川渝拆除177135519811.堿骨料反應的機理
堿骨料反應是指混凝土骨料中某些具有堿活性的礦物成分與混凝土孔隙中的堿性溶液（以KOH，NaOH為主）之間發生的膨脹性反應。這種反應引起混凝土體積膨脹乃至開裂，改變混凝土的微結構，使混凝土的抗壓強度、抗折強度、彈性模量等力學性能明顯下降，嚴重影響結構的安全使用。堿骨料反應一般發生在混凝土凝固數年之后，但一旦發生可遍及混凝土全體，因而很難阻抗，更不易修補和挽救，被稱為混凝土的“癌癥”。
根據骨料中活性成分的不同，堿骨料反應一般可分為堿-硅酸反應、堿-碳酸鹽反應和堿-硅酸鹽反應。
堿-硅酸反應是迄今分布最廣、研究最多的堿-骨料反應，指骨料中的活性二氧化硅與混凝土孔隙中的堿性溶液發生反應，生成吸水性硅酸鹽凝膠，吸水發生體積膨脹最終導致混凝土開裂或脹大移位，其化學反應式參見式（12-7）：
2ROH+nSiO2→R20·nSiO。·H2O（12-7）式中，R代表Na或K。
活性二氧化硅包括蛋白石、玉髓、鱗石英、方石英和隱晶、微晶或玻璃質石英等，破裂嚴重或受力的粗晶石英也可能具有堿活性。含這類礦物的巖石分布很廣，有火成巖、變質巖和沉積巖，如花崗巖、流紋巖、安粗巖、珍珠巖、玄武巖、石英巖、燧石、硅藻土等。
堿-碳酸鹽反應是指骨料中黏土質白云石質石灰石與混凝土孔隙中的堿溶液發生的去白云石反應。去白云石反應生成水鎂石Mg（OH）2，方解石CaCO，和RaCO，，反應生成物R。CO.
與水泥水化過程中不斷生成的Ca（OH）2反應生成ROH。這樣，ROH又繼續與白云石發生去白云石化反應，直至Ca（OH）2或白云石被消耗完。其化學反應式為CaCO，·MgCO，+2ROH→Mg（OH）2+CaCO，+RaCO.（12-8）
RaCO，+Ca（OH）2→2ROH+CaCO，（12-9）上述去白云石化反應是一個固相體積減小的過程，因此去白云石化反應本身并不引起膨脹。但白云石晶體中包裹有干燥的黏土，去白云石化反應使菱形白云石晶體遭受破壞，使黏土暴露出來，黏土吸水膨脹，從而造成破壞作用。
堿-硅酸鹽反應是片狀硅化巖、千枚巖等層狀硅酸鹽骨料與混凝土孔隙中堿溶液反應，使層狀硅酸鹽層間距離增大，骨料發生膨脹，造成混凝土膨脹、開裂的過程。
2.堿骨料反應的發生條件
由堿骨料反應的機理可知，發生堿骨料反應必須存在三個必要條件：混凝土中含有過量的堿、骨料中含有堿活性礦物和混凝土處于潮濕環境，三個條件缺一不可。相應地，降低混凝土中的堿含量，保持混凝土周圍環境干燥是防止和減輕混凝土中堿骨料反應的有效措施。
1）混凝土中的堿含量
混凝土中的堿主要來自水泥、外加劑、摻和料、骨料、拌和水等組分，也可能來自周圍環境，其中水泥的含堿量所占比例最大。水泥中的堿主要是由生產水泥的原料黏土和燃料煤引入的，水泥的含堿量可按氧化鈉當量（Na?O+0.658K2O）的計算值表示。堿當量濃度小于0.6%
的水泥稱為低堿水泥，一般不會發生堿骨料反應。不幸的是，很多水泥中的堿含量超過這個標準，如我國北方水泥廠生產的水泥大多數是高堿水泥，堿含量在1%左右，如果加上鈉鹽減水劑、早強劑、防凍劑等引入的堿，使混凝土中的堿含量更高。
混凝土中的總堿含量主要取決于水泥品種所決定的氧化鈉當量和水泥用量，一般用單位體積混凝土內的含堿量（kg/m2）衡量。因此，采用低堿水泥或含非堿性的粉煤灰、硅粉和礦渣等摻和材的水泥澆筑混凝土，控制混凝土中的堿含量，是防止堿骨料反應的主要措施之一。為此，各國規范都規定了不同環境條件下混凝土的最大含堿量，《混凝土結構設計規范》（GB
50010）規定的堿含量為3kg/m2，但使用非活性骨料或一類環境時可不限制（如表12-1）。
2）骨料的堿活性
如前所述，含活性二氧化硅的巖石分布很廣，而具有堿-碳酸鹽反應活性的只有黏土質白云石質石灰石。充分掌握骨料堿活性的情況，建立堿活性骨料分布圖，并據此采取預防措施，對確保大型工程的耐久性具有重大的意義。選擇恰當的骨料、減少活性礦物的含量，也是防止堿骨料反應的主要措施之一。
3）潮濕環境
堿硅酸反應和堿-碳酸鹽反應發生都要有足夠的水，只有在空氣相對濕度大于80%，或直接接觸水的環境中，堿骨料破壞才會發生；否則，即使骨料具有堿活性且混凝土中有超量的堿，堿骨料反應也很緩慢，不會產生破壞性膨脹開裂。保持周圍環境干燥，混凝土表面涂抹防水層，從而有效隔絕水的來源是防治堿骨料破壞的一個有效措施。
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