由于我國過去水泥含堿量一般不高，加以自50年代起30余年來一直生產(chǎn)高混合材水泥，例如在七十年代曾大量生產(chǎn)使用的礦渣400號水泥，其中礦渣含量高達 60-70%，有這么多的活性混合材，即使某廠水泥熟料當時含堿量稍高，砂石中有相當數(shù)量的活性成分，由于活性混合材可以起到消化緩解堿的作用，因而在八十年代以前我國一般土建工程尚未見堿骨料反應(yīng)對工程損害的報告，以致許多設(shè)計、施工工程技術(shù)人員對堿骨料反應(yīng)問題還比較生疏，有必要作一些基本情況的介紹。
一、什么是水泥混凝土的堿骨料反應(yīng)
堿骨料反應(yīng)是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和水中的堿（Na2O或K2O）與骨料中的活性成分反應(yīng)，在混凝土澆筑成型后若干年（數(shù)年至二、三十年）逐漸反應(yīng)，反應(yīng)生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，膨脹開裂，導(dǎo)致混凝土失去設(shè)計性能。由于活性骨料經(jīng)攪拌后大體上呈均勻分布，所以一旦發(fā)生堿骨料反應(yīng)，混凝土內(nèi)各部分均產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，將混凝土自身膨脹，發(fā)展嚴重的只能拆除，無法補救，因而被稱為混凝土的癌癥。
二、堿骨料反應(yīng)的分類和機理
1、堿硅酸反應(yīng)1940年美國加利福尼亞州公路局的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿骨料反應(yīng)，引起世界混凝土工程界的重視，這種反應(yīng)就是堿酸反應(yīng)。堿硅酸反應(yīng)是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分反應(yīng)產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固相體積大于反應(yīng)前的體積，而且有強烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；而且堿硅凝膠吸水后進一步促進堿骨料反應(yīng)的進展，使混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致混凝土開裂，發(fā)展嚴重的會使混凝土結(jié)構(gòu)崩潰。
能與堿發(fā)生反應(yīng)的活性氧化硅礦物有蛋白石，玉髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及結(jié)晶有缺欠的石英以及微晶、隱晶石英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中，因而迄今為止，世界各國發(fā)生的堿骨料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿硅酸反應(yīng)。
2、堿碳酸鹽反應(yīng)1955年加拿大金斯敦城人行路面發(fā)生大面積開裂，懷疑是堿骨料反應(yīng)，用美國ASTM標準的砂漿棒法和化學(xué)法試驗，屬于非活性骨料。后經(jīng)研究，斯文森于1957年提出一種與堿硅酸反應(yīng)不同的堿骨料反應(yīng)—堿碳酸鹽反應(yīng)。
一般的碳酸巖—石灰石和白云石是非活性的，只有象加大金斯敦這種泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石，才發(fā)生堿碳酸鹽反應(yīng)。
堿碳酸鹽反應(yīng)的基理與堿硅反應(yīng)完全不同，在泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石中含粘土和方解石較多，堿與這種碳酸鈣鎂反應(yīng)時，將其中白云石（MgCO3）轉(zhuǎn)化為水石Mg（OH）2，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，引起混凝土內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。
堿碳酸鹽反應(yīng)在斯文森提出后，在美國的印地安納，弗吉尼亞、衣華達等州和其它國家也發(fā)現(xiàn)有這種類型的反應(yīng)，近幾年在我國的山東省和山西省也發(fā)現(xiàn)有過這種類型的反應(yīng)。
3、堿硅酸鹽反應(yīng)1965年基洛物對加拿大的諾發(fā)，斯科提亞地方的混凝土膨脹開裂進行研究發(fā)現(xiàn)：
（1）形成膨脹巖石屬于粘土質(zhì)巖、千枚巖等層狀硅酸鹽礦物；
（2）膨脹過程較堿硅酸反應(yīng)緩慢得多；
（3）能形成反應(yīng)環(huán)的顆粒非常少；
（4）與膨脹量相比析出的堿硅膠過少。
又進一步研究，發(fā)現(xiàn)諾發(fā)。斯科提亞地方的堿性膨脹巖中，蛭石類礦物的基面間沉積物是可浸出的，在沉積物被浸出后吸水，使基面間距由10A°增大到12A°致使體積膨脹，引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；因此認為這類堿骨料反應(yīng)與傳統(tǒng)的堿硅酸反應(yīng)不同，并命名為堿硅酸鹽反應(yīng)。對此，國際學(xué)術(shù)界有爭論。我國學(xué)者唐明述對此也進行研究，他從全國各地收信了上百種礦物及巖石樣品，從礦物和巖石學(xué)角度詳細研究了其堿活性程度。研究表明，所有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物如葉蠟石、蛇紋巖、伊里石、綠泥石、云母、滑石、高嶺石、蛭石等均不具堿活性，有少數(shù)發(fā)生堿膨脹的，經(jīng)仔細研究，其中均含有玉髓、微晶石英等含活性氧化硅性氧化硅礦物，從而證明這仍屬于堿硅酸反應(yīng)。這一結(jié)論與基洛特起初發(fā)現(xiàn)的四個特點也并不矛盾。這個研究報告在第8屆國際堿骨料反應(yīng)學(xué)術(shù)會議上發(fā)表后，得到許多知名學(xué)者的贊同。但由于這種反應(yīng)膨脹進程緩慢，用常規(guī)檢驗堿硅酸反應(yīng)的方法無法判斷其活性；因此，在進行骨料活性和堿骨料反應(yīng)膨脹檢驗時，還必須與一般堿硅酸反類型有所區(qū)別。
一、什么是水泥混凝土的堿骨料反應(yīng)
堿骨料反應(yīng)是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和水中的堿（Na2O或K2O）與骨料中的活性成分反應(yīng)，在混凝土澆筑成型后若干年（數(shù)年至二、三十年）逐漸反應(yīng)，反應(yīng)生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，膨脹開裂，導(dǎo)致混凝土失去設(shè)計性能。由于活性骨料經(jīng)攪拌后大體上呈均勻分布，所以一旦發(fā)生堿骨料反應(yīng)，混凝土內(nèi)各部分均產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，將混凝土自身膨脹，發(fā)展嚴重的只能拆除，無法補救，因而被稱為混凝土的癌癥。
二、堿骨料反應(yīng)的分類和機理
1、堿硅酸反應(yīng)1940年美國加利福尼亞州公路局的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿骨料反應(yīng)，引起世界混凝土工程界的重視，這種反應(yīng)就是堿酸反應(yīng)。堿硅酸反應(yīng)是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分反應(yīng)產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固相體積大于反應(yīng)前的體積，而且有強烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；而且堿硅凝膠吸水后進一步促進堿骨料反應(yīng)的進展，使混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致混凝土開裂，發(fā)展嚴重的會使混凝土結(jié)構(gòu)崩潰。
能與堿發(fā)生反應(yīng)的活性氧化硅礦物有蛋白石，玉髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及結(jié)晶有缺欠的石英以及微晶、隱晶石英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中，因而迄今為止，世界各國發(fā)生的堿骨料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿硅酸反應(yīng)。
2、堿碳酸鹽反應(yīng)1955年加拿大金斯敦城人行路面發(fā)生大面積開裂，懷疑是堿骨料反應(yīng)，用美國ASTM標準的砂漿棒法和化學(xué)法試驗，屬于非活性骨料。后經(jīng)研究，斯文森于1957年提出一種與堿硅酸反應(yīng)不同的堿骨料反應(yīng)—堿碳酸鹽反應(yīng)。
一般的碳酸巖—石灰石和白云石是非活性的，只有象加大金斯敦這種泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石，才發(fā)生堿碳酸鹽反應(yīng)。
堿碳酸鹽反應(yīng)的基理與堿硅反應(yīng)完全不同，在泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石中含粘土和方解石較多，堿與這種碳酸鈣鎂反應(yīng)時，將其中白云石（MgCO3）轉(zhuǎn)化為水石Mg（OH）2，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，引起混凝土內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。
堿碳酸鹽反應(yīng)在斯文森提出后，在美國的印地安納，弗吉尼亞、衣華達等州和其它國家也發(fā)現(xiàn)有這種類型的反應(yīng)，近幾年在我國的山東省和山西省也發(fā)現(xiàn)有過這種類型的反應(yīng)。
3、堿硅酸鹽反應(yīng)1965年基洛物對加拿大的諾發(fā)，斯科提亞地方的混凝土膨脹開裂進行研究發(fā)現(xiàn)：
（1）形成膨脹巖石屬于粘土質(zhì)巖、千枚巖等層狀硅酸鹽礦物；
（2）膨脹過程較堿硅酸反應(yīng)緩慢得多；
（3）能形成反應(yīng)環(huán)的顆粒非常少；
（4）與膨脹量相比析出的堿硅膠過少。
又進一步研究，發(fā)現(xiàn)諾發(fā)。斯科提亞地方的堿性膨脹巖中，蛭石類礦物的基面間沉積物是可浸出的，在沉積物被浸出后吸水，使基面間距由10A°增大到12A°致使體積膨脹，引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；因此認為這類堿骨料反應(yīng)與傳統(tǒng)的堿硅酸反應(yīng)不同，并命名為堿硅酸鹽反應(yīng)。對此，國際學(xué)術(shù)界有爭論。我國學(xué)者唐明述對此也進行研究，他從全國各地收信了上百種礦物及巖石樣品，從礦物和巖石學(xué)角度詳細研究了其堿活性程度。研究表明，所有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物如葉蠟石、蛇紋巖、伊里石、綠泥石、云母、滑石、高嶺石、蛭石等均不具堿活性，有少數(shù)發(fā)生堿膨脹的，經(jīng)仔細研究，其中均含有玉髓、微晶石英等含活性氧化硅性氧化硅礦物，從而證明這仍屬于堿硅酸反應(yīng)。這一結(jié)論與基洛特起初發(fā)現(xiàn)的四個特點也并不矛盾。這個研究報告在第8屆國際堿骨料反應(yīng)學(xué)術(shù)會議上發(fā)表后，得到許多知名學(xué)者的贊同。但由于這種反應(yīng)膨脹進程緩慢，用常規(guī)檢驗堿硅酸反應(yīng)的方法無法判斷其活性；因此，在進行骨料活性和堿骨料反應(yīng)膨脹檢驗時，還必須與一般堿硅酸反類型有所區(qū)別。