4.4 碱-骨料反应裂缝的预防
建筑中采用清水混凝土、装饰混凝土和GRC时，水泥基材料裸露在自然环境中，发生碱-骨料反应裂缝的概率较大，需采取预防措施，以避免裂缝的发生。
4.4.1 调查与检验
预防碱-骨料反应裂缝一般从工程调查、骨料的碱活性检验开始。
1.工程调查
1）对当地水利、港口、道路、桥梁等裸露在自然环境中的混凝土进行调查，看有没有碱-骨料反应裂缝。如果有，进一步了解该工程所用水泥、外加剂和骨料的情况，作为混凝土材料选用和配合比设计的参考。
2）对当地气候水文情况进行调查，了解相对湿度、雨季常风向、强风向的数据，作为设计资料。
2.骨料碱活性检验
预防碱-骨料反应裂缝最有效的办法就是尽可能避免使用含有活性二氧化硅和活性碳酸盐的骨料。为此，需要对骨料的碱活性进行检验。《碱规》㊀给出了检验方法和要求。检验项目包括：
1）检验岩石类型。
2）各类岩石制作的骨料均应进行碱-硅酸反应活性检验。
3）碳酸盐类岩石制作的骨料应进行碱-碳酸盐反应活性检验。
4）河砂和海砂不用进行岩石类型和碱-碳酸盐反应活性检验。因为我国尚未有检验确定为碱-碳酸盐反应活性的河砂和海砂。
3.抑制骨料碱活性措施有效性检验
当不得不采用碱活性骨料，或者设计要求预防碱骨料反应，《碱规》要求，应采取预防混凝土碱骨料反应的技术措施。为此，应对抑制骨料碱活性措施的有效性进行检验。
4.不同实验室比对试验
《碱规》还要求：大型或重要混凝土工程，采料场的骨料碱活性检验和抑制骨料碱活性有效性检验宜进行不同实验室的比对试验，以提高试验结果及其分析的准确性和可靠性。
4.4.2 预防碱-骨料反应裂缝措施
本书所列的预防碱-骨料反应措施主要取自《碱规》，具体内容包括：
1.骨料
1）尽量采用非碱活性骨料。
2）在盐渍土、海水和受除冰盐作用等含碱环境中，重要结构的混凝土不得采用碱活性骨料。
3）不得用具有碱-碳酸盐反应活性的骨料。
4）对快速砂浆棒法检验结果膨胀率不小于0.10%的骨料，应进行抑制骨料碱-硅酸反应活性有效性试验，并验证有效。
2.水泥
1）宜采用碱含量不大于0.6%的通用硅酸盐水泥。
2）硅酸盐水泥目前各地难以买到，普通硅酸盐水泥质量相对比较稳定，可以用较大掺量的矿物掺合料抑制骨料碱活性，耐久性也可以达到要求。
3）其他品种的通用硅酸盐水泥中混合材比较复杂并掺量较大，用于混凝土时应将水泥中的粉煤灰、粒化高炉矿渣等混合材与配制混凝土外掺的粉煤灰、粒化高炉矿渣等矿物掺合料统筹考虑，可用比普通硅酸盐水泥掺加量少的矿物掺合料。
4）若购买不到碱含量不大于0.6%的低碱水泥，如果能够控制混凝土中碱含量不超过3kg/m3，水泥碱含量略微大于0.6%也是可以的。
3.矿物掺合料
1）粉煤灰应采用F类的Ⅰ级或Ⅱ级粉，碱含量不宜大于2.5%。
2）粒化高炉矿渣粉宜采用碱含量不大于1.0%的。
3）硅灰宜采用二氧化硅含量不小于90%、碱含量不大于1.5%的。
4.拌合水
应采用碱含量不大于1500mg/L的拌合用水。
5.外加剂
1）混凝土外加剂碱含量对混凝土碱骨料反应影响较大，只可用低碱含量的外加剂。
2）在混凝土中宜掺用适量引气剂，掺量应通过试验确定。由于掺加大量粉煤灰会明显影响混凝土的抗冻和抗碳化性能，掺加引气剂可以改善混凝土抗冻和抗碳化性能。
6.混凝土碱含量
混凝土中的碱含量是影响碱骨料反应的重要因素。混凝土原材料中或多或少存在Na2O和K2O，可采用标准方法予以测定。混凝土碱含量表达为每立方米混凝土中碱的质量（kg/m3)，水的碱含量表达为每升水中碱的质量（mg/L)，其他原材料的碱含量表达为原材料中碱的质量相对原材料质量的百分数（%)。外加剂的碱含量称为总碱量。
1）混凝土碱含量不应大于3.0kg/m3。混凝土碱含量应为配合比中各原材料的碱含量之和。
2）水泥、外加剂和水的碱含量可用实测值计算。
3）粉煤灰碱含量可用1/6实测值计算。
4）硅灰和粒化高炉矿渣粉碱含量可用1/2实测值计算。
5）骨料碱含量可不计入混凝土碱含量。
以上为2011年版的《碱规》中的规定。
2019年版国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T 50476附录B中关于含碱量的规定：
1）对骨料无活性且处于相对湿度低于75%环境条件下的混凝土构件，含碱量不应超过3.5kg/m3，当设计使用年限为100年时，混凝土的含碱量不应超过3.0kg/m3。
2）对骨料无活性但处于相对湿度不低于75%环境条件下的混凝土结构构件，含碱量不应超过3.0kg/m。
3）对骨料有活性且处于相对湿度不低于75%环境条件下的混凝土结构构件，应严格控制含碱量不应超过3.0kg/m3，并掺加矿物掺合料。
7.矿物掺和料掺量
混凝土中矿物掺合料掺量宜符合下列规定：
1）对于快速砂浆棒法检验结果膨胀率大于0.20%的骨料，混凝土中粉煤灰掺量不宜小于30%。
2）当复合掺用粉煤灰和粒化高炉矿渣粉时，粉煤灰掺量不宜小于25%，粒化高炉矿渣粉掺量不宜小于10%。
3）对于快速砂浆棒法检验结果膨胀率为0.10%~0.20%范围的骨料，宜采用不小于25%的粉煤灰掺量。
4）当掺加粉煤灰和粒化高炉矿渣粉不能满足抑制碱-硅酸反应活性有效性要求时，可再增加掺用硅灰或用硅灰取代相应掺量的粉煤灰或粒化高炉矿渣粉，硅灰掺量不宜小于5%。
5）当采用除硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以外的其他通用硅酸盐水泥配制混凝土时，可将水泥中混合材掺量20%以上部分的粉煤灰和粒化高炉矿渣掺量分别计入混凝土中粉煤灰和粒化高炉矿渣粉掺量，并应符1）~4）条的规定。
6）掺加大量粉煤灰混凝土拌合物的混凝土容易产生泌水。在掺加粉煤灰的同时，复合掺加粒化高炉矿渣粉将有利于控制泌水问题。
以上为2011年版的《碱规》的规定。2019年版国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T 50476附录B中关于掺和料的说法如下：
对可能发生碱-骨料反应的混凝土，宜采用矿物掺合料；单掺的矿物掺合料（含水泥中已掺混合材）掺量占胶凝材料总重的比例，磨细矿渣不应小于50%，粉煤灰不应小于10%，火山灰质材料不应小于30%，并应降低水泥和矿物掺合料中的含碱量和粉煤灰中的氧化钙含量。
8.混凝土搅拌与施工
1）混凝土拌合物不应泌水。
2）应保证混凝土的密实度。
3）对于大体积混凝土，混凝土浇筑时体内最高温度不应高于80℃。
4）采用蒸汽养护或湿热养护时，最高养护温度不应高于80℃。
5）混凝土潮湿养护时间不宜少于10d。
9.表面防碱涂层
混凝土表面涂防碱防水涂料，一是可以防止外来的碱侵入，更主要的是防水。因为没有水就不会出现裂缝。但需要注意的是防水涂料的有效性和使用年限，须定期重新涂刷。
《碱规》条文说明中要求：对于采用快速砂浆棒法检验结果不小于0.10%膨胀率的骨料，当其配制的混凝土用于盐渍土、海水和受除冰盐作用等含碱环境中非重要结构时，除应采取抑制骨料碱活性措施和控制混凝土碱含量之外，还应在混凝土表面采用防碱涂层等隔离措施。同时，须注意选用涂料的耐久性和其长期有效性。
10.《碱规》以外笔者的建议
1）水灰比应避开0.4及其附近区间，试验表明，水灰比0.4时，碱-骨料反应最大。
2）掺合料的补充：掺加粉煤灰、硅灰、矿渣、偏高岭土、天然沸石粉等活性掺合料有助于抑制碱-骨料反应。如掺入水泥质量5%~10%的硅灰或20%~25%的粉煤灰，会有效控制碱-骨料反应引起的裂缝。
3）使用低碱水泥，如硫铝酸盐水泥和铁铝酸盐水泥，可作为一个选项。使用低碱水泥应考虑对避免碳化反应的不利影响，须权衡两方面利弊。
4）掺加引气剂可减少胶凝体膨胀，4%的空气量可减少40%的胶凝体膨胀。
5）可考虑掺加碱-骨料反应抑制剂。
4.4.3 定期检查裂缝
混凝土浇筑后应定期检查是否出现碱-骨料反应裂缝。
工程验收交付前由施工企业定期检查。例如，平时可三个月全面检查一次，雨季一个月检查一次。
交付使用后委托建筑物管理部门（如物业公司）定期检查，平时六个月，雨季三个月检查一次。
一旦发现微小的三岔裂缝，即可能是碱-骨料反应裂缝，应立即进行处理，防止其蔓延。