公路工程輔導:堿骨料反應的發生原因

　　和特征混凝土工程發生堿骨料反應需要具有三個條件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；第二是骨料中有相當數量的活性成分；第三是潮濕環境，有充分的水分或濕空氣供應。

　　早在1940年，斯坦敦用加利福尼亞州骨料作砂漿棒膨脹試驗時，就發現水泥含堿量愈高，堿骨料反應的膨脹量愈大，在水泥含堿量低于0.6%時，就可以避免發生堿骨料反應。后來在其他許多國家試驗，由于骨料反應。后來在其他許多國家試驗，由于骨料反應的活性不同，有時水泥含堿量低于0.4%氧化鈉當量，也有發生堿骨料反應膨脹量大的情況；但水泥含堿量高于0.6%稱為高堿水泥已為大多數國家接受。隨著水泥工業出現含不同混合材的水泥以及混凝土愈來愈多地摻用各種外加劑，以及日本、英國使用海砂配制混凝土，發現混凝土各種原材料成分中的堿（Na2O、K2O），均可導致發生堿骨料對工程的損害。

　　有關活性骨料，經世界各國許多學者四十余年的研究歸納具有堿活性的骨料如表1所示：表1中所列含有堿活性的巖石，除最下一行的碳酸巖外，基本上都是含活性二氧化硅的礦物。從表中所列活性成分看，一種是無定形（非晶體）二氧化硅，如蛋白石，火山玻璃；一種是結晶不完整的二氧化硅，如玉髓、磷石英、微晶石英等，另一種是結晶完整，例如花崗巖為深成巖，其中石英結晶很完整，但由于地殼變動，受擠壓力產生晶格扭曲變形，當其中應變石英含量大于30%時，就會發生堿活性。還有一種層狀頁硅酸鹽，屬于現在有爭議的堿硅酸鹽反應活性骨料。

　　最后一個條件就是潮濕多水，愈是在潮濕多水的環境條件下堿骨料反應對工程的損害發展愈快，往往在同一個混凝土工程，混凝土配制材料具務堿骨料反應的條件，在這個工程潮濕多水的部位首先發生堿骨料反應損害，在其它部位則發展緩慢。

　　受堿骨料反應膨脹開裂的工程從外觀上看，在少鋼筋約束的部位為網狀裂縫，在受鋼筋約束的部位多沿主筋方向開裂，在很多情況下可以看到從裂縫溢出白色或透明膠體的痕跡。在同一工程中潮濕部位發展嚴重也是其外觀特征之一。最后判斷還需要從受害的工程取芯樣鑒定。