堿骨料反應(yīng)是指混凝土中的堿與骨料中的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土膨脹、開裂甚至破壞的現(xiàn)象。

一、反應(yīng)類型

1. 堿-硅酸反應(yīng)

- 混凝土中的堿與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿-硅酸凝膠。這種凝膠具有吸水腫脹性，會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。

2. 堿-碳酸鹽反應(yīng)

- 堿與骨料中的白云石等碳酸鹽礦物發(fā)生反應(yīng)，也會引起混凝土的膨脹破壞。

二、影響因素

1. 堿含量

- 混凝土中的堿主要來自水泥、外加劑等。堿含量越高，發(fā)生堿骨料反應(yīng)的可能性越大。

2. 活性骨料

- 某些骨料，如蛋白石、玉髓、黑曜石等含有活性二氧化硅，容易與堿發(fā)生反應(yīng)。

3. 濕度

- 適宜的濕度環(huán)境有利于堿骨料反應(yīng)的進(jìn)行。濕度太低，反應(yīng)難以進(jìn)行；濕度太高，可能會加速反應(yīng)的速度。

4. 溫度

- 溫度升高會加快堿骨料反應(yīng)的速度。

三、預(yù)防措施

1. 控制堿含量

- 選用低堿水泥，限制外加劑中的堿含量。

2. 選用非活性骨料

- 在混凝土配合比設(shè)計時，優(yōu)先選用非活性骨料。

3. 摻加礦物摻合料

- 如粉煤灰、礦渣粉等，可以降低混凝土中的堿含量，抑制堿骨料反應(yīng)。

4. 加強施工管理

- 保證混凝土的密實性，減少水分的滲入，避免混凝土長期處于潮濕環(huán)境中。

堿骨料反應(yīng)會對混凝土產(chǎn)生以下嚴(yán)重危害：

一、裂縫與開裂

堿骨料反應(yīng)會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生不均勻的膨脹應(yīng)力。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，這種應(yīng)力不斷累積，當(dāng)超過混凝土的抗拉強度時，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。裂縫可能首先在表面出現(xiàn)，逐漸向內(nèi)部擴展，形成網(wǎng)狀裂縫，嚴(yán)重影響混凝土的外觀和結(jié)構(gòu)完整性。

二、強度降低

裂縫的出現(xiàn)使得混凝土的受力截面減小，同時也破壞了混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這會導(dǎo)致混凝土的強度逐漸降低，無法承受設(shè)計荷載，影響結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。例如，在橋梁、建筑物等重要結(jié)構(gòu)中，強度降低可能會引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。

三、耐久性下降

堿骨料反應(yīng)會使混凝土的孔隙率增加，抗?jié)B性、抗凍性等耐久性指標(biāo)顯著下降。水分、氧氣和其他有害物質(zhì)更容易滲入混凝土內(nèi)部，加速鋼筋的銹蝕和混凝土的進(jìn)一步破壞。在惡劣的環(huán)境條件下，如海洋環(huán)境、寒冷地區(qū)等，耐久性下降會更加明顯，縮短混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

四、維修成本增加

一旦混凝土出現(xiàn)堿骨料反應(yīng)，需要進(jìn)行及時的檢測和維修。維修措施可能包括裂縫修補、結(jié)構(gòu)加固等，這些都需要投入大量的人力、物力和財力。而且，維修后的混凝土結(jié)構(gòu)可能仍然存在再次發(fā)生堿骨料反應(yīng)的風(fēng)險，需要進(jìn)行長期的監(jiān)測和維護，進(jìn)一步增加了維修成本。

對于存在堿骨料反應(yīng)的混凝土可以采取以下處理措施：

三、加固混凝土結(jié)構(gòu)

1. 增加鋼筋
- 在混凝土結(jié)構(gòu)中增加鋼筋，可以提高混凝土的承載能力和抗裂性能。對于因堿骨料反應(yīng)而受損的混凝土結(jié)構(gòu)，可以采用增加鋼筋的方法進(jìn)行加固。
2. 粘貼碳纖維布
- 碳纖維布具有高強度、高彈性模量和耐腐蝕等優(yōu)點，可以有效地提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂性能。對于因堿骨料反應(yīng)而受損的混凝土結(jié)構(gòu)，可以采用粘貼碳纖維布的方法進(jìn)行加固。

四、拆除重建

如果混凝土結(jié)構(gòu)因堿骨料反應(yīng)而嚴(yán)重受損，無法通過上述方法進(jìn)行修復(fù)和加固，則需要考慮拆除重建。在拆除重建時，應(yīng)選用非活性骨料，控制混凝土中的堿含量，采取有效的預(yù)防措施，避免再次發(fā)生堿骨料反應(yīng)。