碱集料反应(Aikai AggregateReacton,简称 AAR)是指混凝土中的碱(K )与活性集料之间发生的化学反应。碱集料反应包括两种主要类型:碱硅酸反应(Aikai SicaReacton,简称 ASR)和碱碳酸反应(Aikai CarbonateReacton,简称 ACR),其中,碱硅酸反应较为普遍,因而也是 研究最多的碱集料反应类型(本文除特别说明外主要讨论碱硅酸反应)。 与混凝土中胶凝材料的水化反应过程不同,碱集料反应的结果不是提高和改善混凝土的结构, 而是在混凝土中产生膨胀应力,至一定程度后引起混凝土开裂或混凝土结构破坏。碱集料反应是 混凝土的重要耐久性指标之一,由于具有反应过程缓慢、影响因素十分复杂、引起混凝土开裂的时 间难预测且一旦发生破坏几乎无法修补等特点,素有混凝土“癌症”之称。早期发现的碱集料反应 膨胀破坏主要集中在水工工程中,但随着时间的推移,碱集料反应破坏逐渐扩展到了混凝土路面、 桥梁、隧道涵洞、铁路轨枕、机场跑道等工程领域,日本、美国、南非、加拿大、英国等尤其突出,造成 了巨大的经济损失。以加拿大为例 ,该国有30万根预应力钢筋混凝土轨枕系蒙特利尔地区一构 件厂于19741977 年间生产,价值约400 万加元,后因碱集料反应破坏,重换破坏轨枕需耗资 400万加元(合人民币1. 53 亿元)。可见碱集料反应破坏付出的昂贵代价。我国有关碱集料反应的研 究起步较晚,但在集料碱活性检验方法以及碱集料反应的防治方面进行了大量卓有成效的工作,二 十世纪八十年代以来,我国相继在桥梁、道路、机场等混凝土工程中发现碱集料反应破坏,地域涉及 华北、华东以及东北;我国北方寒冷地区,防冻盐与碱集料反应的协同作用引起混凝土路面破坏的 问题较突出,虽然所造成的损失不大,但由于单位混凝土总碱含量因水泥碱含量呈增长趋势以及含 碱外加剂的应用而有所提高,工程出现碱集料反应破坏的可能性增大,这一问题已引起工程界的广 泛重视。 碱集料反应的影响因素碱集料反应所以倍受工程界的广泛关注,重要原因之一是碱集料反应受多种因素的影响而难 以控制。碱集料反应发生必须同时具备三个方面的条件:足够数量的碱(以Na 当量计)、活性集料和水。与之相关,影响碱集料反应的主要因素包括两个方面:来自混凝土内部的因素和来自工程 第23 ChongngJanzhu Unversty Voi 0