알칼리 골재 반응

알칼리 골재 반응이란 포틀랜드 시멘트와 골재 내의 반응성 실리카 물질이 반응하여 콘크리트 내에 팽창을 유발하는 현상을 말한다.

원인

골재 내 반응성 실리카 물질과 시멘트 내의 알칼리(산화나트륨(Na₂O), 산화칼슘 (K₂O))가 반응하여 알칼리 골재 반응이 일어난다. 습하고 더운 환경일수록 알칼리 골재 반응이 촉진된다. 반응성 재료의 양, 종류, 입자 크기, 콘크리트 내 수용성 알칼리 농도, 함수율에도 영향을 받는다.

피해

알칼리 실리카 반응에 의해 균열이 생긴 콘크리트 중앙분리대. 미국 Leominster 부근 고속도로. 2006년 2월 촬영

알칼리 골재반응이 일어나 콘크리트 내에 팽창이 일어나다보면 콘크리트에 균열이 생긴다.

방지

시멘트 내 알칼리 성분을 줄이면 알칼리 골재반응을 줄일 수 있다. 구조물을 건조한 상태로 관리하는 것도 도움이 된다. 플라이애쉬, 고로슬래그, 실리카퓸, 천연 포졸란 재료, AE제를 섞음으로써 반응을 제어할 수도 있다. 반응성 모래-자갈 골재의 30%정도를 부순 석회석으로 치환하는 것도 알칼리 골재 반응을 제어할 수 있게 해준다.

참고 문헌

• Michael S. Mamlouk; John P. Zaniewski (2016). 《실험과 함께하는 건설재료학》. 동화기술. 222-223쪽. ISBN 9788942590896.