在過去的一年中，鋰材料短缺成為了一個(gè)世界性問題。其原因是由于人們對(duì)電動(dòng)汽車需求量的激增，就需要為其充電電池提供原材料。這給鋰材料供應(yīng)商帶來了巨大的壓力，因?yàn)槟壳暗倪\(yùn)營(yíng)產(chǎn)量還無法滿足全球快速增長(zhǎng)的需求。因此，鋰材料不僅短缺，其價(jià)格也隨之大幅提高，僅僅幾個(gè)月的時(shí)間，每公噸鋰的全球平均價(jià)格就從11,561美元飆升到了61,943美元。

同樣在建筑行業(yè)，對(duì)鋰需求的大幅增長(zhǎng)以及成本的大幅增加，為那些需要在混凝土中緩解堿-硅酸反應(yīng)（ASR*）的人們來說無疑帶來了很大挑戰(zhàn)，因?yàn)楫吘逛嚮饧觿┦墙档虯SR的一種常見做法。堿-硅酸反應(yīng)（ASR）是堿-骨料反應(yīng)的一種，是二氧化硅和堿化合物制成的骨料之間的反應(yīng)，吸水后的堿硅酸凝膠體體積遠(yuǎn)大于反應(yīng)前固體體積，大量凝膠體在混凝土骨料界面區(qū)的積聚、膨脹，導(dǎo)致混凝土沿著界面產(chǎn)生不均勻膨脹、開裂，從而破壞混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。

人們普遍認(rèn)為這種外加劑可以降低膨脹力、降低二氧化硅溶解、 二氧化硅和硅酸鹽的再聚合或ASR凝膠顆粒之間的排斥力，從而能夠緩解堿-硅酸反應(yīng)（ASR）。

——通過其他方法來減緩ASR

盡管很多人仍然認(rèn)為鋰基外加劑是用來緩解ASR的首選解決方法，但是這并不是唯一的解決方式。多年來，建筑行業(yè)的許多專業(yè)人士一直在深入研究能夠降低或者防止ASR的多種方法。產(chǎn)生堿-二氧化硅反應(yīng)的三種基本元素包括堿、活性骨料和水。了解到這一點(diǎn)之后，很多專業(yè)人士找到了一些方法，或許可以減少或者去除其中一個(gè)或多個(gè)必要元素。

通常，在尋求避免對(duì)ASR的基本要素產(chǎn)生影響時(shí)，建筑專業(yè)人士通常的做法是減少或避免使用混凝土混合物中的堿性或活性骨料。比如在過去，建筑商會(huì)選擇使用低堿性水泥作為混凝土，或者會(huì)用粉煤灰和礦渣來代替部分水泥。

通常這些降低ASR的方法往往都忽略了水也是其中重要的組成部分。這也間接說明去除混凝土中的水分是非常困難的。因?yàn)榛炷潦且环N多孔材料，能夠吸收周圍的水分。

當(dāng)然，現(xiàn)在有很多種方法可以對(duì)普通混凝土進(jìn)行處理，以便減少水分通過其表面。最常見的做法就是采用涂料和密封劑。

盡管二者的質(zhì)量不同，它們能夠抑制進(jìn)入混凝土的水分量也不同，但都可以很大程度上減緩ASR的影響。

（1）Krystol T1^?防水涂料，其含有Krystol^?技術(shù)可以使混凝土與水和未水化的水泥顆粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種反應(yīng)會(huì)形成互鎖晶體，這些晶體會(huì)填滿混凝土中的毛細(xì)孔洞和微微裂縫，封堵水和水污染物可能通過的路徑。這個(gè)過程會(huì)消耗殘留水分，使混凝土變得干燥、防水，而且不太可能產(chǎn)生堿-硅酸反應(yīng)（ASR）。

（2）Hydrostop™ Sealer防水密封劑，其包含一種獨(dú)特的硅烷和硅氧烷混合物，能與所涂混凝土結(jié)構(gòu)表面下的硅酸鹽產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成一種不溶于水的阻水膜屏障。雖然它不能像Krystol T1設(shè)計(jì)的那樣幫助混凝土抵抗高靜水壓力，但在低風(fēng)險(xiǎn)的情況下，這種方法仍然可以防止大量水分進(jìn)入混凝土，從而也會(huì)降低ASR產(chǎn)生的幾率。

——一種更新的解決方案

為了給建筑專業(yè)人士提供更多選擇，凱頓國(guó)際與渥太華大學(xué)合作進(jìn)行了一項(xiàng)最新的研究。在這項(xiàng)研究中，兩家機(jī)構(gòu)對(duì)混凝土的自我修復(fù)過程、以及這個(gè)過程如何對(duì)抗堿-硅酸反應(yīng)（ASR）進(jìn)行了深入研究和探討。

這項(xiàng)合作研究的最終結(jié)論非常具有現(xiàn)實(shí)意義。研究團(tuán)隊(duì)指出，輔助性凝膠材料（SCM）和自愈合性結(jié)晶型防水外加劑（KIM）可以改變堿-硅酸反應(yīng)（ASR）。這種改變將延遲ASR產(chǎn)生的過程，為建筑商爭(zhēng)取更多的時(shí)間對(duì)混凝土可能出現(xiàn)的損壞現(xiàn)象進(jìn)行修復(fù)。

研究人員也指出，為取得更好的效果，最好是輔助性凝膠材料（SCM）與外加劑同時(shí)使用。具體來講，當(dāng)研究人員將偏高嶺土與結(jié)晶型外加劑、納米二氧化硅和硅灰同時(shí)使用時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)堿-硅酸反應(yīng)（ASR）降低了，而且效果比單獨(dú)使用硝酸鋰的效果要好。

——這可能是避免鋰短缺對(duì)減緩堿-硅酸反應(yīng)（ASR）產(chǎn)生影響的關(guān)鍵

盡管目前鋰嚴(yán)重短缺，但還有一些方法來幫助減緩ASR，如通過減少或去除三大必要元素（堿、活性骨料和水）。而且目前還有一種更新的解決方案，即使用KIM混凝土防水外加劑和輔助性凝膠材料（SCM），其效果甚者超過鋰基外加劑。這種方法為建筑專業(yè)人員提供了一個(gè)更好且更易實(shí)現(xiàn)的解決方案。

*ASR: alkali-silica reaction.