Czynniki fizyczne

Najmniejsza zawartość alkaliów w cemencie, przy której występuje reakcja pęcznienia, wynosi 0,6% w przeliczeniu na sodę. Wynika to z obliczeń stechiometrycznych, jako aktualna zawartość Na₂ +0,658 razy zawartość K₂0 w klinkierze. Znane są jednak wyjątkowe przypadki, że cementy nawet z niską zawartością alkaliów powodowały pęcznienie. Wewnątrz dopuszczalnych granic pęcznienie betonu wykonanego z danego reaktywnego kruszywa jest tym większe, im wyższa jest zawartość alkaliów i dla danego składu chemicznego cementu im większa jest jego mialkość (program uprawnienia budowlane na komputer).

Inne czynniki wpływające na przebieg reakcji alkaliczno-kruszywowej obejmują dostępność nie parującej wody w zaczynie i przepuszczalność zaczynu. Wilgoć jest również konieczna i reakcja ta jest przyspieszona w zmiennych warunkach nawilżania i wysychania (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Temperatura w zakresie co najmniej 10-38°C także przyspiesza tę reakcję. Tak więc można zauważyć, że różne czynniki fizyczne i chemiczne powodują istnienie bardzo złożonego problemu reakcji między alkaliami i kruszywem. Szczególnie gel może zmieniać swoją budowę wskutek nasiąkliwości i w ten sposób wywierać znaczne ciśnienie, podczas gdy w innych przypadkach występuje dyfuzja gelu poza określone miejsce (uprawnienia budowlane).

Chociaż więc wiadomo, że niektóre rodzaje kruszyw mogą być reaktywne, nie ma prostego sposobu określenia, czy dane kruszywo będzie powodowało pęcznienie wskutek reakcji alkaliów z cementem. Można na ogół polegać na istniejących wiadomościach o zachowaniu się betonu w praktyce. Jeżeli ich nie ma, to możliwe jest określenie tylko potencjalnej reaktywności kruszywa, lecz nie jest możliwe udowodnienie, że reakcja będzie miała miejsce (program egzamin ustny).

Szybkie badania chemiczne

Szybkie badania chemiczne określono w normie ASTM C 289-71; podane jest tam obniżenie alkaliczności roztworu normalnego NaOH stykającego się z rozdrobnionym kruszywem przy temperaturze 80°C oraz mierzona jest ilość rozpuszczonej krzemionki (opinie o programie). Interpretacja wyników nie jest jednoznaczna w wielu przypadkach, lecz zazwyczaj wystąpi potencjalnie szkodliwa reakcja, jeżeli naniesione wyniki badań znajdują się na prawo od linii granicznej, podanym wg normy ASTM, który opracowano na podstawie Mielenza i Witte’a. Jednak potencjalnie szkodliwe kruszywo, reprezentowane przez punkty leżące powyżej linii przerywanej, może być niezwykle reaktywne z alkaliami, chociaż występuje niskie pęcznienie. Dlatego kruszywa te powinny być poddane dalszym badaniom, w celu określenia, czy ich reaktywność jest szkodliwa, metodą beleczek z zaprawy opisaną dalej (segregator aktów prawnych).

W metodzie beleczek z zaprawy, dotyczącej fizycznej reaktywności kruszywa, z kruszywa badanego, a jeżeli trzeba to rozdrobnionego i dostosowanego do zalecanego uziarnienia, wykonuje się beleczki z zaprawy cementowej przy użyciu cementu o równoważnej zawartości alkaliów, nie mniejszej jednak niż 0,6%. Beleczki przechowywane są nad wodą przy temperaturze 38°C, przy której pęcznienie jest przyspieszone i zwykle bywa wyższe niż w temperaturach niższej lub wyższej. Reakcja ta jest również przyspieszona przez zastosowanie dość wysokiego stosunku wodno-cementowego. Szczegóły badania opisano w normie ASTM C 227-71 (promocja 3 w 1).

Badane kruszywo uważane jest za szkodliwe, jeżeli pęcznieje więcej niż 0,05% po 3 mieś. lub bardziej niż 0,1% po 6 mieś. Badanie to wykazało bardzo dobrą korelację z doświadczeniami w terenie, lecz potrzebny jest długi okres, zanim można wydać orzeczenie o danym kruszywie. Z drugiej strony, jak już wspomniano, wyniki badań chemicznych często nie są rozstrzygające. Podobnie za pomocą badań petrograficznych, chociaż bardzo przydatnych do identyfikacji składników mineralnych, nie można ustalić, czy dany minerał spowoduje nadmierne pęcznienie. Szybkie i rozstrzygające badanie reaktywności kruszywa pozostaje więc wciąż jeszcze do opracowania.