Alkali-silica-reactie

Betekenis

Alkali-silica-reactie (ASR) is een chemische reactie tussen alkalische stoffen in het beton en silica uit toeslagmaterialen. De reactie levert een alkali-silica-gel op die veel water opneemt, inwendig zwelt en zo smalle, craquelé-achtige scheuren in het beton veroorzaakt; dit kan het draagvermogen aantasten en de wapening blootleggen waardoor corrosie optreedt.

Toepassing

ASR doet zich voor in betonnen constructies en kan zich ook ontwikkelen in bestaande scheuren.

• In civiele betonconstructies vervaardigd met portlandcement.
• In beton waarin toeslagmaterialen silica bevatten (bijv. chalcedoon, opaal).
• In constructies waarin alkalische stoffen aanwezig zijn (bijv. door portlandcement).

Aandachtspunten

• Ontstaat traag: symptomen verschijnen vaak pas na vele jaren.
• Zwelling en fijne craquelé-scheuren kunnen het draagvermogen verminderen.
• Blootgelegde wapening kan corroderen, eveneens aangeduid als betonrot of betoncorrosie.
• ASR kan zich ontwikkelen of verergeren in reeds bestaande scheuren.
• Alkalische stoffen en silica in het mengsel bepalen het risico.

Reactie en mechanisme

De reactie verloopt in twee stappen zoals aangegeven:

• Na2O + H2O -> 2 NaOH
• SiO2·nH2O + 2 NaOH -> Na2SiO3·(n+1)H2O

De gevormde alkali-silica-gel absorbeert veel water en zwelt; de laatste reactie verloopt traag, wat de langzame ontwikkeling van ASR verklaart.

Voorbeelden van alkalische stoffen en silica

• Alkalische stoffen bevatten natrium- en kaliumionen; voorbeelden uit betonmengsels zijn portlandcement en fijnere toevoegingen.
• Voorbeelden van silicahoudende toeslagmaterialen: chalcedoon, opaal, poreuze vuursteen en kalksteenmeel.

Preventie en documentatie

• Ter voorkoming van ASR is CUR-Aanbeveling 89 opgesteld. Documentatie:
• Alkali-silicareactie (ASR) en CUR-Aanbeveling 89 (van Cement&BetonCentrum)
  Met dank aan Cement&BetonCentrum.