用粉煤灰抑制堿集料反應經濟可行——唐明述院士為混凝土建筑開防“癌”處方

    目前，我國修建的大型混凝土工程越來越多，被稱為混凝土建筑'癌癥'的堿集料反應對大型工程的危害日益受到關注。在10月19日結束的第十二屆國際混凝土堿集料反應會議上，工程院院士唐明述教授指出，添加粉煤灰是抑制堿集料反應經濟上合理、技術上可行的好辦法。

    唐明述院士認為，我國目前在建和擬建的大型水壩數量眾多，高度更是達到了數百米，修建如此大型的水壩如不充分關注堿集料反應的危害，后果將是十分嚴重的。我們應吸取國外的經驗教訓，防患于未然，在工程建設之初，就應關注集料堿活性的研究測試工作，使堿集料反應在大型混凝土工程中得到有效抑制，延長工程的使用壽命。

    被稱為混凝土建筑'癌癥'的堿集料反應，在全球范圍內造成的損失可謂觸目驚心。據該領域國際著名學者——來自加拿大LAVAL大學的BERUBE教授介紹，在國外由于堿集料反應引起的建筑毀壞實例眾多，僅加拿大魁北克省140座大壩中就有30座發生了堿集料反應而引起損壞。此外，加拿大蒙特利爾奧運場館也因發生堿集料反應遭到破壞。而用于修復這些被損毀的建筑所花費的資金更是數目驚人，加拿大政府曾花費15億加元修建一座僅25米高的大壩。

    如何有效抑制堿集料反應的發生，唐明述院士介紹說，目前采取的主要途徑有：選擇堿活性較低的集料和低堿水泥；加入火山灰類材料，如粉煤灰、礦渣、硅灰等；采用化學阻制劑。他認為，這些方法中，在混凝土中加入火山灰類物質是技術上可行、經濟上合理的方法。早在上世紀80年代初，我國就已開始將所有的高爐礦渣應用于水泥混凝土工業，粉煤灰的利用研究以及工程實際應用都有相當高的水平。2002年我國粉煤灰的排放量達1．8億噸，預計明年可達2．6億噸，將其用于水泥混凝土工業，既實現了資源的回收和再利用，又可有效抑制堿集料反應，是一舉兩得的好方法。目前國外也有采用化學阻制劑來抑制堿集料反應的，如在混凝土建筑表面噴灑鋰鹽，尤其是氫氧化鋰溶液最好，它對于新舊混凝土中的堿集料反應有很好的抑制效果，可以限制混凝土的進一步膨脹。但由于鋰鹽價格較貴，因而該法成本較高，在國內推廣使用有一定難度。

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    混凝土堿集料反應是指混凝土中的堿和環境中可能滲入的堿與混凝土集料（砂石）中的堿活性礦物成分，在混凝土固化后緩慢發生化學反應產生膠凝物質因吸收水分后發生膨脹，最終導致混凝土從內向外延伸開裂和損毀的現象，它是破壞混凝土建筑的一個重要因素。

    南京工業大學是我國堿集料反應領域的主要研究單位，以該校唐明述院士為首的研究隊伍在該領域取得了一批具有國際先進水平的科技成果。唐明述院士在20世紀80年代初發明的堿集料反應壓蒸快速測定法在國外被稱為'中國法'，在法國已被列為國家標準。在他的倡導下，國內最具權威的集料堿活性研究測試機構之一—南京工業大學建材行業集料堿活性研究測試中心不久前取得了國家CMA資質證書。