Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efektywność transportu jonów chlorkowych w betonie zawierającym kruszywo z recyklingu poddanym cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu w obecności soli

Jin Kairong, Zhang Xiaojing, Wang Dezhi, Wang Jian

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 4

265--284

PL

Cykliczne zamrażanie i rozmrażanie w obecności soli to jeden z podstawowych czynników wpływających na trwałość betonu z kruszywem z recyklingu. Zbadanie efektywności transportu jonów chlorkowych w betonie zawierającym kruszywo pochodzące z przetwarzania odpadów betonowych jest kluczowe dla określenia odporności tego typu betonów na korozję chlorkową. Celem niniejszej pracy było zbadanie zjawisk migracji i wiązania jonów chlorkowych w betonie z recyklingu narażonym na korozję mrozową w środowisku soli. Mikrostrukturę betonu z recyklingu oceniono z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej [SEM], a proces migracji jonów chlorkowych zasymulowano z wykorzystaniem oprogramowania komputerowego COMSOL. Wyniki wskazują, że w przypadku betonów z kruszywem z recyklingu poddanych badaniu mrozoodporności w 3% roztworze NaCl, uszkodzenia wynikające z korozji mrozowej są poważniejsze niż w przypadku próbek zanurzonych w wodzie. Zawartość wolnych jonów chlorkowych w betonach z recyklingu poddanych cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu w wodzie w minimalnym stopniu zależała od zawartości popiołu lotnego [NF] i stopnia zastąpienia naturalnego kruszywa grubego [NCA] kruszywem grubym pochodzącym z recyklingu [RCA]. Gdy cykle zamrażania i rozmrażania prowadzono w 3% roztworze NaCl, zwiększenie zawartości popiołu lotnego w mieszance przy stałym udziale kruszywa RCA skutkowało najpierw zmniejszeniem, a następnie wzrostem zawartości wolnych jonów chlorkowych oraz zdolności wiązania jonów chlorkowych w betonie. Beton z recyklingu zawierający w spoiwie 15% popiołu lotnego [NF] cechował się lepszą odpornością na korozję mrozową w obecności soli od betonu pozbawionego popiołu NF oraz betonu zawierającego ultradrobny popiół lotny [SF]. Wraz ze wzrostem udziału kruszywa z recyklingu, zawartość wolnych jonów chlorkowych wzrastała, a odporność na korozję chlorkową betonu z recyklingu ulegała pogorszeniu. Korzystając z drugiego prawa Ficka, współczynnik dyfuzji jonów chlorkowych obliczono za pomocą oprogramowania MATLAB, a następnie w programie COMSOL dokonano symulacji, która dobrze odzwierciedla mechanizm dyfuzji chlorków w betonie z recyklingu.

EN

Salt-freezing coupling is one of the main factors affecting the durability of recycled concrete. Investigating the chloride ion transport performance in recycled concrete containing recycled aggregate is essential to clarify the resistance of recycled concrete to chloride ion erosion due to the use of recycled aggregate produced from waste concrete. The objective of this paper is to investigate the migration behaviors and binding characteristics of chloride ions in recycled concrete, which were exposed to the salt-freezing coupling environment. The microstructure of the recycled concrete was conducted through scanning electron microscope (SEM), while the process of chloride ions migration was simulated by COMSOL software. The results indicated that the degree of recycled concrete, prepared by recycled coarse aggregate [RCA] and different particle size fly ash [NF], frost damage was higher in a 3 % NaCl solution compared to water. The contents of free chloride ions in recycled concrete subjected to freezing-thawing [F-T] cycle in water was minimally influenced by the NF content or the replacement rate of RCA. Under F-T conditions in a 3 % NaCl solution, increasing the NF content at the same replacement rate of RCA results in a decreasing-then-increasing trend in both the free chloride ion content and the chloride ion binding capacity in the concrete. Recycled concrete containing 15 % NF had a superior salt frost resistance compared to recycled concrete without NF or with ultrafine fly ash [SF]. With the replacement rates of RCA increasing, the contents of free chloride ions rose, the salt resistance of recycled concrete decreased. Using Fick’s second law, the chloride ion diffusion coefficient was calculated using MATLAB, and COMSOL software simulation accurately portrayed the diffusion state of free chloride ions in the recycled concrete.

2

Wpływ rodzaju powierzchni próbki na współczynnik dyfuzji jonów chlorkowych w betonie

Kuziak Justyna, Kryszczyński Artur

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 6

32--35

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wyznaczania efektywnego współczynnika jonów chlorkowych w betonie o w/c = 0,3. Próbki betonu po 14 miesiącach twardnienia poddano 39-41 dniowemu wnikaniu jonów chlorkowych z 3% roztworu NaCl. Badania przeprowadzono na trzech rodzajach powierzchni: powierzchni górnej, powierzchni bocznej i ciętej. Największy efektywny współczynnik dyfuzji jonów chlorkowych (4,7⋅10-12 m2/s) otrzymano w przypadku wnikania chlorków do betonu od powierzchni formowanej, nieco mniejszy dla powierzchni zacieranej (4,2⋅10-12 m2/s), a najmniejszy (1,2⋅10-12 m2/s) dla powierzchni ciętej.

EN

The results of tests for determining the chloride ion effective diffusion coefficient in concrete with w/c = 0.3 were presented. Concrete samples after 14 months of hardening were subjected to 39-41 days ingress of chloride ions from 3% NaCl solution. The tests were carried out on three types of surfaces: top, side and sawn surface. The highest chloride ion effective diffusion coefficient (4,7⋅10-12 m2/s) was obtained in the case of chloride penetration into the concrete from the side surface, slightly smaller for the top surface (4,2⋅10-12 m2/s) and the smallest (1,2⋅10-12 m2/s) for the sawn surface.

3

Influence of chloride ion corrosion on the performance of reinforced concrete beam bridge in offshore environment

Gao Y. H.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

253--265

EN

Chloride ion erosion in offshore environment may damage the mechanical properties of beam bridges. In this study, the reinforced concrete specimen was designed, accelerated erosion experiments were carried out to simulate the coastal corrosion environment, and the corrosion rate, nominal strength and equivalent strength of steel bars, concrete cracks and reliability of beam bridges were calculated to understand the time-varying mechanical properties of beam bridges. The results showed that the nominal and equivalent strength of reinforcing bars decreased with the increase of corrosion rate of reinforcing bars. The change of yield strength was greater than that of equivalent strength. The change of crack width of concrete showed a slow-fast-slow trend, and the reliability of beam bridges decreased significantly in about 50 years. The experimental results show that chloride ion corrosion can significantly damage the mechanical properties of the beam bridge and affect the time-varying reliability of the beam bridge. Therefore, it is necessary to carry out timely maintenance and inspection and take effective methods to control steel corrosion to ensure the safety of the use of the beam bridge.

4

Ocena skuteczności naprawy podłogi garażu podziemnego ze względu na ochronę przed wnikaniem jonów chlorkowych

Woyciechowski P., Kuziak J., Łukowski P.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 9

38--40

PL

W artykule przedstawiono ocenę skuteczności naprawy podłogi, polegającej na odtworzeniu bariery ochronnej przed wnikaniem jonów chlorkowych w głąb podkładu betonowego. Naprawa taka może skutkować znacznym wydłużeniem oczekiwanego czasu użytkowania obiektu, również w sytuacji, gdy jony chlorkowe wniknęły już w beton w okresie poprzedzającym naprawę. Zastosowana metoda stanowi użyteczne narzędzie szacowania skuteczności wykonanej naprawy.

EN

The evaluation of efficiency of the parking floor repair has been presented in the paper. The repair consisted in restoring of continuity of the protective layer against the chloride ions ingress. Such repair can result in significant extension of the expected time of exploitation of the object, even if the chlorides have already penetrated the concrete substrate before repairing. The used method is useful tool for the estimation of effectiveness of the performed repair.

5

Wyznaczanie współczynników dyfuzji chlorków w materiałach cementowych – Przegląd metod eksperymentalnych i modelowania: Część I – Metody dyfuzyjne

Szyszkiewicz K., Jasielec J. J., Królikowska A., Filipek R.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 1

52--67

PL

Korozja stalowych elementów zbrojenia w betonowych konstrukcjach jest poważnym problemem dotyczącym trwałości i bezpieczeństwa. Jednym z najbardziej agresywnych chemicznych składników powodujących taką korozję są jony chlorkowe działające poprzez ogólny mechanizm depasywacji powierzchni zbrojenia. Jony chlorkowe mogą dyfundować w roztworze w porach betonu docierając do zbrojenia, tak więc możliwość oszacowania współczynnika dyfuzji chlorków w betonie jest niezwykle ważna. Przedstawiona praca rozpoczyna serię trzech publikacji, których celem jest przegląd metod doświadczalnych wyznaczania współczynników dyfuzji jonów chlorkowych i teoretycznych modeli opisujących procesy transportu tych jonów w betonie. W szczególności, część 1 serii zawiera ogólne wprowadzenie do tematyki i omawia bardziej szczegółowo metody dyfuzyjne, część 2 koncentruje się przede wszystkim na metodach elektro-migracyjnych, a część 3 opisuje metody oparte na impedancji elektrochemicznej, które nie są obecnie tak powszechnie wykorzystywane do wyznaczania współczynników dyfuzji chlorków, jak wspomniane już dwie pozostałe grupy.

EN

The corrosion of steel reinfordcement (rebars) in concrete structures is a severe durability and safety problem. One of the most aggressive chemical species which induces such corrosion are the chloride ions via the general mechanism of depassivation of the rebar surface. Chloride ions can diffuse through the solution of pore system in concrete to reach the rebar, thus the assessment of the diffusion coefficient of chloride in concrete is of paramount importance. This paper starts a series of three papers which are meant to provide an overview of experimental methods and theoretical models of chloride diffusion in cement based materials. Specifically, Part 1 includes general introduction to the subject and covers pure diffusion methods, Part 2 deals with electro-migration methods, and finally Part 3 describes methods based on the electrochemical impedance which are not so common for chloride diffusion coefficient determination as the previous two groups.

6

Ocena wpływu dodatku popiołu lotnego na szczelność i migrację jonów chlorkowych w betonie na bazie cementu hutniczego CEM IIIA 42,5 N

Zychowicz J., Szcześniak A., Stolarski A.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 12

13--17

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości betonu na bazie cementu hutniczego CEM IIIA 42,5 N z dodatkiem popiołu lotnego. Ich celem było sprawdzenie możliwości zastosowania dodatku popiołu lotnego do betonu wykonanego na bazie cementu hutniczego w elementach konstrukcyjnych narażonych na działanie agresji chlorkowej niepochodzącej z wody morskiej. Analiza porównawcza otrzymanych wyników wskazała na znaczną poprawę szczelności oraz odporności na wnikanie jonów chlorkowych betonów zawierających dodatek popiołu lotnego. Jednocześnie minimalna wytrzymałość na ściskanie badanych betonów spełniała wymagania PN-EN 206:2014 dla klasy ekspozycji XD3. Betony zawierające dodatek popiołu lotnego wykazały wolniejsze tempo narastania wytrzymałości początkowej oraz bardzo dużą wytrzymałość w długim okresie dojrzewania. Wobec przedstawionych wyników badań, kwestią do rozważenia pozostaje wprowadzenie zamian w polskim systemie normalizacyjnym umożliwiających stosowanie dodatku popiołu lotnego do betonów wykonanych z zastosowaniem cementu hutniczego CEM IIIA 42,5. Rozwiązanie takie nie jest bowiem obecnie dopuszczalne w PN-EN 206:2014.

EN

The results of researches properties of concrete based on cement CEM IIIA 42,5 N with addition of fly ash were presented in the paper. The aim was the examination of the possibility of the fly ash applying to the concrete based on metallurgical cement in structural elements exposed to chloride aggression, which is not from sea water. Comparative analysis of the obtained results indicated a significant improvement of tightness and resistance to chloride ions penetration for the concretes containing fly ash addition. Simultaneously, in tested concretes, the conditions for minimum concrete strength required in the standard PN-EN 206:2014 for the exposure class XD3, were fulfilled. The concretes containing fly ash additive showed a slower rate of initial strength rise and high strength over a long period of maturation. In accordance to the presented research results, the point to consider is the introduction of changes in Polish standardization system allowing use of the additive of fly ash in the concrete made using cement CEM III A 42,5. Such a solution is not currently acceptable in PN-EN 206:2014.

7

Wpływ kruszyw specjalnych na porowatość i przepuszczalność betonów osłonowych

Dąbrowski M., Gibas K., Brand A. M., Glinicki M. A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

97--106

PL

Przedstawiono wyniki badań podciągania kapilarnego (PK), porowatości dostępnej dla wody (E) oraz współczynnika migracji jonów chlorkowych w stanie nieustalonym (Dnssm). Zakres badań obejmował betony z kruszywem magnetytowym, barytowym, serpentynitowym oraz kruszywem referencyjnym w postaci grysu amfibolitowego, które wcześniej poddane zostały selektywnemu kruszeniu i przesiewaniu, tak by zapewnić jednakowe krzywe uziarnienia/stosy okruchowe. Przeanalizowano wpływ mikrostruktury porów wyznaczonej za pomocą porozymetrii rtęciowej z odpornością na wnikanie jonów i cieczy w matrycę cementową. Z badań wynika, że betony z kruszywami specjalnymi osiągają wskaźniki przepuszczalności porównywalne lub nieco gorsze niż próbki referencyjne. Nie zaobserwowano systematycznego wpływu porowatości kapilarnej na wyniki badań przepuszczalności.

EN

In the paper test results are presented of capilarity (PK), porosity accessible for water (E) and of the chloride ions migration coefficient in the non-steady state (Dnssm). The scope of investigations covered concretes with magnetite, barite, serpentinite aggregates as well as with reference amfibolite aggregate, which was crushed and selected in order to ensure the same granularity. The influence of microporosity was determined by mercury porosimetry together with ion and moisture tightness of cement matrix. It was concluded after the tests that concretes with special aggregates are characterized by the permeability comparable or worse than reference specimens. The most unfavourable results were obtained in the specimens with serpentinite aggregate. The regular influence of capillary porosity on the permeability was not observed.

8

Główne aspekty trwałości betonu modyfikowanego odpadowym pyłem bazaltowym z odpylania kruszyw w wytwórni MMA

Dobiszewska M., Kuziak J., Woyciechowski P., Kępniak M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

115--122

PL

Przygotowanie kruszywa do mieszanek mineralno-asfaltowych powoduje powstawanie odpadu w postaci pyłu mineralnego w ilości ok. 5% masy kruszywa. Właściwości pyłu zależą od kruszywa użytego do produkcji MMA. Problem utylizacji tego odpadu został częściowo rozwiązany poprzez wykorzystanie niewielkiej jego części, jako wypełniacza w MMA. Jednak duża ilość odpadu składowana jest na wysypiskach, bądź też używana jest w rekultywacji terenu. Opublikowane wyniki badań wskazują, że odpad ten może stanowić cenny składnik betonów cementowych. Może on być stosowany jako efektywny zamiennik części kruszywa drobnego. Rezultatem takiej modyfikacji jest doszczelnienie struktury betonu, co prowadzi do zwiększenia jego trwałości. Rezultaty badań [4, 5] wskazują, że modyfikacja betonu odpadowym pyłem bazaltowym korzystnie wpływa na wytrzymałość betonu, a cechy technologiczne mieszanki betonowej nie ulegają istotnemu pogorszeniu. W artykule przedstawione zostaną wyniki badań nad głównymi aspektami trwałości betonu modyfikowanego odpadowym pyłem bazaltowym. Zbadany zostanie wpływ takiej modyfikacji na wytrzymałość, mrozoodporność, przebieg karbonatyzacji i dyfuzję jonów chlorkowych. Rezultaty badań wskazują, że zastosowanie pyłu bazaltowego, jako częściowego zamiennika kruszywa drobnego w ilości do 20%, wpływa na zwiększenie trwałości betonu.

EN

Asphalt mixture production results in formation of significant amount of by-product (ca. 5% of aggregate mass) in the form of mineral powder. Properties of this powder depend on the type of aggregate used in production. A problem of utilization of this by-product is solved partially by Asphalt Batch Mix Plant, which can use a small amount of the powder in MMA production. But huge amounts of this waste are collected on landfills or are used in land reclamation. Published research results, which concerns basalt waste powder, indicate that this by-product can be a valuable component of cement concrete. It can be used as an effective substitute of part of fine aggregate. Such a modification results in densifying of concrete matrix, which leads to improving of durability. Results published in the papers [4,5] show that it is possible to increase compressive strength due to the concrete modification with basalt waste powder, while technological properties of mix are not worsened. The present study shows the effect of partial replacement of fine aggregate by basalt waste powder on major aspects of concrete durability. The influence of such a modification of concrete composition on frost resistance, carbonation and chloride ion diffusion was investigated, as well as the effect on compressive and flexural strength. Results of tests show that replacement of sand by waste basalt powder in amount of up to 20% improves concrete durability.

9

Metrologia krok-po-kroku. Jednoczesne oznaczanie jonów chlorkowych, fluorkowych, siarczanowych(VI), azotanowych(V) w wodzie do picia metodą wysoko sprawnej chromatografii jonowej

Fabiś M., Barałkiewicz D.

Analityka : nauka i praktyka

|

2008

|

nr 2

11-16

10

The Mechanism and Kinetics of the Reaction of ClONO2 with Cl-

Chi S. M., Wang N., Xu N., Xin W. Y., Xu S. C., Li G. B.

Polish Journal of Chemistry

|

2007

|

Vol. 81, nr 9

1641-1654

EN

Three original three-dimensional Potential Energy Surfaces (PESes) of the reaction have been obtained by Density Functional Theory calculation using the 6-311+G(d) basis to prove an assumption that there action of ClONO2 + Cl- Ž NO3 - + Cl2 in a gas phase is built up of two simpler reactions: ClONO2 + Cl- Ž (O2NOClCl)- and (O2NOClCl)- Ž NO3 - + Cl2. The PESes indicate that the inter mediate compound (O2NOClCl)- called Potential Well Compound (PWC) is trapped by a potential energy well of -13.2 kcal/mol deep. The (O2NOClCl)- PWC in a gas phase is a stable compound at low temperatures and will be examined in the low-temperature in frared spectra. The decomposition of (O2NOClCl)- in a gas phase is dominated by its dynamic effects, and its kinetics is predicted in the present work. In heterogeneous chemistry how ever, the (O2NOClCl)- PWC can not be stable even at ~180 K, due to H2O solvation, leading to decomposition of the PWC. Solvation mechanism for the total reaction has been suggested in this paper.