摘要：论文阐述了岩相分析的方法，并列举了混凝土工程中常见骨料的碱活性成分，并分析了岩相分析在工程中的应用情况。岩相分析不能确定碱活性组分的含量与膨胀率的关系，需要选择合适的检测方法确定，但是当岩相法确定集料为非活性时，可以作为最终的结果。
关键词：碱骨料反应；岩相分析；偏光显微镜
中图分类号：TU502 文献标识码：A
碱骨料反应是影响混凝土工程安全性的重要因素。碱骨料反应有三种类型：碱-硅酸反应(ASR)、碱-碳酸盐反应(ACR)、碱-硅酸盐反应。
碱-硅酸反应(ASR)：水泥中的碱与骨料中的活性氧化硅成分反应产生碱硅酸盐凝胶或碱硅凝胶，碱硅凝胶固体体积大于反应前的体积，而且有强烈的吸水性，吸水后膨胀引起混凝土内部膨胀应力，而且碱硅凝胶吸水后进一步促进碱骨料反应的发展，使混凝土内部膨胀应力增大，导致混凝土开裂。能与碱发生反应的活性氧化硅矿物有蛋白石、玉髓、磷石英、方石英及结晶有缺欠的石英及微晶、隐晶石英等。
碱-碳酸盐反应(ACR)：在泥质石灰质白云石中含黏土和方解石较多，碱与这种碳酸钙镁物质反应，将其中白云石(MgCO3)转化为水镁石Mg(OH)2，水镁石晶体排列的压力和黏土吸水膨胀引起混凝土内部应力，导致混凝土开裂。骨料碱活性检验方法主要有：岩相法、快速法、砂浆长度法、岩石柱法、化学法等。岩相法是碱活性的检验的前提，首先通过岩相法判断岩石是硅质骨料还是碳酸盐骨料，并判定是否含有活性物质，决定选择合理的检测方法判定骨料的碱活性。
一、 岩相分析的方法
1.1 肉眼观察
首先观察矿物的光泽，确定它是金属光泽还是非金属光泽，借以确定是金属矿还是非金属 (岩石中常见的大多是非金属光泽的矿物) ；然后试验矿物的硬度，确定它的硬度是大于还是小于指甲的硬度，是大于还是小于小刀的硬度；再观察矿物的颜。如已确定矿物的硬度大于小刀，为金属光泽，而且呈黄铜，那么容易确定它是黄铁矿而非黄铜矿，然后再检查其它特征就可以确定下来。如果被鉴定的矿物硬度小于小刀而大于指甲，并属于玻璃光泽，而绝不会是石英、长石(硬度都大于小刀)，也不可能是辉石、角闪石(呈黑)；进一步观察矿物
的形态和其它物理性质，例如能与稀盐酸作用，则应是碳酸盐矿物，不与稀盐酸作用，则可能是硫酸盐、磷酸盐等其它含氧盐类矿物。
1.2 显微镜下观察
将研究的矿物或岩石制作成一定厚度(一般以0.03mm作为标准厚度)的薄片置于显微镜下，进行单偏光镜下、正交偏光镜下或锥光镜下观察。
1.2.1 单偏光镜下观察
所谓单偏光镜下观察，就是只用一个偏光镜进行观察，测定晶体的光学性质。单偏光镜下能够观察、测定的主要特征有以下三个方面：
(1) 晶体的外表特征，如形状、解理等；
(2) 与晶体对光波吸收有关的光学性质，如颜、多性、吸收性等；
(3) 与晶体折射率有关的光学性质，如轮廓、糙面、突起、贝克线等。
1.2.2 正交偏光镜下观察
在正交偏光显微镜下观察岩石薄片中矿物的干涉和双折射率，并通过不同的补器的补法则和正交偏光显微镜下消光现象进一步判断矿物成分。
1.2.3 锥光镜下观察
通过单偏光显微镜、正交偏光显微镜观察、测定了矿物的一系列光学性质，但是还有一些重要的晶体光学性质，如晶体的轴性、光性符号、切面位置、光轴角大小以及晶体的光性方位等需要在锥光镜下观察研究。
二、 岩相法鉴别活性矿物
岩相法以矿物鉴定为判断依据，对已知碱活性的矿物方便直接，且其结果对根据不同的骨料类型选择合适的检测方法有指导意义，是评定骨料碱活性首选的方法。混凝土工程中选用的骨料中碱活性可分为：硅酸类活性矿物包括蛋白石、火山玻璃体、玉髓、玛瑙、蠕石英、磷石英、方石英、微晶石英、燧石、具有严重波状消光的石英；碳酸盐类活性矿物为具有细小菱形的白云石晶体。常见碱活性岩石如表1所示。
表1 常见碱活性岩石
AAR类型 | 活性岩石类型 | 活性组分 |
石英砂岩硅 — 碱反应 | 生物-化学沉积岩 | 无定型SiO2，微晶石英(玉髓) |
隧石岩类(结核状和层状) | 无定型SiO2，微晶石英(玉髓) | |
蛋白石岩(原生和次生) | 无定型SiO2，微晶石英(玉髓) | |
硅化的岩石(次生硅化的岩石) | 无定型SiO2，变形石英 | |
硅质岩(砂岩、硬砂岩、硅质板岩、石英岩) | 火山玻璃质，隐晶质硅酸盐，变形石英， | |
酸性火山喷发岩石 | 磷石英 | |
流纹岩、安山岩、凝灰岩等 | ||
碱 — 碳酸盐反应 | 硅化作用的碳酸盐岩石(实属硅 — 碱反应) | 无定型SiO2， |
某些致密的泥质白云灰岩(如Kingstone白云质石灰岩) | 无定型SiO2，黄铁矿，蒙脱石 | |
碱 — 硅酸盐反应 | 水热变质的岩石 | |
硅化页、片状的岩石(如千枚岩) | 无定型SiO2， | |
接触变质的岩石 | 变形石英，磷石英，页状硅酸盐 | |
三、岩相分析在工程中的应用
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