【三峡工程混凝土碱骨料反应试验研究】
三峡工程是一项庞大的水利工程，其混凝土大坝的建设对材料的质量要求极为严格。本研究聚焦于混凝土中的碱骨料反应（Alkali-Aggregate Reaction，简称AAR），这是一个可能导致混凝土结构破坏的重要因素。碱骨料反应是指水泥中的碱与活性骨料发生化学反应，造成混凝土的不均匀膨胀和开裂。这种反应分为两种主要类型：碱-硅反应（ASR）和碱-碳酸盐反应（ACR）。
1.1 碱-骨料反应及其分类
ASR涉及到水泥中的碱与骨料中的活性SiO2（如微晶质、隐晶质、玻璃质石英和应变石英）发生反应，生成碱的硅酸盐凝胶，吸收水分后体积膨胀，引发混凝土的膨胀和开裂。活性骨料包括蛋白石、隧石、石英岩等。另一方面，ACR是水泥中的碱与碳酸盐骨料（如白云石）反应，导致骨料膨胀和混凝土开裂。
1.2 活性骨料的鉴定与测试
在三峡工程中，大坝混凝土采用闪云斜长花岗岩碎石作为粗骨料，斑状花岗岩制成的砂作为细骨料。由于花岗岩的地质历史和变形，其中的应变石英可能带来潜在的碱活性。研究通过岩相法、化学法、砂浆长度法、小棒快速法、砂浆棒快速法、混凝土棱柱体法等多种方法对骨料进行检测，以评估其活性。结果显示，花岗岩主要由长石、石英、黑云母和少量角闪石或绿泥石组成，属于非活性骨料，在低碱环境下不会引起有害膨胀。然而，高碱条件下，砂浆膨胀率可能在数年后持续增长，因此需要严格控制水泥的含碱量。
1.3 影响因素与预防措施
碱-骨料反应的发生受到多个因素的影响，包括水泥含碱量、环境湿度、温度、外加剂、掺合料、混凝土或砂浆中水泥用量以及活性骨料的数量、粒径和活性。在湿润环境中，高含碱量和活性骨料可能导致反应发生。因此，对骨料的活性鉴定和水泥含碱量的控制是预防碱-骨料反应的关键。
1.4 试验方法的探讨
尽管国际上尚未就骨料碱活性的评定达成统一标准，但本研究采用多种试验方法进行综合评估，确保了研究的全面性和准确性。这些方法旨在模拟实际工况，揭示骨料在不同条件下的反应行为，从而为工程决策提供科学依据。
三峡工程对混凝土材料的选择和使用进行了详尽的研究，以避免碱骨料反应可能带来的安全隐患。通过对骨料的多方面分析和多种试验方法的运用，确保了混凝土结构的长期稳定性和安全性。这项研究对于其他大型水利工程和混凝土建筑项目同样具有重要的参考价值。
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