アルカリ骨材反応
アルカリ骨材反応による劣化とは、骨材中のある種の成分とコンクリート中のアルカリが反応して生成物が生じ、これが吸水膨張してコンクリートにひび割れが生じる現象である。
アルカリ骨材反応（AAR）は、コンクリート中のアルカリと反応する鉱物の種類により、アルカリシリカ反応（ASR）とアルカリ炭酸塩反応（ACR）に大別される。世界的に見ると、その殆どはアルカリシリカ反応であり、我が国においてはアルカリシリカ反応について照査することとなっている。
アルカリシリカ反応を起こす鉱物としては、シリカ鉱物のオパール、カルセドニー、クリストバライト、トリディマイト、微晶質石英などのほかに火山ガラスがある。
アルカリ骨材反応が有害なレベルに達しないようにするためには、
・「無害」と判定される骨材を用いる
・低アルカリ形ポルトランドセメントの使用と総アルカリ量の規制(Na2O換算で3.0kg/m3以下)
・アルカリ量がポゾラン反応や潜在水硬性の刺激剤として消費されることなどによりアルカリ骨材反応が顕在化しない混合セメントを使用する。
アルカリ骨材反応抑制対策実施要領
アルカリ骨材反応抑制対策について、一般的な材料の組み合わせのコンクリートを用いる際の実施要領を以下に示す。
特殊な材料を用いたコンクリートや特殊な配合のコンクリートについては別途検討を行う。
１．現場における対処の方法
１．１
現場でコンクリートを製造して使用する場合
現地における骨材事情、セメントの選択の余地等考慮し、２．１～２．３のうちどの対策を用いるかを決めてからコンクリートを製造する。
１．２
レディーミクストコンクリートを購入して使用する場合レディーミクストコンクリート生産者と協議して、２．１～２．３のうちどの対策に
よるものを納入するかを決め、それを指定する。なお、２．１、２．２を優先する。
１．３
コンクリート工場製品を使用する場合、コンクリート工場製品（プレキャスト製品）を購入して使用する場合、製造業者に
２．１～２．３のうちどの対策によっているかを報告させ、適しているものを使用する。
２．検査・確認の方法
２．１
コンクリート中のアルカリ総量を抑制する場合
試験成績表に示されたセメントの全アルカリ量の最大値のうち、直近６ヶ月の最大の値（Na２O 換算値 ％）／
100 × 単位セメント量（配合表に示された値㎏/m3）＋ 0.53×（骨材中のNaCl ％）／ 100 ×（当該単位骨材量 ㎏/m3）＋
混和剤中のアルカリ量（㎏/m3）が3.0㎏/m3以下であることを計算で確かめるものとする。
防錆剤等使用量の多い混和剤を用いる場合には、上式を用いて計算すればよい。なお、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤等のように、使用量の少ない混和剤を用いる場合には、簡易的にセメントのアルカリ量だけを考えて、セメントのアルカリ量
× 単位セメント量が２．５㎏/㎥以下であることを確かめればよいものとする。
２．２
抑制効果のある混合セメント等を使用する場合
高炉セメントＢ種またはＣ種、若しくはフライアッシュセメントＢ種またはＣ種※1
であることを試験成績表で確認する。
また、混和材をポルトランドセメントに混入して対策をする場合には、試験等によって抑制効果を確認する。
２．３
安全と認められる骨材を使用する場合
ＪＩＳ Ａ １１４５骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（化学法）または、ＪＩＳ
Ａ5308（レディーミクストコンクリート）の付属書７「骨材のアルカリシリカ反応性試験（化学法）」による骨材試験は、工事開始前、工事中１回／6ヶ月かつ産地が変わった場合に信頼できる試験機関※2
で行い、試験に用いる骨材の採取には請負者が立ち会うことを原則とする。
また、ＪＩＳ Ａ
1146骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（モルタルバー法）または、ＪＩＳ Ａ
5308（レディーミクストコンクリート）の付属書８「骨材のアルカリシリカ反応性試験（モルタルバー法）」による骨材試験の結果を用いる場合には、試験成績表により確認するとともに、信頼できる試験機関※2
において、ＪＩＳ Ａ
1804「コンクリート生産工程管理用試験方法－骨材のアルカリシリカ反応性試験方法（迅速法）」で骨材が無害であることを確認するものとする。この場合、試験に用いる骨材の採取には、請負者が立ち会うことを原則とする。
なお、二次製品で既に製造されたものについては、請負者が立会い、製品に使用された骨材を採取し、試験を行って確認するものとする。
フェロニッケルスラグ骨材、銅スラグ骨材等の人工骨材および石灰石については、試験成績表による確認を行えばよい。
２．４
監督員の確認
監督員は、請負者より試験成績書、ミルシート等を提出させ確認するものとする。
※１
高炉セメントＢ種は、ベースセメントのアルカリ量0.8％以下ではスラグ混合比40％以上、その他の場合は50％以上でなければならない。また、フライアッシュセメントＢ種は、ベースセメントのアルカリ量0.8％以下ではフライアッシュ混合比15％以上、その他の場合は20％以上でなければならない。
※２
公的機関またはこれに準ずる機関（大学、都道府県の試験機関、公益法人である民間試験機関、その他信頼に値する民間試験機関）とする。なお、人工骨材については製造工場の試験成績表でよい。
３．外部からのアルカリの影響について
２．１および２．２の対策を用いる場合には、コンクリートのアルカリ量をそれ以上に増やさないことが望ましい。そこで、以下のすべてに該当する構造物に限定して、塩害防止も兼ねて塗装等により塩分浸透を防ぐための措置を行うことが望ましい。
１）
既に塩害による被害を受けている地域で、アルカリ骨材反応を生じるおそれのある骨材を用いる場合
２）
２．１、２．２の対策を用いたとしても、外部からのアルカリの影響を受け、被害を生じると考えられる場合
３） 橋桁等、被害を受けると重大な影響を受ける場合
2007年度版コンクリート標準示方書[施工編]では、
コンクリートの耐久性
１）コンクリートに使用する材料は、コンクリートの所要の耐久性を損なうものであってはならない。
２）コンクリートの水セメント比は、原則として65%以下とする。
３）コンクリートは、原則としてAEコンクリートとする。
供用期間中にアルカリシリカ反応が有害なレベルに達しないようにするには、
１．コンクリート中のアルカリ総量の抑制、
２．アルカリシリカ反応抑制効果を持つ混合セメントB種の使用、
３．アルカリシリカ反応試験で区分A「無害」と判定される骨材の使用、
のどれかを採用する。
海洋環境や凍結防止剤の使用地域等、外部からのアルカリ侵入が避けられない場合で、使用材料によるアルカリ低減対策のみでは対策が不十分と判断される場合には、表面被覆工法の適用等も検討する。
コンクリートライブラリー124「アルカリ骨材反応対策小委員会
報告書（土木学会）」によれば、
セメントに含有される硫酸アルカリ（Na2SO4およびK2SO4 セメントの原料である粘土より供給される）や海砂、海砂利から供給される塩化ナトリウム（NaCl）は、セメントの水和反応の過程または水和生成物との化学反応の過程で、コンクリートの空隙内の水溶液を高いアルカリ性（PH=13-13.5、水溶液は水酸化アルカリ（NaOHおよびKOH）を主成分とする）のものにする。
ある種のシリカ鉱物や炭酸塩岩を含有する骨材は、コンクリート中の高いアルカリ性を呈する水溶液と反応して、骨材の周囲にアルカリシリカゲルを生成する。
アルカリシリカゲルは吸水・膨潤する性質があり、コンクリートに異常な膨張やそれにともなうひび割れを発生させる。これがASRである。
カナダ、中国などで事例があるACR（粘土鉱物を含有するドロマイト質石灰岩によるもの）による被害はわが国ではこれまで報告されていない。
岩石中の鉱物で水酸化アルカリからなる水溶液と反応し、ASRを発生するもの（反応性鉱物）は、無定形または不安定なシリカ鉱物（クリストバライト、トリジマイト、オパールなど）、結晶性の石英であっても、微細な結晶粒や歪んだ結晶格子をもつものであり、これら以外に、シリケート鉱物（雲母、バーミキュライトなど）、火山ガラス（非結晶）などがある。わが国で確認されている反応性骨材には、火山岩が起源の岩石（安山岩、流紋岩など）や堆積岩が起源の岩石（チャート、砂岩、頁岩など）があるが、これらの岩石中には前述した反応性鉱物が様々な量および形態で含有されており、このためにコンクリート中での骨材の反応性および膨張性が大きく相違することが知られている。
アルカリ骨材反応と鉄筋破断に関して
道路橋のアルカリ骨材反応に対する維持管理要領（案）（国土交通省）
アルカリ骨材反応による鉄筋破断が生じた構造物の安全性評価（中間報告）（土木学会）
港湾構造物におけるアルカリ骨材反応（ASR）による劣化とその対策（那覇港湾・空港整備事務所
保全防災課）
u.yanのメモ
細骨材起源のASRは、粗骨材をサンプリングする化学法では発見しにくい。
粗骨材だけでなく細骨材も岩種確認。
採取コアのゲル確認。水に浸けておくと出てくる。
ひび割れパターンを十分確認し、水分補給が有るか否かの確認を。
ASRでは凍結防止剤使用は塩化物イオン供給、アルカリ分添加と思え。
圧縮強度と弾性係数の関係が異常であることを確認する。
亜硝酸リチウムがASRの発生抑制に有効。
粗骨材が石灰岩でも安心しない。天然細砂のASR事例あり。
火山ガラスは溶け出すので、反応が持続しやすい。
アルカリシリカ反応に関しては、
こちらの資料も一読下さい。ペシマムや岩種などについて「ASR物語」を書いてます。