近些年，海水海砂混凝土的特性是一个研究热点，鲜有人关注海水海砂混凝土的碱硅酸反应。为了阐明辅助性胶凝材料对海水海砂混凝土碱硅酸反应特性的影响，采用单一质心法设计了水泥-偏高岭土-粉煤灰-矿粉四元胶凝材料，研究辅助性胶凝材料对海水海砂混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction- ASR)产物、孔结构、孔溶液pH值和碱离子含量、膨胀率的影响。结果表明：海水海砂混凝土碱硅酸反应的非晶态产物ASR-P1(K0.52Ca1.16Si4O8(OH)2.84·1.5H2O)和晶态产物Na-shlykovite(NaCaSi4O8(OH)3·2.3H2O)的含量与其辅助性胶凝材料中活性SiO2、Al2O3含量成反比。在不同胶凝材料组成下，25%偏高岭土+25%粉煤灰+50%水泥制备浆体的pH值最低，Na+、K+、Ca2+含量最小，ASR-P1和Na-shlykovite含量最低，孔隙率最大，有害孔和多害孔含量最低，14 d和28 d膨胀率均为最小。本研究可为海水海砂混凝土的胶凝材料组成设计提供理论参考，并提高海洋工程海水海砂混凝土结构的使用寿命。

新疆大石峡水利枢纽混凝土选用的骨料存在碱活性, 可能导致工程产生碱骨料破坏问题, 本文研究了当地粉煤灰和矿粉对碱-硅酸反应(ASR)的影响, 并采用XRD和SEM-EDS测试分析了水化产物和界面过渡区的形态。结果表明: 粉煤灰掺量≥20%(质量分数)或矿粉掺量≥40%(质量分数)都能显著抑制碱-硅酸反应; 在纯水泥样品界面过渡区可以观察到无定形相, 在含有粉煤灰或矿粉的样品中未观察到无定形相, 这意味着碱-硅酸反应发生在纯水泥样品中; 添加粉煤灰或矿粉降低了界面过渡区物相的Ca/Si摩尔比, 抑制了碱-硅酸反应。

采用玻璃砂代替部分细骨料制备碱激发矿渣(AAS)砂浆后, 研究了玻璃砂含量(0%、10%、20%、30%, 质量分数)对AAS砂浆抗压强度、抗折强度、干燥收缩、导热系数和碱-硅酸反应(ASR)膨胀率的影响, 并通过扫描电子显微镜（SEM）对微观机理进行了分析。结果表明: 掺10%~30%的玻璃砂能显著提高AAS砂浆的早期抗压强度, 但会略微降低28 d抗压强度; AAS砂浆的抗折强度随玻璃砂掺量的增加先增大后减小, 10%掺量时最有利于3 d抗折强度, 20%掺量时最有利于28 d抗折强度; AAS砂浆的干燥收缩、导热系数和ASR膨胀率均随玻璃砂掺量的增加而减小, 与对照组相比, 掺30%玻璃砂的AAS砂浆导热系数降低14.4%, 56 d干燥收缩率降低27.6%, 14 d ASR膨胀率降低39.6%, 28 d ASR膨胀率降低34.5%; SEM分析发现玻璃砂表面有水化产物生成, 其与胶凝材料的结合比石英砂更紧密, 使AAS砂浆的微观结构更加致密。

作为辅助胶凝材料掺入混凝土是废弃玻璃回收利用的途径之一。研究废玻璃粉掺料对砂浆性能影响及作用机理，结果可为该类应用提供指导。本文研究0~0.075 mm、0.075~0.15 mm和0.15~0.3 mm这三组不同粒径废玻璃粉作为辅助胶凝材料对砂浆力学性能及碱硅酸反应(ASR)膨胀作用的影响。研究发现：掺入玻璃粉粒径为0~0.075 mm可将砂浆28 d抗压强度增加5%~15%，ASR膨胀率减小20.2%；掺入玻璃粉粒径为0.15~0.3 mm则使砂浆28 d抗压强度降低5%~8%，ASR膨胀率增加39.7%。采用热重分析、等离子电感耦合、扫描电镜及能谱分析试验对反应产物、孔溶液、微观结构及其元素分布进行检测。分析认为粒径粗的玻璃粉碱骨料活性强，易发生ASR，导致膨胀率增加；粒径细的火山灰活性强，发生火山灰反应生成了膨胀率低的低钙硅比水化硅酸钙凝胶，该产物不仅会吸收Na+、K+，从而减少用于发生ASR的反应物含量，而且更密实，有利于降低孔隙率，减少水的渗透,提高抗压强度并抵抗膨胀压。