Neke supstance u agregatima mogu reagovati s alkalnim hidroksidima u betonu.
Tek kad ova reaktivnost uzrokuje veću ekspanziju u betonu, smatra se opasnom. Dva su tipa reakcije alkalnih agregata:
- Reakcija alkalnog-silicija
- Reakcija alkalnog-karbonata
S obzirom da su agregati koji sadrže reaktivne silicijske minerale češći u betonu, alkalno-silicijska reakcija veća je briga od alkalno-karbonatne reakcije. Alkalno-reaktivni karbonat agregati imaju unikatan sastav kojeg nema u mnogim drugim materijalima.
Alkalno-silicijska reakcija
Mreža pukotina, ispucani spojevi, relativno pomjeranje različitih komponenata građevine ili ispupčivanje na betonskoj površini česti su simptomi alkalno-silicijske reakcije u betonu. Rizik katastrofalnih stanja je nizak zato što je propadanje zbog reakcije sporo. S druge strane, mogu se pojaviti problemi kod stanja upotrebljivosti i propadati drugi mehanizmi, poput onih koji su uzrokovani mrazom ili izlaganjem sulfatima.
Alkalno-silicijska reakcija proizvodi gel koji se širi kad upija vodu iz cementne paste kojim je okružen. Proizvodi reakcije imaju jak afinitet za vlažnost. Ovi gelovi mogu uzrokovati pritisak, širenje i pucanje agregata i paste upijanjem vode. Reakcija se može podijeliti na 2 koraka:
- Alkalni hidroksid + reaktivni silicijski gel = reakcijski proizvod (alkalno-silicijski gel)
- Gel + vlažnost = širenje
Količina gela koji se proizvede u betonu određuje se količinom i vrstom korištenog silicija, kao i koncentracijom alkalnih hidroksida. Prisustvo gela ne mora uvijek ukazivati na problem u betonu, zbog čega njegovo prisustvo nije nužno oštećenje zbog reakcije.
Faktori koji utječu na alkalno-silicijsku reakciju
Slijedeća tri uslova moraju se ispuniti da bi se desila alkalno-silicijska reakcija:
- Reaktivni oblici silicija u agregatu
- Visokoalkalni (pH) rastvor u porama
- Dovoljno vlage
Reakcija se neće desiti ako jedna od tri stavke nije ispunjena.