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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.