碱—骨料反应在我国的工程实践

本文阐述了碱-骨料反应在中国过去三十年中的工程实践,包括已经发现的活性骨料、抑制措施、典型工程实例,并对规范如何使用问题提出商榷意见。     

碱骨料反应试验方法评述

结合多年的工程实践,对测定骨料碱活性的试验方法如岩相法、化学法、砂浆长度法、快速法和砼棱柱体法进行了评述。认为：对骨料的碱活性决不能仅依靠一种方法来作出判断,必须用几种试验方法进行综合评价。     

水泥碱含量对碱-骨料反应影响的试验研究

基于不同规程标准中的砂浆棒快速法,开展水泥碱含量及超量液相碱含量对骨料碱活性试验的影响研究,采用3种不同碱含量的水泥分别与非活性骨料、疑似活性骨料以及活性骨料进行骨料碱活性试验,采用3个等级的超量液相碱含量对非活性骨料、疑似活性骨料进行骨料碱活性试验,分析了碱含量对不同骨料的快速碱-硅酸反应影响规律。结果表明：碱含量不超过1.0%时,水泥碱含量对骨料的快速碱-硅酸反应无明显影响,即：不同标准试验方法对结果相差不大;当液相碱含量超过一定量时,疑似活性骨料和非活性骨料也会产生碱-硅酸反应危害。该研究结论可为工程水泥碱含量控制值提供参考。     

粉煤灰抑制碱骨料反应研究

采用优质Ⅰ级粉煤灰对碱骨料反应进行抑制效果的研究，结果表明，用娄煤在抑制碱骨料反应，其掺量因素大于品质因素对抑制效果的影响；通过不同碱浓度溶液中粉煤灰中碱的溶出情况，探讨了在混凝土孔溶液碱浓度下，粉煤灰中碱的溶出情况以及用高碳含量粉煤灰抑制碱骨料反应时，低掺量促进膨胀，高掺量抑制膨胀现象的机理。     

混凝土碱骨料反应及其在料区中的应用

混凝土出现一个自身腐蚀反应问题。这就是混凝土的碱—骨料反应。它是影响混凝土耐久性的一个很重要的方面;由于碱—骨料反应引起的毁坏,更是屡见不鲜。文章对8类活性岩石,分别进行理论与实用结合论述。对碱—骨料反应体系中的反应机理、膨胀机理和抑制机理;这两个方面进行分别论述。最后,举例说明了其在工程中的应用。     

浅谈碱-骨料反应对水工混凝土的危害及其防治措施

碱-骨料反应是影响混凝土耐久性的主要原因之一，在国际上被称为混凝土的“癌症”，近年来越来越受到关注。为了加深对其发生、发展过程的认识，通过对碱-骨料反应的条件、危害、类型和机理等方面进行分析，本文提出了预防碱-骨料反应的有效途径，对提高水工混凝土的耐久性有重要意义。     

中低热水泥对人工骨料碱活性抑制影响研究

为满足大渡河深溪沟水电站工程的建设需要,对基坑覆盖层开挖过程中产生的具有潜在活性的河床料进行了碱活性试验。选用金顶牌普硅水泥、峨胜普硅水泥、嘉华牌低热水泥和涛峰牌Ⅱ级粉煤灰与河床料拌和,分析中低热水泥抑制河床料的碱活性效果。结果表明:采用相同粉煤灰以及粉煤灰掺量相同时,嘉华低热水泥的抑制效果最好,金顶普硅水泥和峨胜普硅水泥的抑制效果差异不大。为工程选料提供了科学依据。     

水泥自身所含碱和外加NaOH对碱骨料反应影响

碱是碱骨料反应发生的必要条件之一,碱存在的形式会影响AAR的速率和反应程度。采用3种不同碱含量的水泥,在80℃、90%相对湿度的养护条件下进行砂浆试验,考察水泥自身所含碱以及外加NaOH对碱骨料反应的影响。结果表明,水泥中的碱并不是全部都能参与碱骨料反应,以水泥的总碱量作为限制水泥料源的依据偏严;用碱含量为0.9±0.1%的水泥检测骨料是否具有碱活性容易导致试验出现较大的变异性,有可能漏判骨料活性;外加NaOH溶液是快速试验中导致AAR加速的主要原因,提高温度带来的加速效果很有限。     

三峡工程花岗岩骨料的碱活性反应试验研究

三峡工程大坝混凝土将利用闪云斜长花岗岩碎石作粗骨料，用斑状花岗岩制成的砂作细骨料。由于花岗岩含有应变石英，普遍出现波状消光，另外在应力集中区，石英形成不同类型的位错，因此其碱活性反应具有缓慢、持续时间长的特点。从地质环境、岩相、物理、化学等多方面进行了研究，采用了多种方法进行了对照检验。结果表明，花岗岩的矿物组成主要是长石、石英、黑云母和少量角闪石或绿泥石等，用岩相法、化学法、砂浆长度法、小棒快速法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法等方法进行测定属非活性，在低碱条件下．不会导致危害性膨胀，但在高碱条件下，砂浆膨胀率在数年后仍继续增长，为确保工程安全，应严格控制水泥含碱量。     

花岗闪长岩碱-骨料反应及其抑制试验研究

为解决碱-骨料反应问题,文中利用岩相法、砂浆棒快速法试验对天然骨料进行碱活性检验,并对碱骨料抑制措施有效性进行研究。研究结果表明,在混凝土中掺加粉煤灰可以抑制膨胀破坏,对提高水工建筑物的耐久性有着重要的意义。     

中国大坝混凝土中的碱骨料反应

中国大坝混凝土工程中,从上世纪50年代初开始,对骨料的碱活性和碱骨料反应就较为重视,从地质勘探规程到水工混凝土试验方法中,均列入了有关碱骨料及碱骨料反应试验方法的规定。中国已建的混凝土大坝中,有些也含有一定量的碱活性骨料,但由于采用了低标号水泥和大量的活性混合材,因此至今未发生碱骨料破坏反应;但也有个别工程,虽经碱骨料反应的检测,并采用了一定的抑制措施,但运行20年后,在大坝溢流面混凝土中出现了碱骨料反应的微观和宏观裂缝破坏。这就从一个侧面反映了碱骨料反应的试验方法、判断标准、抑制措施等尚需进一步完善。     

采用天然火山灰抑制碱硅反应

碱硅反应是硅酸盐水泥中的碱金属与骨料中某些硅质岩石或矿物，如蛋白石、黑硅石、玉髓等之间发生的反应。反应的产物常常引起混凝土发生明显的膨胀和开裂，最终导致混凝土结构的破坏。当前，火山灰材料被用于抑制或最小化碱硅反应。伊朗目前的研究首次评估了各种天然火山灰对抑制混凝土碱硅反应的影响。研究中采用了一种经岩石鉴定、快速试验和长期试验被证实具有活性的骨料。使用不同比例的各种火山灰材料来评估它们在抑制碱硅反应方面的效果。用砂浆棒法试验（ASTMC1260）结果显示掺和10％的硅粉或30％的所有天然火山灰对抑制碱硅反应引起的膨胀是有效的。在这项研究中，某些骨料长期试验获得的结果与快速试验获得的结果是一致的。     

混凝土碱-骨料反应长期膨胀变形预测模型研究进展

碱-骨料反应被称为混凝土的“癌症”,是影响混凝土寿命的重要因素。对于已经使用活性骨料的混凝土结构,如何预测碱-骨料反应引起的混凝土长期变形,并合理评价结构的整体安全性,是工程密切关心的问题。回顾了混凝土碱-骨料反应长期变形预测模型的研究进展,将现有模型归为宏观膨胀的数学拟合模型、结构宏观变形的唯象学模型、基于骨料膨胀的模型、考虑碱-硅酸反应(ASR)凝胶的模型、考虑物质迁移的模型等五大类,并分析了各种模型的优缺点和适用范围。认为ASR长期膨胀变形预测模型需重点考虑碱离子向骨料内部的扩散、SiO₂的溶解及凝胶的组成,且需根据岩相分析来选择“反应环”模型或“凝胶袋”模型。     

砂浆条加速膨胀法检验混凝土骨料碱活性探讨

采用砂浆条加速膨胀检验碱─硅骨料反应的试验方法，对小浪底连地滩料场的骨料进行碱活性检验，并与１９８９年按我国《水工混凝土试验规程》进行的长度法检验结果进行了对比。结果表明，在相同材料和配比的情况下，前者１４天测值大于后者１年的测值，说明砂将条加速膨胀法是经济可行的。     

两河口水电站砂板岩骨料碱活性抑制试验研究

两河口水电站当地的砂板岩为具有潜在碱活性的骨料,对砂板岩骨料碱活性进行的抑制试验研究结果表明:粉煤灰和硅粉均能够有效地抑制砂板岩骨料的碱活性膨胀,抑制效果随着其掺量的增加而提高;在同等条件下,硅粉抑制砂板岩骨料的碱活性膨胀效果要优于粉煤灰;砂浆含气量对碱骨料反应有一定的抑制作用,增加砂浆中的含气量有利于提高粉煤灰抑制砂板岩骨料碱活性膨胀的效果.     

粉煤灰抑制骨料碱活性试验在鄂北工程中的应用

采用砂浆棒快速法对鄂北地区水资源配置工程2016年第2标段七方(罗家)明渠—七方(园林)明渠施工中不同掺量的粉煤灰抑制骨料碱活性效果进行试验。试验选取3组不同骨料,通过掺入不同量的粉煤灰,检测其抑制碱骨料反应效果。结果表明,当粉煤灰掺量为20%时,能有效抑制碱骨料反应,保障混凝土施工质量。     

骨料碱活性检测方法及在玛尔挡水电工程中的应用

介绍了ASTM标准中骨料ASR活性的检测方法及其优缺点,并结合黄河上游玛尔挡水电站使用有关检测方法进行了测试,提出了可供设计和施工采用的结论.     

大掺量磨细矿渣技术在南水北调天津干线工程中的应用研究

针对南水北调中线天津干线混凝土输水箱涵工程存在的骨料疑似碱活性反应和地下水硫酸盐侵蚀问题,开展了大掺量磨细矿渣技术在南水北调中线天津干线工程中的应用研究工作。通过系统试验研究,深入分析了大掺量磨细矿渣混凝土抑制碱骨料反应效能和抗硫酸盐侵蚀能力。研究结果表明,大掺量磨细矿渣技术可以同时解决南水北调天津干线工程混凝土面临的上述两大实际问题,具有很好的推广应用价值。