其發(fā)生的原因是由于含有無定形的或結(jié)晶程度低的二氧化硅組成的集料，在混凝土中會被水泥漿液相中的堿和石灰侵蝕并發(fā)生反應，生成一種固體的，黏滯狀的或液體的二氧化硅凝膠粘附于有活性的骨料(如蛋白石、玉髓等)周圍。

這種凝膠吸水后，可能是無限膨脹型的，也可能是有限膨脹型的凝膠，干燥后都會結(jié)晶出來并產(chǎn)生膨脹應力，破壞硬化后混凝土的物理結(jié)構(gòu)和力學強度，使混凝土表面出現(xiàn)地圖狀開裂，直至混凝土全部毀壞。

目前，研究資料表明，混凝土的“堿集料反應”大致可分為兩類：

一是堿硅酸反應(包括反應速度極慢的堿硅酸鹽反應)，是迄今對混凝土工程破壞甚、也是國內(nèi)外學者研究多的。

二是堿碳酸鹽反應，主要是使用碳酸鹽質(zhì)巖石時會產(chǎn)生。

1、“堿集料反應”的判別方法：

（1）外觀評估判別：主要是從裂縫與泌出物判別。

①.網(wǎng)狀裂縫：典型的裂縫網(wǎng)為龜背紋，接近六邊形，多出現(xiàn)在混凝土不受約束(無筋或少筋)的情況下。有時也會出現(xiàn)順筋裂縫。

這里應指出：混凝土“堿集料反應”的裂縫與收縮裂縫是不同的。首先是裂縫出現(xiàn)的時間，收縮裂縫多在混凝土澆筑后幾天內(nèi)；而“堿集料反應”的裂縫則多在數(shù)年甚至一、二十年后才出現(xiàn)。

其次是收縮裂縫的環(huán)境越干燥裂縫越擴大；而“堿集料反應”的裂縫則是環(huán)境越濕潤裂縫越增大。第三是在受約束的情況下，收縮裂縫是垂直于約束力方向；而“堿集料反應”的裂縫則是平行于約束力的方向。

②.裂縫有泌出物：混凝土工程的“堿集料反應”產(chǎn)物——半透明的乳白色或黃褐色二氧化硅凝膠多會順裂縫滲流出來，是其特征。

（2）取芯檢驗判別：即用“鉆芯取樣”法從混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部取出具有代表性的必要數(shù)量的試件，通過以下三方面的檢驗分析進行判別：

①.試件外觀檢驗；

②.試件膨脹性檢驗；

③.試件抗壓強度檢驗。

（3）對混凝土所用骨料進行堿活性檢驗判別。

2、混凝土工程“堿集料反應”的預防：

混凝土工程若出現(xiàn)“堿集料反應”，目前世界上尚未找到根治的方法，只有“預防”是有效的措施。預防的方法就是用控制原材料的含堿量來控制混凝土的總堿量。當前世界許多國家都采用“混凝土總堿量3kg/m3”為預防混凝土堿硅酸反應的安全界限。我國在1993年制訂了CECS53——93《混凝土堿含量限值標準》規(guī)定：如果骨料具有堿硅酸反應活性時，混凝土總堿量應按下面附表《101》控制。

注：1、處于含堿環(huán)境的一般工程結(jié)構(gòu)在限制混凝土堿含量的同時，應對混凝土表面做防堿處理，否則應換用非活性骨料。

2、大體積混凝土結(jié)構(gòu)的水泥堿含量尚應符合有關(guān)行業(yè)標準的規(guī)定。

標準規(guī)定，如混凝土堿含量大于上表的限值時，可采用：

①.使用含堿量低的水泥；

②.降低水泥用量；

③.不用含NaCI和KCI的海砂、海石或海水；

④.不用或少用含堿外加劑。否則必須換用非活性骨料。因為寧夏地區(qū)氣候偏干燥，至今尚未發(fā)現(xiàn)有“堿集料反應”的混凝土工程。但也必須防患于未然，可用以下方法預防。

（1）控制水泥含堿量：

水泥帶入混凝土中的堿量是混凝土總堿量的主要來源。目前世界公認的預防混凝土堿硅酸反應的安全界限是美國早在40年代就提出來的，水泥含堿量應低于0.6%Na2O當量(Na2O當量是Na2O+0.658K2O之和的堿量)。我國目前只有大壩水泥和低堿水泥能達到這個指標。寧夏的普通硅酸鹽水泥基本上都是高堿水泥。

（2）控制使用堿活性骨料：

盡量用“火成巖”，如花崗巖、片麻巖、玄武巖等；少用或不用石英類、硅質(zhì)類的巖石。寧夏地區(qū)多為“碳酸鹽巖”的石灰?guī)r，因此發(fā)生堿硅酸反應的幾率較小，而發(fā)生堿碳酸反應的可能性大。但寧夏地區(qū)的礦砂，若含石英或黏土較多時，則有較大的堿活性。混凝土用砂應盡量選用石英或黏土含量低、顆粒質(zhì)地堅硬的砂。

（3）用火山灰質(zhì)摻合料抑制：

經(jīng)各國混凝土工程的大量試驗與應用實踐證明，在含有堿活性骨料的混凝土中摻用火山灰質(zhì)摻合料，對緩解抑制“堿集料反應”能起到有效作用。按作用大小排序為：硅灰→粉煤灰→沸石粉→水淬高爐礦渣。

（4）摻用引氣劑(詳見前面“外加劑”中的引氣劑內(nèi)容)。

（5）對混凝土結(jié)構(gòu)采取與水、空氣的隔離措施。