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混凝土碱集料反应——防治技术和措施 摘要：本论文介绍了国内外混凝土碱集料反应的研究现状，简要分析了碱集料反应产生的条件、 机理和影响因素,重点论述了碱集料反应的防治技术和措施,从而为实际工程中预防混凝土碱集料反 应的发生提供一定理论基础，随后介绍了一些诊断碱集料反应的方法。 关键词：混凝土 碱集料反应 机理 预防 措施 Concrete Alkali-aggregate Reaction- prevention Technologies and Measures Abstract: This thesis introduces the research of concrete alkali-aggregate reaction in the world，and makes a brief analysis of the alkali-aggregate reaction conditions, mechanism and influential factors.Secon- dly, it mainly discusses the technologies and measures of prevention and treatment of the alkali-aggregate reaction, which can provide a theoretical basis for projects to prevent concrete alkali-aggregate reaction. Then it introduces the method of diagnosis of alkali-aggregate reaction. Key words: concrete; Alkali-aggregate reaction; mechanism; prevention; measures 1前言 在世纪二三十年代，美国加州出现了一批遭到病害破坏的混凝土建筑。经检测这些建筑的施工 质量和标准时符合当时的规范要求的。1940 年 Stanton 发现这种破坏是一种尚未发现的混凝土病害， 其原因在于高碱水泥和某些特定种类集料，属于混凝上内部的原因，与冻害和盐类侵蚀等造成的破 坏不同，后者是由外部原因造成的。此后，美国、加拿大、欧洲以及其他一些国家和地区，都进行 了对碱集料反应的研究。在随后的几十年内，取得了一系列成果，包括碱集料反应矿物的鉴别、碱 集料反应的测试方法和抑制措施等。[1] 碱集料反应(Alkali-Aggregate Reaction 简称 AAR)是指水泥中过量的碱与集料中的碱活性组分在 有水的条件下因体积膨胀而引起开裂破坏的一种化学反应。由于 AAR 破坏发生于混凝土的内部且难 以阻止和修复, 故称之为混凝土的癌症, 目前已成为全球性灾害。[2] 美国是碱集料反应的发源地，遭受碱集料反应破坏的混凝土结构类型多种多样，其中在交通设 施和机场、道路以及各种海工构筑物，其中在交通设施和机场路面尤为严重，为仅次于钢筋锈蚀的 第二大混凝土病害。2005 年进行预防和减轻碱硅酸反应专项研究计划，围绕破坏产物和机理、制定 规范和培训相关人员。 日本在 20 世纪 60 年代发现混凝土工程碱集料破坏,至 80 年代又发现了大量的破坏事例，现已 发现遍及北海道、本州至九州大范围的各种工程的碱集料反应破坏。因为日本的活性集料分布广泛， 所以全国上下严格控制碱含量，并系统研究了全国活性集料的分布情况。有活性集料的工程一律使 用碱含量低于 0.6%的水泥,一般情况下也必须使碱含量小于 0.75 %，其进口水泥一定要求是低碱的。 [3] 1953 年在加拿大的 Swenson 发现了第一例碱-集料反应造成混凝土破坏的事例。70 年代后发的 破坏事例越来越多，该国对水泥含碱量采取严格控制措施，加拿大铁路局规定，无论是否使用活性 集料，铁路混凝土一律使用含碱量低于 0.6%的水泥。 巴西与 AAR 研究较多的美国和欧洲科学家进行合作。在制定标准方面，主要是基于 RILEM（国 际材料与建筑构造研究实验所联合会）和加拿大国家标准 CSA 或 ASTM，并参照本国的研究经验对 标准进行修改。对快速砂浆棒法，采用 30d 膨胀 0.19%来判定集料在混凝土中的膨胀行为，根据工 程决策需要，研究了 80℃养护条件下的快速混凝土棱柱体试验方法。 [4] 英国首先发现碱集料反应破坏是世纪年代在英格兰的变电站和停车场，随后发现了众多的建筑 物遭受了碱集料反应破坏，因此英国下决心采取措施预防碱集料反应：降低水泥的碱含量，至今英 国水泥碱含量最高值为 0.9%，而且以下者占 90%