浅谈合理使用水泥确保混凝土工程质量（三）

　　3.重视碱集料反应的研究并制定相应对策
　　近年来，我国硅工程中由碱集料反应（AAR）产生的破坏事件逐渐引起人们注意。
　　碱集料反应严重损害混凝土结构的耐久性能。对预应力硅结构来说，一旦出现AAR，将引起硅的开裂，直接危及结构安全（处于露天或室内高湿环境中的预应力混凝土构件在设计中是不允许出现裂缝的），必须及时进行加固处理。矽构件在使用阶段出现问题将付出极高的代价（对混凝土结构进行加固处理的费用往往比原构件的造价还高，有时甚至是惨痛的代价。早在50年代，AAR对混凝土工程的不良影响就引起国外工程界的高度重视。特别是1974平以来，每隔2年就召开一次关于碱集料反应的国际学术会议。很多国家相继出台了一些标准、规范（如美国的ASTMC227 —— C586等）对一些重要工程的矽含碱量严加控制。有的国家（如美国）要求所有进口水泥的碱含量（Na-0当量，下同）必须低于0.696，其理由就是AAR破坏具有潜伏性、突发性，而一旦出现问题又难于补救。与发达国家相比，我国AAR的研究较晚，对由AAR引起的混凝土破坏重视不够。这主要是因为一般国内制做混凝土所用集料的碱活性较小，加之AAR破坏又不易鉴别，使人们忽视了这一问题。在实际工程中一发现硅裂缝，技术人员首先从外部环境（如温度应力，不均沉降，超载等）或设计、施工上找原因，很少想到AAR（相当多的质检、监理人员缺乏有关AAR的知识）。因此，很多由AAR引起的混凝土破坏误认为其它原因造成的破坏（笔者不否认：硅破坏的原因很复杂，往往是多种因素共同作用。
　　我国混凝土工程中的碱集料反应不容乐观。我国生产的水泥大多为高碱水泥，特别是北方地区生产的水泥，其碱含量多在0.8%－1.0%以上。但施工单位并不排斥（有时甚至欢迎），因为高碱纯硅酸盐水泥配制的硅快硬、早强，有利于提高施工速度。施工单位有时为抢工期或便于冬季施工，常在配制混凝土时掺人Na2S04早强剂及NaNq防冻剂等，前者掺量可达3%，后者掺量可达5%（均以水泥重量计），此时如果采用的是高碱水泥，则混凝土中的含碱总量将高达15 kg/m3－20掩/m3，远远超3吨/衬— 5 kg/m3安全碱含量的限值。在这种状况下，我国混凝土工程中出现大量AAR破坏是必然的，应引起高度重视，否则将贻害无穷。为此笔者提出以下几点建议。
　　（1）加大关于AAR的科研力度，编制（或修订）相应规范。科研、设计部门应在实际工程中进行广泛的调查研究，针对混凝土中不同的集料和外加剂，不同品质的水泥，不同的环境（温度、湿度），以及不同的施工条件等做大量实验，为编制（或修订）有关规范提供科学依据。笔者认为：我国现行（混凝土外加剂）（GB8076一87）中对“基准水泥”的要求偏低（至少碱含量应规定不得超过0.66），应向目前国际标准靠拢。同时，在修订《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ 119一88）时，应明确规定对水泥（标号、碱含量等）的技术要求。
　　（2）增加低碱水泥的市场供应，确保混凝土工程质量。国家应从产业政策方面鼓励低碱水泥的生产。同时，通过“准用证”制度来限制高碱水泥的使用范围。例如：严格规定水利工程、预应力构件以及重要工程的结构关键部位等，所用水泥的碱含量不得超过某一限值。
　　（3）重视关于碱集料反应的知识普及和预防措施的宣传工作。为使广大工程技术人员深刻认识碱集料反应对混凝土工程的危害，应加大宣传教育的力度，出版一些普及AAR知识的教材和预防AAR破坏的技术措施（手册）等。
　　4.水泥生产要适应高性能破的发展趋势
　　自90年代初国外提出高性能混凝土（HPC）的概念后，各国对HK：的界定标准有所不同，但有一点是共同的：那就是它的高耐久性和较高的强度指标。毫无疑问，高性能混凝土在工程界是极受欢迎的，它是未来硅技术的发展方向。高性能混凝土本身不是本文论题，笔者仅就它对水泥的基本要求提出几点不成熟的个人看法。
　　（1）HPC所采用的水泥标号一般不应低于#525，并且必须是质量稳定的优质水泥，使其在较高的可靠度保证下实现高强度。
　　（2）HPC所用水泥必须保证其高耐久性的要求，因此对水泥熟料中任何不利于混凝土耐久性的化学物质（如碱含量等）应该严加控制。
　　（3）HPC所用水泥应保证混凝土有很好的工作性质。如高流动性、力学性能稳定、低水化热温升、体积稳定、早强并有一定韧性（满足抗震要求）等特点。高性能混凝土的问世及推广应用对我国水泥行业提出了更高要求。因此，有关部门应及早采取措施，从“可持续发展”的角度调整产业结构，加快科研步伐，以适应21世纪国家建设事业发展的需要。（考试大监理工程师站点编辑）