大坝混凝土对碱骨料反应的自免疫力

三峡工程混凝土的碱-骨料反应试验研究杨华全1，王迎春1，曹鹏举1，陆建华1(1.长江科学院材料结构研究所)摘要：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。

关键词：三峡工程；碱骨料反应；花岗岩；骨料中图分类号：TV431 文献标识码：A表1 岩石的化学法测定岩样编号料场岩石名称碱度降低值Rc(mmol/L)可溶性二氧化硅Sc(mmol/L)结果评定96-52 96-61 96-66 96-67 96-71 96-72 96-73 96-75 96-80 96-88基坑基坑基坑基坑下岸溪下岸溪下岸溪下岸溪下岸溪下岸溪黑云斜长片麻岩闪云斜长花岗岩斜闪煌斑岩碎裂化斜长花岗岩斜长花岗岩绿泥石化辉绿岩石英砂岩斑状二长花岗岩花岗岩闪长岩绿泥石化辉录岩223.158.3135.999.0108.72178.94202.5114.7554.090.015.413.7318.319.9821.6427.47106.3490.7337.6614.57非活性非活性非活性非活性非活性非活性非活性非活性非活性非活性2.4 砂浆长度法试验按《水工混凝土试验规程》(SD105-82)方法进行。

试验的评定标准是半年膨胀率如超过0.1%，则骨料具有潜在活性。

试验采用525中热硅酸盐水泥，除水泥本身含碱量(0.54%)外，还外加碱使当量含碱量分别达到0.8%、1.2%进行试验。

混凝土中碱-骨料反应的影响因素一、前言混凝土作为一种重要的建筑材料，在建筑、道路、桥梁等领域有着广泛的应用。

但是，随着时间的推移，混凝土中会出现一些问题，如开裂、变形、强度降低等。

其中，碱-骨料反应是导致混凝土损坏的重要原因之一。

本文将介绍混凝土中碱-骨料反应的影响因素。

二、碱-骨料反应的定义碱-骨料反应是指混凝土中碱性成分与骨料中的硅酸盐反应，产生一种氢氧化物胶凝物，称为“碱骨料胶凝物”。

这种反应会导致混凝土体积膨胀，引起混凝土的裂缝、变形、强度降低等问题。

三、影响碱-骨料反应的因素1. 混凝土中碱性成分的含量混凝土中的碱性成分包括水泥、矿物掺合料和外加剂等。

当混凝土中碱性成分的含量较高时，会导致碱-骨料反应的发生。

因此，在混凝土的配合设计时，需要控制碱性成分的含量，以防止碱-骨料反应的发生。

2. 骨料的性质骨料的性质也是影响碱-骨料反应的因素之一。

骨料中主要含有硅酸盐矿物，如长石、石英等。

当骨料中硅酸盐矿物的含量较高时，容易发生碱-骨料反应。

因此，在混凝土的配合设计时，需要选择低碱性的骨料，以减轻碱-骨料反应的影响。

3. 混凝土中水分的含量混凝土中水分的含量也会影响碱-骨料反应的发生。

水分过多会导致混凝土中的碱性成分溶解，这样会加速碱-骨料反应的发生。

因此，在混凝土施工过程中，需要控制混凝土中水分的含量，以减轻碱-骨料反应的影响。

4. 环境温度和湿度环境温度和湿度也会影响碱-骨料反应的发生。

当环境温度较高、湿度较大时，会加速碱-骨料反应的发生。

因此，在混凝土施工过程中，需要注意环境温度和湿度的控制，以减轻碱-骨料反应的影响。

5. 混凝土的龄期和养护条件混凝土的龄期和养护条件也会影响碱-骨料反应的发生。

当混凝土中的龄期较长、养护条件较差时，会加速碱-骨料反应的发生。

因此，在混凝土的施工过程中，需要注意混凝土的龄期和养护条件的控制，以减轻碱-骨料反应的影响。

四、总结碱-骨料反应是导致混凝土损坏的重要原因之一。

混凝土碱一骨料反应的预防-中国水泥技术网2011-1-18 作者: 常翔：中铁隧道集团有限公司摘要：混凝土碱一骨料反应是导致水泥混凝土结构产生病害的一种有害反应。

论述了碱一骨料反应的特征及影响因素。

通过对实际工程的观测、调查、钻探取样及化验分析，详细剖析了混凝土碱一骨料反应的机理和过程。

最后对碱一骨料反应的预防提出了建议。

关键词：混凝土耐久性碱一骨料反应预防中图分类号：U457+．2 文献标识码：A1 概述目前国内相当普遍的既有混凝土工程存在着质量病害，其主要表现在混凝土裂缝、工程结构受到破坏等方面。

产生该质量病害的主要原因是以往对混凝土的耐久性研究和重视不够。

结合工程实例探讨对?昆凝土质量影响较大的混凝土碱一骨料反应问题，对今后的混凝土施工很有必要。

2 碱一骨料反应的特征和影响因素2.1 碱一骨料反应发生的条件和特征(1) 碱一骨料反应发生的条件①混凝土中的含碱量要达到一定值；②骨料中有相当数量的活性成份；③外部潮湿环境能提供硅胶反应所需要的水份。

(2) 碱一骨料反应的特征①从外观特征看，在少钢筋约束的部位为网状裂缝，在受钢筋约束的部位多沿主筋方向开裂，在很多情况下可看到从裂缝处溢出白色或透明胶体的痕迹；②在同一工程中潮湿部位发展严重；③内部特征表现为从破坏的试样里可以鉴定出碱一硅酸凝胶的存在，骨料颗粒周围出现反应环；④表面开裂：碱一骨料反应的最重要特征是混凝土表面开裂。

如果混凝土没有施加预应力，裂缝成网状，每条裂缝长约数厘米。

开始时，裂纹从网接点三分岔成三条放射状裂纹，夹角约120。

随着碱一骨料反应程度的增加，最终这些裂纹相互连通，形成网状。

2.2 影响碱一骨料反应的主要因素(1) 混凝土中的碱含量混凝土中的碱含量越大，混凝土发生碱一骨料反应的可能性越大，引起的破坏越严重。

(2) 混凝土的水灰比在通常的水灰比范围内，随着水灰比减小，混凝土碱一骨料反应的膨胀量有增大趋势，在水灰比为0.4时膨胀量为最大。

混凝土中碱骨料反应的控制方法混凝土是建筑结构中不可或缺的材料。

而在混凝土的生产过程中，使用的原材料中可能会出现碱性物质，如碱性水泥、碱性石灰等。

这些物质会与混凝土中的一些骨料反应，导致混凝土产生碱骨料反应（ASR），这会对混凝土的性能产生影响，如降低混凝土的强度、导致混凝土开裂等。

因此，控制混凝土中碱骨料反应是非常重要的。

本文将介绍混凝土中碱骨料反应的控制方法。

一、了解碱骨料反应在混凝土中，当碱性物质与硅酸盐类骨料反应时，会产生碱骨料反应。

这种反应会导致混凝土中的二氧化硅凝胶膨胀，从而导致混凝土开裂。

碱骨料反应是混凝土耐久性问题的主要原因之一。

二、选用低碱性水泥选用低碱性水泥是控制碱骨料反应的关键之一。

低碱性水泥的碱含量较低，可以减少混凝土中碱性物质的含量，从而减少碱骨料反应的发生。

目前市场上有很多低碱性水泥可供选择。

当然，选用低碱性水泥并不能完全避免碱骨料反应的发生，还需要采取其他控制措施。

三、选择适宜的骨料选择适宜的骨料也是控制碱骨料反应的关键之一。

一般来说，碱骨料反应与骨料的硅酸盐含量有关。

因此，在选择骨料时，要优先选择硅酸盐含量较低的骨料，如花岗岩、玄武岩等。

同时，还要注意骨料的形状和大小等因素，以确保混凝土的均匀性和强度。

四、控制混凝土中的碱性物质含量除了选用低碱性水泥和适宜的骨料外，还可以通过控制混凝土中的碱性物质含量来控制碱骨料反应的发生。

具体来说，可以采用以下方法：1. 降低混凝土中的碱性物质含量：可以在混凝土中添加一些酸性物质，如硫酸、磷酸等，来降低混凝土中的碱性物质含量。

2. 采用掺合料：掺合料可以降低混凝土中的碱性物质含量，从而减少碱骨料反应的发生。

常用的掺合料有粉煤灰、硅灰、石灰石粉等。

3. 控制混凝土中的水泥用量：适当控制混凝土中的水泥用量也可以控制混凝土中的碱性物质含量。

五、使用化学剂控制碱骨料反应除了以上控制方法外，还可以使用一些化学剂来控制碱骨料反应。

这些化学剂可以减缓碱骨料反应的进程，从而延长混凝土的使用寿命。

混凝土碱-骨料反应原理一、前言混凝土碱-骨料反应是一种广泛存在的问题，它会导致混凝土的耐久性降低，从而影响混凝土结构的使用寿命。

本文将详细介绍混凝土碱-骨料反应的原理，包括反应机理、影响因素、识别方法和预防措施等方面。

二、混凝土碱-骨料反应的反应机理混凝土碱-骨料反应是一种碱性溶液与骨料中的硅酸盐矿物发生反应的化学过程。

混凝土中的水化产物（如氢氧化钙和水化硅酸钙等）会释放出氢氧根离子（OH-），使混凝土的碱度增加。

当碱度超过一定的阈值时，碱性溶液将渗入到骨料中，与其中的硅酸盐矿物发生反应，形成一种强碱性胶状物质——碱硅胶（alkali-silica gel）。

碱硅胶的生成是混凝土碱-骨料反应的关键步骤。

碱硅胶具有高度膨胀性和极强的吸水性，它会破坏混凝土中的孔隙结构，导致混凝土的耐久性降低。

此外，碱硅胶的生成还会产生大量的热量，进一步加速混凝土的老化过程。

三、混凝土碱-骨料反应的影响因素混凝土碱-骨料反应的发生与否受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 骨料的种类和含量不同种类的骨料对混凝土碱-骨料反应的敏感程度不同。

含有大量硅酸盐矿物的骨料（如玄武岩和流纹岩）容易与碱性溶液发生反应，而含有较少硅酸盐矿物的骨料（如石灰石和花岗岩）则不易受到影响。

此外，骨料的含量也会影响混凝土的碱度，从而间接影响混凝土碱-骨料反应的发生。

2. 混凝土的碱度混凝土的碱度是混凝土碱-骨料反应发生与否的决定性因素。

当混凝土的碱度超过一定的阈值时，碱性溶液将渗入到骨料中，引发碱硅胶的生成。

因此，控制混凝土的碱度是预防混凝土碱-骨料反应的关键。

3. 环境条件混凝土的环境条件也会影响混凝土碱-骨料反应的发生。

例如，高温和高湿度的环境有利于碱硅胶的生成，从而加速混凝土的老化过程。

此外，氧气和二氧化碳等气体也会对混凝土的老化产生影响。

四、混凝土碱-骨料反应的识别方法混凝土碱-骨料反应的识别是混凝土工程中非常重要的一环。

一般来说，可以通过以下几种方法来识别混凝土碱-骨料反应的存在：1. 实地观察混凝土碱-骨料反应会导致混凝土表面出现裂缝和破坏迹象。

混凝土中碱-骨料反应的研究与控制一、背景介绍混凝土作为建筑材料中最常用的一种，具有强度高、耐久性好、施工方便等优点，广泛应用于各种建筑工程中。

但是，随着混凝土结构使用年限的增加，出现了一些混凝土病害，使得混凝土的耐久性受到了严重影响。

其中，碱-骨料反应是导致混凝土耐久性下降的重要原因之一。

二、碱-骨料反应的定义和机理碱-骨料反应是指混凝土中碱性物质与含有可反应硅酸盐的骨料发生化学反应。

这种反应会导致混凝土产生膨胀、龟裂、内部应力增大等病害，从而降低混凝土的耐久性。

碱-骨料反应的机理主要是由于混凝土中的水泥中含有一定量的碱性物质，如Na2O、K2O等。

这些碱性物质会与骨料中的硅酸盐反应，形成一种胶状物质——碱-硅酸盐凝胶。

这种凝胶具有一定的膨胀性，会导致混凝土的体积膨胀，从而产生病害。

三、碱-骨料反应的分类及影响因素碱-骨料反应可以分为内部碱-骨料反应和外部碱-骨料反应两种。

内部碱-骨料反应是指混凝土中的水泥中含有的碱性物质与内部骨料中的硅酸盐发生反应。

这种反应会在混凝土内部形成碱-硅酸盐凝胶，并导致混凝土的体积膨胀。

内部碱-骨料反应通常会导致混凝土产生龟裂、脱落、破坏等病害。

外部碱-骨料反应是指混凝土表面与外部环境中的碱性物质（如地下水、土壤等）发生反应。

这种反应会导致混凝土表面的碱-硅酸盐凝胶与周围环境中的物质反应，形成一种具有极强粘附力的物质，称为“粘土胶”。

粘土胶会使得混凝土表面变得非常粘滞，影响混凝土的耐久性。

影响碱-骨料反应的因素较多，主要包括水泥中碱性物质的含量、骨料中含有可反应硅酸盐的程度、混凝土中的湿度、外部环境中的碱性物质含量等。

四、碱-骨料反应的控制方法为了避免碱-骨料反应的产生，需要采取一系列的控制方法，包括以下几个方面：1. 控制水泥中碱性物质的含量。

水泥中碱性物质含量越高，产生碱-骨料反应的可能性就越大。

因此，可以通过控制水泥的配合比例来控制其碱性物质含量。

2. 选择低碱骨料。

混凝土碱骨料反应问题及预防措施田永轩赵庆合（黄河建工集团有限公司郑州450045）摘要：文章通过阐述混凝土碱骨料反应的危害，分析了碱骨料反应的发生条件及分类和机理，提出了碱骨料反应发生的预防措施。

关键词：碱骨料反应分类机理预防措施碱骨料反应开始是在30年代美国西部地区的堤坝、公路、桥梁等混凝土结构物发生异常膨胀，产生裂缝而发现的。

进入70年代后，不断从欧洲、南非等地传来碱骨料反应引起的结构损伤报告，碱骨料反应作为个世界性的普遍问题被提了出来。

由于碱骨料反应一般是在混凝土成型后的若干年后逐渐发生,其结果造成混凝土耐久性下降,严重时还会使混凝土丧失使用价值,且由于反应是发生在整个混凝土中,因此,这种反应造成的破坏既难以预防,又难于阻止,更不易修补和挽救,故被称为混凝土的“癌症”。

一、碱骨料反应的概念碱骨料反应（Alkali Aggregate Reaction 简写作AAR）是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。

二、碱骨料反应的危害碱骨料反应导致混凝土破坏特征均表现为混凝土膨胀开裂,大量微裂缝的产生不仅降低混凝土的力学性能,更重要的是加速了水、腐蚀离子渗入混凝土内部,从而诱发碱骨料反应、钢筋锈蚀、冻融破坏协同效应,严重影响了混凝土工程耐久性能。

再有碱骨料反应是在混凝土碱活性骨料周围缓慢、长期发生的,不仅无法阻止其破坏继续发展,且破坏后不宜修复,因此被称为混凝土的“癌症”。

三、碱骨料反应发生条件及分类和机理1、碱骨料反应发生条件发生碱骨料反应需要具有三个条件①混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；②骨料中有相当数量的活性成分；③潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。

2、碱骨料反应的分类和机理按照活性材料及其产生破坏时的反应机理不同，一般将碱－集料反应分为三种：①碱－硅酸反应（Alkali-Silica Reaction）,即最早的AAR或经典的碱骨料反应。

中国大坝混凝土中的碱骨料反应
李金玉
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2005(031)001
【摘要】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.【总页数】4页(P34-37)
【作者】李金玉
【作者单位】中国水利水电科学研究院,北京,100038
【正文语种】中文
【中图分类】TV422(2)
【相关文献】
1.浅析混凝土结构中的碱-骨料反应 [J], 高亚军
2.在碱—骨料反应中的水泥含碱量 [J], 徐华荣
3.锦屏一级水电站大坝混凝土碱骨料反应及大坝混凝土性能试验研究中间成果咨询
会议召开 [J], 《水电站设计》编辑部
4.混凝土结构中的碱-骨料反应 [J], 徐海辉
5.碱-骨料反应——中国混凝土工程的一大隐患 [J], 傅沛兴
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《影响混凝土耐久性的“碱-骨料反应”之成因与对策》摘要：“碱骨料反应”是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合料和水中的碱与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土膨胀、开裂甚至破坏。

导致混凝土失去设计性能，不能长期保持混凝土结构强度和外观完整性，是直接影响混凝土耐久性的重要因素。

关键词：“碱—骨料反应”；骨料的活性成分；增生内部应力Abstract: “Alkali aggregate reaction” is the concrete raw materials in cement, admixture, mixing material and water and aggregate alkali active ingredients in chemical reactions occur, cause the concrete expansion, cracking or even destroy. In concrete lost design performance, it can maintain long-term strength of concrete structure and appearance of integrity, there are significant factors affecting durability of concrete.Key words:” the alkali aggregate reaction; aggregate” active ingredients; hyperplasia of internal stress混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用，长期保持强度和外观完整性的能力。

主要包括抗冻性、抗蚀性、抗碳化性能、碱骨料反应及抗风化性能等。

其中碱骨料反应是直接影响到混凝土耐久性的重要指标。

一、碱—骨料反应的定义碱骨料反应是水泥(混凝土中)达到一定数量的可溶性碱性氧化物(如Na20、Kz0)与混凝土中某些含有活性矿物的骨料在有水分的条件下发生化学反应，生成的凝胶体体积膨胀，引起已硬化的混凝土开裂破坏。

受碱-骨料反应损伤混凝土的抗压性能变化发布时间：2023-02-17T05:56:30.764Z 来源：《城镇建设》2022年第19期10月作者：刘微1；刘佩奇2；周国林3[导读] 碱骨料反应是发生混凝土内部的物理化学反应。

其能改变混凝土内部结构，刘微1；刘佩奇2；周国林3１．重庆交通大学河海学院，重庆 400074；２．新疆农业大学，新疆 830000；3．重庆建工第三建设有限责任公司，重庆 400042；摘要：碱骨料反应是发生混凝土内部的物理化学反应。

其能改变混凝土内部结构，并影响混凝土的力学性能。

为了探究碱骨料反应对混凝土抗压性能的影响，本实验共浇筑4个试件，2组试验组。

1组为只进行标准养护的对照组，另一组为标准养护后，进行为期34个月的加速ASR试验的泡碱组。

试验测量ASR引起的膨胀率，并开展受压试验。

试验结果表明，在膨胀率为0.16%时，混凝土抗压性能会有一定提升，但脆性增加，破坏形态更剧烈。

1 引言碱骨料反应(AAR)是影响混凝土耐久性能的重要因素之一，它是水泥砂浆的碱溶液与骨料所含的碱活性成分发生的化学反应。

反应在混凝土内部形成具有吸水性的凝胶体，凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂。

AAR引起的开裂和破坏开始于混凝土内部，这使得损伤的修补工程难度高、耗资大，因此AAR也被称为混凝土的“癌症”，是混凝土耐久性研究的重点和难点。

自20世纪40年代首次发现AAR以来，世界范围内已经出现大量的混凝土工程因AAR而发生破坏的案例[1]，其中巴西、法国等地出现了混凝土大坝因AAR破坏的工程实例[2]。

我国水利工程数量庞大，部分工程已经出现明显的AAR损伤。

自19世纪30年代末，Stanton首次发现AAR，随后许多学者开始对AAR展开研究，但主要针对AAR机理及抑制AAR膨胀的措施进行研究[3]。

对AAR损伤对混凝土力学性能影响的研究非常有限，此外对于AAR对混凝土抗压性能的影响，实验结果较为离散。

混凝土结构的抗碱性能研究随着建筑工程的发展，混凝土结构在现代建筑中占据了重要地位。

然而，由于部分环境条件的特殊性，混凝土结构遭受到了碱性侵蚀的威胁，这对混凝土的性能和寿命产生了不可忽视的影响。

因此，研究混凝土结构的抗碱性能成为当前建筑材料领域的热门议题。

一、混凝土结构遭受碱性侵蚀的原因混凝土结构遭受碱性侵蚀的主要原因是外部环境因素，如土壤中的碱性物质、水源中的碱性物质以及大气中的碱性气体。

这些碱性物质会与混凝土中的水化产物发生反应，引发碱-骨料反应（AAR）和碱-硫反应（ASR）等现象，破坏混凝土的结构。

二、混凝土结构抗碱性的研究方法为了探索混凝土结构的抗碱性能，研究者们采用了多种方法，包括实验研究、数值模拟和实际结构观测等。

实验研究主要通过在实验室中制备混凝土试样，模拟实际环境条件下的碱性侵蚀过程。

数值模拟则通过建立混凝土结构的数学模型，对抗碱性性能进行分析和预测。

实际结构观测是指对已建成的混凝土结构进行长期观察和实测，以获取更加真实可靠的数据。

三、提高混凝土结构抗碱性的方法为了提高混凝土结构的抗碱性能，研究者们采取了多种方法。

首先，可以通过优化混凝土的配方，选择优质的水泥和骨料，在确保强度的前提下降低水化产物中的易溶性碱金属含量。

其次，添加碱性物质吸附剂和硫酸盐吸附剂，以抑制碱-骨料反应和碱-硫反应的发生。

此外，采取合适的防护措施，例如涂层和防水材料，可以减少外界碱性物质对混凝土结构的侵蚀。

四、混凝土结构抗碱性的应用前景混凝土结构的抗碱性能研究对于现代建筑工程具有重要的意义。

通过深入研究混凝土结构的抗碱性能，可以提高建筑物的使用寿命，增强结构的稳定性和安全性，减少维修和改造的成本。

此外，抗碱性能良好的混凝土结构还可以适用于海洋工程、化工厂和核电站等特殊环境下。

五、研究存在的挑战和展望虽然混凝土结构的抗碱性能研究取得了一定的成果，但仍面临一些挑战和问题。

例如，现有的研究主要集中在实验室条件下的小尺度试验，如何将研究结果应用于实际工程中仍然存在一定的难度。

混凝土中碱骨料反应的防治原理一、引言混凝土是建筑、道路等工程建设中的常见材料，而混凝土中碱骨料反应是一种常见的问题，它可能导致混凝土的开裂、鼓包、膨胀等问题，从而影响混凝土的力学性能和使用寿命。

因此，对混凝土中碱骨料反应的防治具有重要意义。

本文将从混凝土中碱骨料反应的原理、防治措施等方面进行详细介绍。

二、混凝土中碱骨料反应的原理混凝土中碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR）是指混凝土中的碱性溶液与骨料中的一些硅酸盐矿物质（如硅灰石、长石等）发生反应，形成胶状物质，导致混凝土的开裂、鼓包、膨胀等问题。

AAR主要有两种类型：碱硅反应（ASR）和碱石反应（ACR）。

（一）碱硅反应（ASR）碱硅反应是指混凝土中的碱性溶液与骨料中的含硅矿物质（如硅灰石、玄武岩等）发生反应，形成胶状物质，导致混凝土的开裂、鼓包、膨胀等问题。

ASR的反应过程如下：①碱性溶液侵入混凝土中的骨料孔隙；②碱性溶液与骨料中的硅质矿物质反应，生成碱硅胶（ASG）；③碱硅胶吸水膨胀，导致混凝土的开裂、膨胀等问题。

（二）碱石反应（ACR）碱石反应是指混凝土中的碱性溶液与骨料中的含石英矿物质（如长石、云母等）发生反应，形成胶状物质，导致混凝土的开裂、鼓包、膨胀等问题。

ACR的反应过程如下：①碱性溶液侵入混凝土中的骨料孔隙；②碱性溶液与骨料中的石英矿物质反应，生成碱石胶（ACG）；③碱石胶吸水膨胀，导致混凝土的开裂、膨胀等问题。

三、混凝土中碱骨料反应的影响混凝土中碱骨料反应会导致混凝土的开裂、鼓包、膨胀等问题，从而影响混凝土的力学性能和使用寿命。

具体来说，混凝土中碱骨料反应会造成以下几个方面的影响：（一）混凝土的开裂混凝土中碱骨料反应会导致混凝土的开裂，严重的话会影响混凝土的使用寿命和安全性能。

（二）混凝土的鼓包混凝土中碱骨料反应会导致混凝土的鼓包，严重的话会影响混凝土的使用寿命和安全性能。

（三）混凝土的膨胀混凝土中碱骨料反应会导致混凝土的膨胀，从而影响混凝土的力学性能和使用寿命。

二级建造师备考辅导：土建工程的碱骨料反应的问题我国土建工程的碱骨料反应的问题我国水利工程从50年代起就吸取了美国派克大坝等许多土建工程因碱骨料反应破坏而拆除重建的教训，明确规定凡较大水利划等号开采骨料时都要求进取这行活性检验及专家论证，并采取掺大量混合材的水泥以及在现场掺混合材等措施，这些规定至今、仍在水利工程有关规范、标准中沿用。

因此我国自50年代以来建设了许多大型水利工程，未出现过碱骨料反应对工程的损害。

另外，我国自50年代起就生产掺大量混合材料厂的水泥，例如六、七十年代大量生产使用有矿渣400号水泥，其中矿渣含量高达60-70%，水泥熟料仅占约30%，即使产量比例不大的普通硅酸盐水泥也掺有10-15%的混合材，就可以起互通有无缓解与抑制碱骨料反应的作用，因而在八十年代以前，我国一般土建工程尚未见有碱骨料反应对工程损害的报导。

正因为如盯，我国一般土建工程的设计和施工人员对碱骨料反应问题比较生疏，即使某工程发生碱骨料反应特征的开裂缝，也往往认为是养护不好、干缩裂缝、过早加载和水泥后期安定性不好等常见问题所造成，即使有的工程损害严重被迫拆除，也不一定认为是由于碱骨料反应造成的。

自从70年代国际能源危机以来，水泥工业逐渐由湿法生产改为干法生产，我国国营大中型水泥厂到80年代陆续都已改为干法生产，使水泥含碱量增加；特别是在80年代后期，做为利用工业废料和节能措施，将加收高碱窑灰掺入水泥中作为一项先进措施在全国推广，使我国国产水泥含碱量大大增加，1984年又制订不掺混合材的纯硅酸盐水泥标准，这种纯硅酸式盐盐水泥到1989年产量已超额过100万吨。

用这种水泥如果骨料活性不作检测，这就为许多工程带来在建成若干年后发生碱骨料反应损害的隐患。

据悉，我国某些大厂如冀东、大同、琉璃河、郑州等水泥熟料含碱量均高，约为1%左右，有的还超过1.3%.更值得注意的是我国自七十年代后期以来即以疏酸钠作为水泥混凝土早强剂，而防冰剂则多采用硝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钾等，这些盐类中的可溶性钾，钠离子将大大增加混凝土的总碱量，增加碱骨料反应对工程损害的潜在危害。

混凝土中碱-骨材反应的影响因素研究一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其性质可靠、使用寿命长。

但混凝土也存在一些问题，其中之一就是碱-骨材反应。

碱-骨材反应是指混凝土中碱性物质与骨材中含有的硅酸盐、碳酸盐等化合物发生反应，导致混凝土的膨胀和破坏。

因此，深入研究混凝土中碱-骨材反应的影响因素，对于保证混凝土的使用寿命和安全性具有重要意义。

二、碱-骨材反应的基本机理碱-骨材反应是由于混凝土中的水泥中含有的氢氧化钙与水中的氢氧化钠或氢氧化钾发生反应，形成碱性物质。

当碱性物质与混凝土中的骨材中的硅酸盐、碳酸盐等化合物发生反应时，会产生一些水合物、凝胶等化学物质，导致混凝土的膨胀和开裂。

三、影响因素1. 水泥中的碱含量水泥中的碱含量是影响混凝土中碱-骨材反应的主要因素之一。

一般来说，水泥中的碱含量越高，混凝土中碱-骨材反应的危害越大。

因此，在生产水泥的过程中，应严格控制水泥中的碱含量。

2. 骨材的性质骨材的性质也是影响混凝土中碱-骨材反应的重要因素之一。

在骨材中，硅酸盐和碳酸盐的含量越高，混凝土中碱-骨材反应的危害越大。

因此，在选择骨材时，应优先选择硅酸盐含量较低的骨材。

3. 混凝土的配合比混凝土的配合比也会对碱-骨材反应产生影响。

一般来说，水灰比较低的混凝土中碱-骨材反应的危害较小。

因此，在制定混凝土的配合比时，应尽量将水灰比控制在合适的范围内。

4. 混凝土的养护条件混凝土的养护条件也会对碱-骨材反应产生影响。

在混凝土的养护过程中，应尽量避免混凝土的干燥和高温，这样可以减少混凝土中碱-骨材反应的危害。

四、防止碱-骨材反应的方法1. 选择低碱水泥选择低碱水泥是防止混凝土中碱-骨材反应的有效方法之一。

在生产水泥的过程中，应尽可能降低水泥中的碱含量，以降低混凝土中碱-骨材反应的危害。

2. 选择合适的骨材在选择骨材时，应优先选择硅酸盐含量较低的骨材，以降低混凝土中碱-骨材反应的危害。

3. 控制混凝土的配合比在制定混凝土的配合比时，应尽量将水灰比控制在合适的范围内，以减少混凝土中碱-骨材反应的危害。

碱骨料反应所导致的严重后果已逐渐被人们所认识。

近年来，许多水利工程已经开始重视碱骨料反应问题，越来越多的工程在开工前对骨料进行碱活性检验，并采取积极措施预防碱骨料反应的发生。

但是，水工混凝土有其自身的特点，在许多方面不同于普通混凝土。

正是由于这种差异，碱骨料反应在水工混凝土中也将表现出不同的行为。

在这一方面，至今还没有被人们所察觉。

在大多数水利工程中，对碱骨料反应的判断，对一些预防措施的决策，一般都是依据普通混凝土的一些研究结果。

用普通混凝土的研究结果来分析水工混凝土碱骨料反应问题，很可能导致一些错误的认识，并作出一些错误的决策。

对此，应该引起足够的重视。

本文首先分析水工混凝土与普通混凝土的差异，并进一步分析这些方面对混凝土碱骨料反应行为的影响。

旨在对水工混凝土的碱骨料反应问题有更清楚的认识。

1、水工混凝土与普通混凝土的差异从混凝土的碱骨料反应行为考虑，水工混凝土与普通混凝土至少存在以下5个方面的差异：骨料粒径较大。

水工混凝土最大骨料粒径一般为150mm，而且所占的比例较高，80～150mm 骨料大约占骨料总量的30％以上。

而普通混凝土最大骨料粒径一般不超过40mm，一些水泥制品的骨料粒径甚至不超过20mm。

混凝土强度等级较低。

除了一些特殊部位外，水工混凝土的强度等级一般较低。

特别是重力坝，混凝土强度等级更低。

以三峡主体工程为例，大坝内部混凝土90d龄期的设计强度仅为15MPa，大坝外部混凝土90d龄期的设计强度仅为20MPa，水位变化区外部混凝土90d 龄期的设计强度仅为25MPa。

而普通混凝土28d龄期的设计强度一般为30～40MPa。

60MPa 以上的高强混凝土也已经较普遍地被采用。

道路混凝土28d龄期的设计强度一般也在30MPa 以上。

胶凝材料用量较少。

由于考虑到水化热，除了特殊部位外，水工混凝土的胶凝材料用量通常较低，一般不超过200kg/m3。

而普通混凝土胶凝材料用量都在300kg/m3以上，甚至超过400kg/m3。

混凝土碱集料反应的预防措施郭彦录当水泥混凝土中的碱含量较高时，集料可能与碱发生有害反应，集料中的非晶质二氧化硅（SiO2）和水泥混凝土中碱性氧化物（Ｋ２Ｏ，Na2O）含量较高，在潮湿的环境中，SiO2或K2O水解后生成的NaOH、KOH即可与集料中的二氧化硅发生化学反应，在集料表面生成硅酸凝胶体，这种胶体物质，遇水后体积膨胀，就会引起混凝土结构的破坏，这种现象称为碱－硅酸集料反应，一般来说，这种膨胀作用表现为混凝土路面出现龟裂和纵向开裂。

碱集料反应的检验方法有两种，１、岩相法：可能发生有害反应的材料主要为各种形式的二氧化硅，如蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英；在流紋岩或英安岩中也存在中性重酸性的火山玻璃，当以上材料的含量超１％或更少时即可能发生碱集料反应。

２、砂桨长度法：如果用高碱硅酸盐水泥制成的砂浆长度膨胀率３个月小于０.０5%，即可判定其为非活性集料，超出此值时应再通过混凝土试验结果判定。

碱集料反应的预防措施；１、应首先选好料源，当料源存在碱集料成份时应避开它，也可无反应集料与反应性材料相互掺配以达到缓解的目的，还可用重液浮选，摇晃、破碎和提升、顺流等方法除去那些容重明显不同的反应性集料，因为反应性材料的容重都很轻。

２、加入火山灰类材料，在混凝土混合料中，掺入某些水硬材料如粉煤灰、矿渣、硅灰，这些材料的优点是它们具有火山灰特性，掺配粉煤灰时，应选低碱粉煤灰，同时，注意掺配量，剂量过高或过低都有可能发生碱集料反应，一般来说，粉煤灰的最佳剂量应占胶结性材料的２５％左右。

掺入磨细的粒状高炉矿渣时要先做试验，其剂量根据试验确定，大约在２０％左右。

硅灰对碱集料反应有很好的抑制作用，但来源有限，一般掺配量在５％－１５％之间合适。

３、采用低碱水泥，目前常用的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的碱性较高，为了避免碱集料反应可用碱含量（以NaOH）不大于0.6%的低碱水泥，也可有用普通硅酸盐水泥与火山灰硅酸盐水泥掺配使用。