알칼리 골재 반응
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1. 개요
알칼리 골재 반응은 콘크리트 내 반응성 실리카와 시멘트의 알칼리 성분이 습윤 환경에서 반응하여 콘크리트에 균열을 발생시키는 현상이다. 이 반응은 콘크리트의 강도 저하, 균열 발생을 유발하며, 특히 댐, 교량, 원자력 발전소와 같은 대형 구조물에 심각한 피해를 줄 수 있다. 알칼리 골재 반응을 방지하기 위해서는 비반응성 골재 사용, 저알칼리 시멘트 사용, 혼합 시멘트 사용, 방수 대책 등이 사용된다. 손상된 구조물은 수분 침투 억제, 응력 완화, 억제제 주입, 구조물 보수 등의 방법으로 관리할 수 있다. 알칼리 골재 반응은 전 세계적으로 다양한 구조물에서 발생하며, 최근 철근 파단 사례가 보고됨에 따라 메커니즘 규명 및 관리 기술 개발이 시급하다.
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콘크리트는 시멘트 등의 결합재로 골재를 결합한 인공 복합재료로, 높은 압축강도와 내구성을 지녀 건축, 토목 공사에 널리 사용되며, 특히 철근콘크리트 형태로 많이 쓰이고, 고대 로마 시대부터 사용되어 왔으며, 포틀랜드 시멘트 발명 후 현대 건설의 필수 재료로 자리 잡았고, 용도와 시공 방법에 따라 다양한 종류가 존재하며, 제조 과정과 환경 및 안전 문제가 중요한 고려 사항이다. - 건설재료학 - 포틀랜드 시멘트
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알칼리 골재 반응 | |
---|---|
개요 | |
명칭 | 알칼리-실리카 반응 |
약칭 | ASRAlkali–silica reaction의 약자 |
유형 | 화학 반응 |
대상 | 콘크리트 |
원인 | 시멘트 내 알칼리 금속 성분 골재 내 반응성 실리카 |
결과 | 팽창 균열 강도 저하 |
반응 메커니즘 | |
반응 물질 | 수산화 칼륨 (KOH) 수산화 나트륨 (NaOH) 반응성 실리카 (SiO₂·}}H₂O) |
반응 생성물 | 알칼리-실리카 겔 (A-S-H) |
화학 반응식 | NaOH (또는 KOH) + SiO₂·}}H₂O → Na₂SiO₃ (또는 K₂SiO₃)·}}H₂O |
팽창 메커니즘 | 알칼리-실리카 겔의 수분 흡수 및 팽창 |
영향 | |
구조물 손상 | 콘크리트 구조물의 균열 및 팽창 교량, 댐, 도로 등의 내구성 저하 |
경제적 손실 | 구조물 보수 및 교체 비용 증가 |
예방 대책 | |
저알칼리 시멘트 사용 | 시멘트 내 알칼리 함량 제한 (Na₂O equivalent 0.6% 이하) |
혼화재 사용 | 플라이 애시 고로 슬래그 실리카 퓸 |
반응성 골재 사용 제한 | 골재의 반응성 시험 실시 및 부적합 골재 사용 금지 |
리튬 화합물 사용 | 콘크리트 내 알칼리-실리카 겔 형성을 억제 |
진단 | |
육안 검사 | 콘크리트 표면의 균열 패턴 확인 (지도 균열, 랜덤 균열) |
코어 채취 및 시험 | 콘크리트 코어의 팽창률 측정 박편 관찰 (편광현미경) 화학 분석 (알칼리 함량 측정) |
촉진 시험 | 가압 수산화 나트륨 용액 침지 시험 콘크리트 프리즘 시험 |
보수 | |
표면 처리 | 균열 충전 (에폭시 주입 등) 표면 코팅 (침투성 방수제) |
전기 화학적 방법 | 탈알칼리 공법 (전기 삼투 현상 이용) |
외부 보강 | 탄소 섬유 시트 부착 |
기타 | |
관련 연구 | 알칼리-실리카 반응 메커니즘 및 억제 기술 연구 |
관련 사례 | 영국 데번 주 플림프턴의 메라필드 다리 (Merafield Bridge)는 알칼리 골재 반응으로 인해 철거됨work=BBC News |
2. 원인
골재 내 반응성 실리카 물질과 시멘트 내의 알칼리(산화나트륨(Na2O), 산화칼륨 (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.
다음 조건을 충족하면 알칼리 골재 반응이 진행된다고 한다.
열화 성상으로, 콘크리트 표면에 균열이 발생하며, 균열의 방향성이 보이지 않는 것이 특징이며, 흰색의 겔상 물질이 균열에서 스며 나오는 경우도 있다. 그러나, 실제 구조물에서는 내부의 응력 상태나 보강 철근의 배근 상태가 균열에 영향을 미치므로, 균열 발생 성상만으로 알칼리 골재 반응이라고 특정하기는 어렵다.
또한, 열화가 진행된 콘크리트 구조물에서는, 표면의 균열이 10mm 이상에 달하는 경우가 있는 반면, 균열이 중심까지 도달하지 않는 경우도 많다. 이는 표면에 가까운 콘크리트가 중성화되어 알칼리 골재 반응이 종식된 데 반해, 내부의 콘크리트 반응만이 진행되어 팽창량에 차이가 생기기 때문이다. 또한, 철근 콘크리트의 철근 파단도 일부에서 발생하고 있다.
알칼리 실리카 반응에 의한 콘크리트의 균열은, 다음 메커니즘으로 발생한다.[86]
# 시멘트에 포함된 알칼리 성분에 기인하는 알칼리 용액이 반응성 실리카 성분을 포함하는 골재를 표면에서 침투하여, 점조한 수화 알칼리 실리케이트(물유리) 층을 만든다.
# 물유리 층은 알칼리 소비에 따라 용출된 칼슘 이온과 반응하여, 굳은 칼슘 실리케이트 층이 된다. 이것을 반응 림이라고 부른다.
# 알칼리 용액은 반응 림을 침투하여 골재 내부의 미반응 실리카 성분과 반응하지만, 생성된 물유리는 반응 림에서 스며 나올 수 없으므로, 반응에 따른 체적 팽창에 기인하는 팽창압이 골재 내부에 축적된다.
# 팽창압이 한계를 넘으면, 골재 및 그 주변의 콘크리트에 균열이 발생한다.
2. 1. 화학적 메커니즘
알칼리-실리카 반응(ASR)은 콘크리트 내에서 발생하는 복잡한 화학 반응으로, 포졸란 반응과 유사하게 진행되지만, 시멘트 수화 과정에서 발생하는 높은 pH 환경에서 알칼리 수산화물(NaOH, KOH)이 골재 내 실리카를 용해시킨다는 점에서 차이가 있다.[7] 이 반응은 콘크리트의 균열 및 열화를 유발하는 주요 원인 중 하나이다.[18]화학 반응식 (간략화)::Ca(OH)2 + H4SiO4 → Ca2+ + H2SiO42− + 2 H2O → CaH2SiO4·2H2O
여기서 H4SiO4 (또는 Si(OH)4)는 함수 또는 비정질 실리카(SiO2 · 2 H2O)를 나타낸다.[7]
상세 메커니즘:1. 실리카 용해: 콘크리트 공극수 내 높은 pH(~13.5) 환경에서,[10] 알칼리 수산화물(NaOH, KOH)은 골재 내 실리카, 특히 미정질 은석영, 처트, 부싯돌 등에 포함된 결정성이 낮거나 변형된 실리카를 용해시킨다.[7] 실리카 표면의 실록산 결합(≡Si–O–Si≡)과 실라놀기(≡Si–OH)는 OH- 이온의 공격에 취약하며, 가수분해 및 탈양성자화 반응을 통해 실리카 용해가 가속화된다.[7]



2. 알칼리 실리카 겔 형성: 용해된 실리카는 알칼리 이온(Na+, K+)과 반응하여 점성이 높은 알칼리 실리카 겔(Na2H2SiO4·2H2O 또는 Na2SiO3·H2O)을 형성한다.[7] 이 겔은 흡습성이 강하여 물을 흡수하고 팽창한다.
3. 겔 팽창 및 C-S-H 생성: 알칼리 실리카 겔은 수산화 칼슘(Ca(OH)2, 포틀랜다이트)과 반응하여 불용성 규산 칼슘 수화물(C-S-H)을 형성하고, NaOH를 재생한다.[7] 이 과정에서 겔은 팽창하고, 팽창 압력은 콘크리트 내부에 균열을 발생시킨다.[18] C-S-H는 공격받은 골재 표면에 반투과성 막을 형성하여 겔의 유출을 막고, NaOH/KOH의 유입을 허용하여 골재 내부 압력을 증가시킨다.
4. C-S-H 탄산화: C-S-H는 대기 중 이산화탄소(CO2)와 반응하여 탄산 칼슘(CaCO3)과 비정질 실리카(SiO2)를 생성한다.
알칼리 수산화물(NaOH, KOH)의 촉매 역할 및 재생:알칼리 수산화물은 실리카 용해를 촉매하고 가속화하는 역할을 하며, 포틀랜다이트와의 양이온 교환 반응을 통해 지속적으로 재생된다.[7] 이는 ASR 반응이 자가 촉매적으로 진행되는 이유를 설명한다.
알칼리-실리카 반응의 지속성:포틀랜다이트(Ca(OH)2) 또는 규산질 골재가 완전히 고갈되지 않는 한, ASR 반응은 계속된다.[9] 알칼리 수산화물은 규산나트륨과 포틀랜다이트의 반응에 의해 지속적으로 재생되기 때문이다.
소다라임 탄산화와의 비교:ASR 반응 메커니즘은 소다라임의 탄산화 과정과 유사하게, 강염기(NaOH 또는 KOH)에 의해 촉매된다.[11]
경화된 시멘트 페이스트(HCP) 내 수산화 이온(OH-) 공급원:
- HCP 기공수 내 직접 존재
- 포틀랜다이트(Ca(OH)2)의 용해 (주요 완충제)
- 이온 교환 반응 및 용해도가 낮은 칼슘 염 침전
알칼리 골재 반응의 진행 조건:[85]
- 골재 내 반응성 광물 (특히 화산암 골재) 존재
- 수산화 이온 농도 증가
- 콘크리트 내부 습도 80-85% 이상
알칼리 실리카 반응에 의한 콘크리트 균열 발생 메커니즘:[86]
# 알칼리 용액의 반응성 실리카 침투 및 물유리 층 생성
# 물유리 층과 칼슘 이온 반응, 굳은 칼슘 실리케이트 층(반응 림) 생성
# 알칼리 용액의 반응 림 침투, 물유리 생성 및 팽창압 축적
# 팽창압 한계 초과 시 골재 및 주변 콘크리트 균열 발생
3. 피해
알칼리 골재 반응(ASR)으로 인해 콘크리트에 팽창이 일어나면 균열이 발생한다.[18] 이 균열은 콘크리트의 압축 강도, 인장 강도, 탄성 계수, 피로, 전단 강도 등 콘크리트의 전반적인 성능을 저하시킨다.[19] 특히 팽창 수준이 낮을 때는 압축 강도에 미치는 영향이 미미하지만, 팽창이 클수록 그 영향은 커진다.[20][21]
ASR 균열은 콘크리트의 인장 강도를 감소시켜 보의 휨 능력을 저하시키는데, 일부 교량 구조에서는 ASR로 인해 약 85%의 능력 손실이 발생하기도 한다. 또한 ASR은 콘크리트의 탄성 계수와 초음파 펄스 속도(UPV)에도 영향을 미치는데, 탄성 계수가 펄스 속도보다 ASR에 더 민감하게 반응한다. ASR은 콘크리트의 하중 지지력과 피로 수명을 감소시키지만,[22][23] 전단 보강재가 있거나 없는 철근 콘크리트의 전단 능력은 향상시킨다.[22]
콘크리트 표면에 발생한 균열은 방향성이 없는 것이 특징이며, 흰색의 겔상 물질이 균열에서 스며 나오기도 한다. 그러나 실제 구조물에서는 내부 응력 상태나 보강 철근의 배근 상태가 균열에 영향을 미치므로, 균열 발생 양상만으로 알칼리 골재 반응이라고 단정하기는 어렵다. 열화가 진행된 콘크리트 구조물에서는 표면 균열이 10mm 이상에 달하는 경우가 있지만, 균열이 중심부까지 도달하지 않는 경우도 많다. 이는 표면 콘크리트가 중성화되어 반응이 멈춘 반면, 내부 콘크리트는 반응이 계속 진행되어 팽창량에 차이가 발생하기 때문이다. 철근 콘크리트 구조물에서는 철근 파단이 발생하기도 한다.
4. 종류
5. 진단
6. 방지
알칼리 골재 반응(ASR)을 방지하려면 반응성 골재, 시멘트 알칼리 함량, 물 세 가지 요소 중 하나 이상을 제거해야 한다.[27]
구체적인 방법은 다음과 같다.
- 비반응성 골재를 사용한다.[27]
- 저알칼리(LA) 시멘트를 사용하거나, 콘크리트의 총 알칼리 함량을 제한한다.(예: 콘크리트 1 m3 당 3 kg Na2Oeq 미만)[27]
- 혼합 시멘트(고로 슬래그,[87] 플라이 애시 등)를 사용한다.[87]
- 포졸란 재료(실리카 퓸,[87] 메타카올린 등)를 첨가하여 과도한 알칼리도를 조절된 포졸란 반응에 의해 초기에 규산과 중화시킨다.[26]
- 반응성 모래-자갈 골재의 30% 정도를 부순 석회석으로 치환한다.[87]
- 지하수나 빗물이 콘크리트 구조물에 침투하는 것을 막는다.(방수 막, 지붕, 충분한 배수 등)[27]
- 시멘트의 알칼리 금속 함량을 제한한다.
- 골재의 반응성 실리카 함량을 제한한다. 탄산 칼슘 골재를 사용하면 이를 피할 수 있다.
JIS A5308에 따르면 무해 골재 사용, 혼합 시멘트 사용, 콘크리트 알칼리 총량 규제(Na2O 환산 3.0kg/m3 이하)를 알칼리 골재 반응 대책으로 제시한다.[87] 골재 반응성 시험 방법으로는 화학법, 모르타르 바법이 있다.
7. 억제 및 보수
알칼리 골재 반응으로 손상된 구조물에 대한 완벽한 치료법은 없지만, 다음과 같은 방법을 통해 추가적인 손상을 억제하고 구조물의 수명을 연장할 수 있다.
- 수분 침투 억제: 구조물의 얇은 구성 요소(벽, 슬래브)가 충분히 건조된 후 방수 합성막을 설치하면, 반응을 지속시키는 데 필요한 물이 부족해져 반응 속도가 늦춰지거나 중단될 수 있다. 물은 알칼리-실리카 반응에서 용매, 운반 매체, 시약의 세 가지 역할을 한다. 그러나 두꺼운 콘크리트 구조물 내부는 물 포화도가 80% 이상으로 유지되어 알칼리-실리카 반응이 지속될 수 있다.
- 응력 완화: 댐과 같은 대형 구조물은 교체가 어렵고, 팽창으로 인해 여수로 게이트나 터빈 작동이 방해받을 수 있다. 이 경우 구조물에 슬롯을 절단하여 압력을 완화하고 형상과 기능을 복원할 수 있다.
- 일본의 대책: 1980년대 일본에서는 알칼리 골재 반응이 문제가 되어 조사·연구가 진행되었고, 1989년에는 골재의 실리카분 함유량을 제한하는 등의 억제 대책이 JIS에 명기되어 신설 구조물에서는 거의 발생하지 않게 되었다.
- '''열화 진행 억제''': 알칼리 골재 반응은 열화 진행 속도가 느리므로 물 등 열화를 가속하는 인자를 억제하여 구조물의 연명을 도모하는 방법이 있다. 균열 주입이나 콘크리트 표면 도장, 리튬 이온을 주성분으로 하는 ASR 억제제 주입 등의 공법이 사용된다. 리튬 이온은 골재 주변의 알칼리 실리카겔의 흡수 팽창성을 소실시켜 이후의 열화를 억제한다.
- '''팽창 억제''': 외부를 강판이나 FRP, 프리스트레스트 콘크리트 등으로 구속하여 팽창을 멈추고 압축 응력으로 내부에 가두는 방법이다. 콘크리트는 인장에는 약하지만 압축에는 강하기 때문에 팽창량에 따라 효과가 발휘된다.
- '''구조물 보수''': 열화 반응이 진행되어 종결된 구조물에 대해 실시한다. 열화가 발생한 콘크리트 부분을 제거하고 새로운 콘크리트로 교체하거나 강판 또는 FRP로 단면을 보강하는 등의 대책을 취한다.
8. 시험 방법
미국 재료 시험 협회(ASTM International)는 알칼리 골재 반응(ASR)에 대한 골재의 민감성을 검사하기 위해 다양한 표준 시험 방법을 개발했다.
- ASTM C227: 시멘트-골재 조합의 잠재적 알칼리 반응성 시험 방법 (모르타르 바 방법)
- ASTM C289: 골재의 잠재적 알칼리-실리카 반응성 표준 시험 방법 (화학적 방법)
- ASTM C295: 콘크리트용 골재의 석재학적 검사 지침
- ASTM C1260: 골재의 잠재적 반응성 시험 방법 (모르타르 바 시험). 고반응성 골재 또는 준비활성 골재를 신속하게 식별하기 위해 모르타르 바를 80 °C에서 1M NaOH에 14일 동안 담근다. 결정적인 결과가 나오지 않는 경우 장기적인 ASTM C1293 시험 방법을 사용하여 최종 검사를 수행해야 한다.
- ASTM C1293: 알칼리-실리카 반응으로 인한 콘크리트 길이 변화 측정을 통한 콘크리트 골재 시험 방법. ASR을 유도하기 위해 특별히 선택된 고알칼리 시멘트와 혼합된 특성화할 골재를 포함하는 콘크리트 프리즘을 사용하여 38 °C의 수분 포화 습윤 대기(항온 오븐 내부)에서 장기 확인 시험(1년 또는 2년)이다.
- ASTM C1567: 시멘트 재료 및 골재의 조합의 잠재적 알칼리-실리카 반응성 결정 표준 시험 방법 (가속 모르타르 바 방법)
국제적으로도 여러 시험 방법이 개발되었다.
- Oberholster 방법: ASTM C1260 시험의 기반이 되는 방법. 80 °C에서 1M NaOH 용액에 모르타르 프리즘 또는 콘크리트 코어를 14일 동안 담그는 가혹한 단기 시험이다.
- Duggan 방법: 콘크리트 코어를 22 °C에서 3일 동안 증류수에 담가 재수화하고, 82 °C에서 건조 오븐에서 하루 동안 가열한 다음 하루 수화 및 82 °C에서 하루 건조의 일련의 주기로 진행한다. 콘크리트 코어의 팽창은 14일 또는 20일까지 측정한다. 지연 에트린가이트 형성(DEF)으로 인한 콘크리트의 팽창을 측정하는 데에도 사용할 수 있다.
- 콘크리트 마이크로바 시험: Grattan-Bellew 외.(2003)가 알칼리-골재 반응에 대한 보편적인 가속 시험으로 제안했다.
- CSA A23.1-14A 및 CSA A23.2-14A: 시멘트/골재 조합의 잠재적 팽창성을 위한 캐나다 CSA 표준 콘크리트 프리즘 시험. CSA A23.2-14A는 콘크리트 프리즘을 38 °C의 포화 습윤 상태에서 최소 365일 동안 보관하는 장기 시험으로, ASTM C1293에 해당하는 캐나다 표준이다.
- LCPC/IFSTTAR (1997) LPC-44: 콘크리트의 알칼리 반응. 경화된 콘크리트의 잔류 팽창 시험.
- RILEM AAR-3: 콘크리트 프리즘 방법(38 °C에서 보관).
- RILEM AAR-4: 콘크리트 프리즘 방법(60 °C에서 보관).
- RILEM AAR-4 대체 방법: (60 °C에서 보관).
- 독일 콘크리트 시험 방법: (40 °C에서 보관).
- 노르웨이 콘크리트 프리즘 방법: (38 °C에서 보관).
9. 관련 사례
알칼리 골재 반응은 전 세계적으로 다양한 구조물에서 발생하고 있으며, 특히 댐, 교량, 발전소 등 대형 구조물에서 문제가 심각하다.[67][68][69][70][82][83][84]
- 오스트레일리아
- 애들레이드 페스티벌 센터(Adelaide Festival Centre) 주차장 (2017년 철거)[51]
- 애들레이드 센테니얼 홀(Centennial Hall, Adelaide) (1936–2007)
- 디 와이(Dee Why) 해양 풀 (디 와이, 뉴사우스웨일스주(New South Wales))[52]
- 킹 스트리트 다리(King St Bridge) (2011년 철거 및 교체, 파타왈롱가 강(Patawalonga River) 교차, 글레넬그 노스(Glenelg North), 사우스오스트레일리아주(South Australia))[53][54]
- 맨리 라이프 세이빙 클럽(Manly Life Saving Club)의 맨리 서프 파빌리온(Manly Surf Pavilion) (맨리, 뉴사우스웨일스주(Manly, New South Wales)) (1939–1981)[55]
- 멜버른 크리켓 그라운드(MCG)의 오래된 사우스턴 스탠드 (1990년 철거, 1992년 완공된 그레이트 사우스턴 스탠드로 대체)
- 웨스트포인트 블랙타운(Westpoint Blacktown) 주차장
- 벨기에
- 1960년대와 1970년대에 건설된 고속도로의 많은 교량, 토목 공사 및 구조물 (반응성이 높은 규산질 투르네시안 석회암(하부 석탄기 디난티안)을 부적절하게 사용)[56]
- 에노주의 헨시-포머로일-콩데 운하에 있는 포머로일 선거
- 브뤼셀의 투어 & 택시 자동차 경사면 접근 램프
- 티앙주 2 원자력 발전소의 외부 격납 건물
- 도엘 원자력 발전소에서 나온 조건 불량의 방사성 폐기물[57][58][59][60][61][62][63][64][65][66]
- 캐나다
- 1950년대부터 알칼리-실리카 반응(ASR)과 알칼리-탄산염 반응(ACR)이 확인됨[67][68][69]
- 반응성 골재가 광범위하게 사용되어 많은 수력 댐이 ASR의 영향을 받음[70]
- 고속도로의 많은 다리와 토목 공사
- 2010년에 해체된 로버트 부라사 – 샤레 교차로 (퀘벡시: 고속도로 740 – 440 교차로)[73]
- 젠틸리 2 원자력 발전소
- 캐나다 국립 미술관 오타와 건설
- 맥타쿼크 댐
- 독일
- 동독의 도이체 라이히스반의 침목 (1970년대 교체, 1990년대까지 교체 작업 지속)
- 통일 후 동독의 많은 아우토반 (ASR 영향으로 교체 작업 필요)
- 뉴질랜드
- 페어필드 다리 (해밀턴, 1991년 보수)[74]
- 영국
- 키브리지 하우스(Keybridge House) (사우스 램버스 로드, 복스홀, 런던)[75]
- 밀레니엄 스타디움 노스 스탠드 (내셔널 스타디움의 일부, 카디프, 웨일스)[76]
- 메라필드 다리(Merafield Bridge) (A38, 잉글랜드, 2016년 철거)[77][78]
- 페블 밀 스튜디오, 버밍엄 (2005년 철거)[79]
- 로열 데번 앤 엑세터 병원, 원포드 (1990년대 중반 철거 및 대체)[80][81]
- 스티브 불 스탠드, 몰리뉴 스타디움, 울버햄프턴
- 미국
- 치카마우가 댐(테네시주)[82]
- 코프만 스타디움(미주리주)[83]
- 시브룩 발전소(뉴햄프셔주 시브룩)
- 세미노 댐(와이오밍주)[84]
- 식스 스트리트 고가교 (로스앤젤레스, 2016년 철거)
9. 1. 대한민국
9. 2. 해외 사례
알칼리 골재 반응으로 인한 피해는 세계 각지에서 발견된다.호주에서는 애들레이드 페스티벌 센터 주차장[51], 킹 스트리트 다리[53][54], 멜버른 크리켓 그라운드의 오래된 사우스턴 스탠드, 웨스트포인트 블랙타운 주차장 등에서 알칼리 골재 반응이 발생하여 구조물이 철거되거나 교체되었다.
벨기에에서는 1960년대에서 1970년대 사이에 건설된 대부분의 고속도로와 교량, 토목 공사 구조물에서 문제가 발생했다. 이는 반응성이 높은 규산질 투르네시안 석회암(하부 석탄기 디난티안)을 부적절하게 사용했기 때문이다.[56] 티앙주 2 원자력 발전소의 외부 격납 건물과 도엘 원자력 발전소의 방사성 폐기물에서도 알칼리 골재 반응의 흔적이 발견되었다.[57][58][59][60][61][62][63][64][65][66]
캐나다에서는 1950년대부터 알칼리-실리카 반응(ASR)과 알칼리-탄산염 반응(ACR)이 확인되었다.[67][68][69] 반응성 골재가 광범위하게 사용되어 많은 수력 댐이 ASR의 영향을 받았다.[70] 젠틸리 2 원자력 발전소, 캐나다 국립 미술관 건설, 맥타쿼크 댐 등에서 알칼리 골재 반응이 발생했다. 캐나다 국립 미술관의 콘크리트 기둥 표면에서는 알칼리-실리카 반응(ASR)의 전형적인 균열 패턴과 함께 노란색 실리카겔 삼출물이 관찰된다.
프랑스의 경우, 1951년에 건설되어 2011년에 교체된 브르타뉴 지방의 옛 테레네즈 다리에서 알칼리 골재 반응이 보고되었다.
독일에서는 동독 시절 도이체 라이히스반이 설치한 콘크리트 침목에서 알칼리 골재 반응이 발생하여 조기 교체가 필요했다. 통일 이후 동독의 많은 아우토반에서도 결함이 있는 콘크리트가 발견되어 교체 작업이 진행되었다.
뉴질랜드에서는 페어필드 다리가 알칼리 골재 반응으로 인해 1991년에 보수되었다.[74]
영국에서는 키브리지 하우스[75], 밀레니엄 스타디움 노스 스탠드[76], 메라필드 다리[77][78], 페블 밀 스튜디오[79], 로열 데번 앤 엑세터 병원[80][81], 몰리뉴 스타디움의 스티브 불 스탠드 등에서 알칼리 골재 반응이 발생했다.
미국에서는 치카마우가 댐(테네시주)[82], 코프만 스타디움(미주리주)[83], 시브룩 발전소(뉴햄프셔주 시브룩), 세미노 댐(와이오밍주)[84], 식스 스트리트 고가교 등에서 알칼리 골재 반응이 발생했다.
10. 향후 과제
알칼리 골재 반응에 대한 조사·연구는 1980년대에 활발히 이루어졌지만, 예방 대책이 명문화되면서 관심이 줄어들었고, 이후에는 주로 열화 대책 연구만 진행되었다. 그러나 최근 들어, 이상 팽창을 일으킨 구조물의 철근 파단 사례가 잇따라 발견되어, 새로운 주목을 받고 있다. 철근 파단에 이르는 ASR 구조물의 특성에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많아, 그 실태 조사와 함께, 메커니즘 규명 및 대책 수립이 시급하다. 장기적인 관점에서 알칼리 골재 반응을 예측하고 관리할 수 있는 기술 개발이 필요하며, 특히 원자력 발전소와 같이 높은 안전성이 요구되는 구조물에 대한 알칼리 골재 반응 방지 및 관리 기술 개발이 중요하다.
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