按碱活性组分的种类不同，AAR可以分为碱硅酸反应（alkali-silica reaction; ASR）和碱碳酸盐反应（alkali-carbonate reaction; ACR）。

ASR指混凝土中的碱与集料中的活性二氧化硅（SiO₂）之间发生化学反应，并导致混凝土异常膨胀的现象。活性二氧化硅主要包括蛋白石、玉髓、鳞石英、方石英、应变石英、微晶石英、隐晶质石英和中酸性玻璃体。具有ASR活性的岩石主要有流纹岩、英安岩、安山岩、玄武岩、砂岩、硬砂岩、燧石、硅质灰岩、硅质白云岩、凝灰岩、泥岩、板岩、片岩、片麻岩、花岗斑岩、长石斑岩、碎裂岩和糜棱岩等。

ACR指碱与白云质集料中的白云石发生化学反应，并导致混凝土异常膨胀的现象。ACR活性组分为白云石，实际上是碱白云石反应。具有ACR活性的岩石包括含白云石灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩和泥质白云岩等。

主要有：①外部特征，AAR破坏一般会导致混凝土结构发生整体变形或位移现象，有约束时AAR在混凝土表面约束小的方向产生开裂，无约束时AAR一般在混凝土表面形成网状裂缝或凸起。ASR形成的碱硅酸凝胶有时也会从裂缝中流到混凝土表面，新鲜的凝胶透明或淡黄色，在混凝土表面风干后呈白色，凝胶在流出过程中吸收钙、铝、硫等物质，有时也可能呈现出褐色，甚至黑色；ACR中无凝胶产物，因此不会在混凝土表面出现凝胶析出情况。②内部特征，混凝土内部碱含量较高；含有活性集料；部分集料与碱反应后在集料周围形成反应环；发生ASR时混凝土内部有碱硅酸凝胶形成，发生ACR时集料中白云石周边有水镁石形成；混凝土中有穿过集料的裂纹、有从集料内部延伸至砂浆或浆体的裂纹或者有始于集料表面的裂纹。

ASR膨胀主要有吸水肿胀机理和渗透压机理。吸水肿胀机理认为ASR形成的碱硅酸凝胶吸水产生肿胀，使集料本身或界面区发生膨胀进而引起混凝土开裂；渗透压机理认为活性集料周围的水泥浆体起着半透膜的作用，碱硅酸凝胶中体积较大的硅酸根离子难以通过，但允许水和碱性氢氧化物扩散进来继续与活性二氧化硅反应，不断生成碱硅酸凝胶，从而产生渗透压力，引起混凝土膨胀开裂。ACR膨胀动力主要是去白云化反应生成的水镁石和方解石在限制空间生长产生的结晶压力，结晶压力使得集料膨胀开裂，并进而引起混凝土膨胀开裂。早期提出的ACR膨胀来自白云石内部黏土包裹物吸水肿胀的机理，没有广泛的代表性，后证实季胺碱与活性二氧化硅不反应也不产生ASR膨胀，但季胺碱与白云石反应能产生膨胀，这一结果否定了少数学者提出的ACR膨胀源自ASR的假说。

主要有：①岩相法，将集料磨制成薄片，通过光学显微镜分析岩石中的矿物种类、含量与分布情况，根据集料中碱活性组分的种类和含量来初步判定集料是否可能具有碱活性，以及可能具有哪一类碱活性。②砂浆棒快速法，将集料破碎成0.16～4.75毫米颗粒制备砂浆试件，然后将砂浆试件养护在80℃、1摩尔/升氢氧化钠（NaOH）溶液中，在3天、7天、10天、14天和28天时测定砂浆试件的膨胀率，根据砂浆试件14天膨胀率来判定集料是否具有ASR活性。③压蒸快速法，将集料破碎成0.16～0.63毫米颗粒制备砂浆试件，然后将砂浆试件养护在150℃、10%氢氧化钾（KOH）溶液中，测定砂浆试件的膨胀率，根据砂浆试件6小时膨胀率来判定集料是否具有ASR活性。④混凝土棱柱体法，将集料破碎成0.16～4.75毫米的细集料和/或5～20毫米的粗集料配制混凝土棱柱体试件，混凝土的水泥用量为420千克/米³，水泥的碱含量调整为1.25%。混凝土棱柱体试件养护在38℃湿空气中，根据混凝土棱柱体试件1年时的膨胀率判定集料是否具有碱活性（ASR和ACR活性）。⑤岩石柱法，将集料切割成岩石柱，养护在23℃、1摩尔/升氢氧化钠溶液中，测定岩石柱的膨胀率，根据岩石柱84天的膨胀率来判定集料的ACR活性。⑥混凝土微柱法，将集料破碎成5～10毫米颗粒制备混凝土微柱试件，将试件养护在80℃、1摩尔/升氢氧化钠溶液中，在3天、7天、10天、14天和28天时测定混凝土微柱试件的膨胀率，根据混凝土微柱试件28天膨胀率来判定集料是否具有ACR活性。

影响AAR膨胀的因素主要有：混凝土碱含量、集料碱活性等级、环境湿度、环境温度、掺合料、锂盐和集料尺寸等。其中混凝土碱含量、集料碱活性等级、环境湿度和环境温度越高，ASR膨胀趋于增大；掺合料和锂盐掺量越大，ASR膨胀趋于减小。

通过综合评定集料的碱活性，选用非活性集料。不建议使用具有ACR活性的集料。当选用具有ASR活性的集料时，需根据集料碱活性等级和环境条件确定ASR发生的风险等级，再结合工程重要性确定预防ASR的技术参数，包括限制混凝土中水泥提供的碱含量，规定粉煤灰、矿渣或硅灰的最小掺量，或者同时限制混凝土中水泥提供的碱含量和规定最小粉煤灰、矿渣或硅灰掺量。也可以依据ASTM C1567评定含活性集料砂浆试件的膨胀率，或者依据ASTM C1293评定含活性集料混凝土试件的膨胀率，当砂浆试件14天膨胀率小于等于0.1%时或混凝土试件2年膨胀率小于等于0.04%时，认为掺有粉煤灰、矿粉等的胶凝材料可以有效抑制活性集料的膨胀，避免发生AAR破坏。

自1940年美国T.E.西斯坦托尼娅通过对已损坏的混凝土桥梁、道路、大坝等工程的实验研究，首次发现碱-集料反应以来，加拿大、英国和日本等世界上几十个国家也相继发现了大量碱-集料反应造成的混凝土工程破坏事例。由此世界各国对碱-集料反应引起高度重视，纷纷投入力量对其进行相关研究。经过半个多世纪科研工作者的不懈努力，在碱-集料对混凝土破坏领域取得丰硕研究成果。在AAR领域研究的重点包括：①集料碱活性的测试方法。②AAR的抑制或阻止方法。③AAR的模型机理研究，特别是通过物理的、化学的和数学的方法来研究AAR的破坏机理。