根据不完全统计,在我国到目前为止所建的高坝中,有90%以上为混凝土坝,其原因是用此类材料构筑的坝比其他类坝具有较强的耐久性。大坝混凝土与普通混凝土相比较,其材料方面的特点是:所用骨料粒径大,最大骨料粒径达150mm(普通混凝土骨料最大粒径为40mm);骨料用量比例高,占混凝土材料总量(质量)的90%左右(普通混凝土为75%~80%)。因此,大坝混凝土中的骨料特性对大坝的耐久性具有十分重要的影响。作为其耐久性研究的一大课题,就是碱—骨料反应及其防治问题。工程实例反映,世界范围内出现由碱—骨料反应引起破坏的大多来自大坝混凝土工程。究其原因,就是水工混凝土直接与环境水相接触,以致混凝土结构中往往含有比较多的水甚至直接处于饱和状态,因此一旦混凝土中水泥的含碱量较高,而所用的骨料又具有潜在的活性,那么潜在的碱—骨料反应就很难避免。
在我国,对大坝混凝土骨料的碱活性及潜在的碱—骨料反应的研究一直比较重视。在已建的混凝土大坝中,有些也含有一定量的碱活性骨料,但由于采用了低标号水泥和大量的活性混合材,同时又开展了相关的试验研究,因而出现碱—骨料反应破坏的仅为个别工程。相关的试验方法包括化学法、砂浆棒长度法、岩相鉴定法、碳酸盐骨料碱活性鉴定法、砂浆棒长度快速鉴定法(80℃法)、混凝土棱柱体法以及抑制骨料碱活性效应试验法等。这些试验方法又先后在有关规定或规范中作了进一步明确,因而产生了良好的作用。然而,由于早期的一些试验方法(如化学法、砂浆棒长度法等)本身在鉴定碱—骨料反应方面存在一定的局限性,同时又由于该化学反应的发生及发展存在一个潜伏期,如大黑汀水库大坝溢流面混凝土的破坏就是冻融、冻胀以及内部碱—骨料反应共同作用的结果(李金玉,2005)。值得反思的是,在该工程施工阶段就采用砂浆棒长度法对所用的骨料进行了检验,其结果表明是安全的,但在运行了25 年之后,发现了由碱—骨料反应产生的微裂缝现象。因此,有关方面的研究仍应继续深入。(www.daowen.com)
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