Diagnostics of air permeability of concrete in abutments of the viaduct in Płock

• Autorzy: Kubissa Wojciech , Dobaczewska Wioletta

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.021.010

Warianty tytułu

PL

Diagnostyka przepuszczalności powietrza przez beton w przyczółkach wiaduktu w Płocku

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The durability of reinforced concrete engineering structures is related to the resistance of the reinforcement cover to the penetration of aggressive liquid and gaseous media. According to Eurocode recommendations, the cover thickness should be adapted to the aggressiveness of the environment. Attempts are being made to use measurements of air perme- ability of concrete to assess the concrete integrity in the cover layer in order to detect possible imperfections in workmanship. The paper presents the results of air permeability test using the Torrent method carried out on the abutments of the road viaduct built in Płock. The abutments were made of air-entrained concrete of strength class C35/45, designed for exposure classes XC4, XD3, XF2. The air permeability test was carried out in accordance with Swiss standard SIA 262/1 to verify the quality of concrete in the structure. Air permeability measurements were also made on moulded control specimens for comparison. The usefulness of the method allowing for non-destructive verification of the cover layer uniformity in reinforced concrete structures was demonstrated.

PL

Trwałość żelbetowych konstrukcji inżynierskich jest związana z odpornością otuliny zbrojenia na wnikanie agresywnych mediów ciekłych i gazów. Zgodnie z zaleceniami Eurokodu, grubość warstwy otuliny powinna być dostosowana do agresywności środowiska. Podejmuje się próby wykorzystania pomiarów przepuszczalności powietrza przez beton do oceny szczelności betonu w warstwie otuliny, aby wykryć ewentualne niedoskonałości wykonawcze. W artykule zaprezentowano wyniki badania przepuszczalności powietrza metodą Torrenta wykonane na przyczółkach drogowego obiektu inżynierskiego zbudowanego w Płocku. Przyczółki wykonano z betonu napowietrzonego klasy wytrzymałości C35/45, zaprojektowanego do klasy ekspozycji XC4, XD3, XF2. Kontrolę przepuszczalności powietrza przez beton przeprowadzono zgodnie ze szwajcarską normą SIA 262/1 w celu weryfikacji jakości wbudowanego betonu. Pomiary przepuszczalności powietrza wykonano również na formowanych próbkach kontrolnych w celach porównawczych. Wykazano przydatność metody, pozwalającej w sposób nieniszczący zweryfikować jednorodność otuliny w konstrukcji żelbetowej.

Słowa kluczowe

EN

air permeability; concrete technology; diagnostics; durability; road engineering structures; Torrent method

PL

diagnostyka; drogowy obiekt inżynierski; technologia betonu; trwałość; przepuszczalność powietrza; metoda Torrenta

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 20, no. 2
• Strony: 157--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kubissa Wojciech

• Politechnika Warszawska, Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii, ul.Łukasiewicza 17, 09-400 Płock

autor

Dobaczewska Wioletta

• Politechnika Warszawska, Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii

Bibliografia

• 1. PN-EN 206:2016 Beton - Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność
• 2. Kaleta D., Macheta D., Michalak E., Reizer E., Siwowski T., Wysocki A.: Katalog typowych konstrukcji drogowych obiektów mostowych i przepustów. Część 2: Podstawowe wiadomości o dro- gowych obiektach mostowych, Warszawa, 2020
• 3. Baroghel-Bouny V.: Durability indicators: relevant tools for performance-based evaluation and multi-level prediction of RC durability. Proceedings of international RILEM workshop on performance based evaluation and indicators for concrete durability, Madrid, 2006, 19-21
• 4. Dąbrowski M., Gibas K., Brandt A.M., Glinicki M.A.: Wpływ kruszyw specjalnych na porowatość i przepuszczalność betonów osłonowych. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, 33, 63, 2016, 97-106
• 5. Marks M., Józwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M.A., Olek J., Marks M.: Assessment of scaling durability of concrete with CFBC ash by automatic classification rules. Journal of Materials in Civil Engineering, 24, 7, 2012, 860-867
• 6. Reiterman P., Keppert M.: Effect of various de-icers containing chloride ions on scaling resistance and chloride penetration depth of highway concrete. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 19, 1, 2020, 51-64, DOI: 10.7409/rabdim.020.003
• 7. Glinicki M.A.: Methods of qualitative and quantitative assessment of concrete air entrainment. Cement Wapno Beton, 19, 6, 2014, 359-369
• 8. Kubissa W., Glinicki M.A.: Influence of internal relative humidity and mix design of radiation shielding concrete on air permeability index. Construction and Building Materials, 147, 2017, 352-361, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.04.177
• 9. Kubissa W., Glinicki M.A., Dąbrowski M.: Permeability testing of radiation shielding concrete manufactured at industrial scale. Materials and Structures, 51, 4, 2018, 1-15
• 10. Staquet S., Delsaute B., Fairbairn E.M.R., Torrent R., Knoppik A., Ukrainczyk N., Koenders E.A.B.: Mixture proportioning for crack avoidance. RILEM State-of-the-Art Reports, 2019, 115-151
• 11. Bourchy A., Barnes L., Bessette L., Chalencon F., Joron A., Torrenti J.M.: Optimization of concrete mix design to account for strength and hydration heat in massive concrete structures. Cement and Concrete Composites, 103, 2019, 233-241
• 12. Glinicki M.A., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Dąbrowski M.: Influence of blended cements with calcareous fly ash on chloride ion migration and carbonation resistance of concrete for durable structures. Materials, 9, 1, 2016, 1-15
• 13. Beushausen H., Torrent R., Alexander M.G.: Performance-based approaches for concrete durability: State of the art and future research needs. Cement and Concrete Research, 119, 2019, 11-20
• 14. Ayub T., Shafiq N., Khan S., Nuruddin M.: Durability of Concrete with Different Mineral Admixtures: A Review. International Journal of Civil, Architectural, Structural and Construction Engineering, 7, 8, 2013, 273-284
• 15. Plank J., Sakai E., Miao C.W., Yu C., Hong J.X.: Chemical admixtures - Chemistry, applications and their impact on concrete microstructure and durability. Cement and Concrete Research, 78, 2015, 81-99
• 16. Czarnecki L., Woyciechowski P.: Concrete carbonation as a limited process and its relevance to concrete cover thickness. ACI Materials Journal, 109, 3, 2012, 275-282
• 17. Cao Y., Gehlen C., Angst U., Wang L., Wang Z.: Critical chloride content in reinforced concrete - An updated review considering Chinese experience. Cement and Concrete Research, 117, 2019, 58-68
• 18. Wittmann F.H., Zhao T., Jiang F., Wan X.: Influence of Combined Actions on Durability and Service Life of Reinforced Concrete Structures Exposed to Aggressive Environment. Restoration of Buildings and Monuments, 18, 2 2012, 105-112
• 19. Kessler S., Thiel C., Grosse C.U., Gehlen C.: Effect of freeze-thaw damage on chloride ingress into concrete. Materials and Structures, 50, 2, 2017, 1-13
• 20. Thiel C., Lomakovych V., Gehlen C.: Freeze-Thaw Deicing salt Attack on Concrete: Towards Engineering Modelling. XV International Conference on Durability of Building Materials and Components (DBMC), Barcelona, 2020
• 21. Jacobs F., Leemann A.,, Teruzzi T., Torrent R.J., Denarié E.: Specification and site control of the permeability of the cover concrete?: The Swiss approach. Materials and Corrosion, 63, 12, 2012, 1127-1133
• 22. Boumaaza M.; Huet B., Pham G., Turcry P., Aďt-Mokhtar A., Gehlen C.: A new test method to determine the gaseous oxygen diffusion coefficient of cement pastes as a function of hydration duration, microstructure, and relative humidity. Materials and Structures, 51, 2, 2018, 1-17
• 23. Maîtrise de la durabilité des ouvrages d’art en béton: application de l’approche performantielle. Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, Paris, 2010
• 24. Tracz T., Śliwiński J.: Przepuszczalność betonu określana przy przepływie gazu metodą laboratoryjną i polową - porównanie wyników i ich korelacja. Materiały konferencji „Dni Betonu - tradycja i nowoczesność”, Stowarzyszenie Producentów Cementu, 2012, 949-958
• 25. Nguyen M.H., Nakarai K., Kubori Y., Nishio S.: Validation of simple nondestructive method for evaluation of cover concrete quality. Construction and Building Materials, 201, 2019, 430-438
• 26. Torrent R.J., Armaghani J., Taibi Y.: Evaluation of port of Miami tunnel segments. Concrete International, 35, 5 2013, 39-46
• 27. Li K., Zhang D., Li Q., Fan Z.: Durability for concrete structures in marine environments of HZM project: Design, assessment and beyond. Cement and Concrete Research, 115, 2019, 545-558
• 28. Gibas K., Glinicki M.A., Nowowiejski G.: Evaluation of impermeability of concrete containing calcareous fly ash in respect to environmental media. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 2, 2013, 159-171, DOI: 10.7409/rabdim.013.012
• 29. SIA 262/1 Swiss Standard, Concrete Structures-Supplementary Specifications, Annex E: Air-Permeability on the Structure, 2013
• 30. Basheer P.A.M., Nolan E.A.: Near-surface moisture gradients and in situ permeation tests. Construction and Building Materials, 15, 2-3, 2001, 105-114
• 31. Yang K., Basheer P.A.M., Magee B., Bai Y.: Investigation of moisture condition and Autoclam sensitivity on air permeability measurements for both normal concrete and high performance concrete. Construction and Building Materials, 48, 2013, 306-314
• 32. Yang K., Basheer P.A.M., Bai Y., Magee B.J., Long A.E.: Development of a new in situ test method to measure the air permeability of high performance concretes. NDT and E International, 64, 2014, 30-40
• 33. Torrent R., Bueno V., Moro F., Jornet A.: Suitability of impedance surface moisture meter to complement air-permeability tests. RILEM International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures, Rovinj, 2019, 1-8
• 34. Tracz T., Śliwiński J.: The effect of concrete surface polishing on permeability evaluated with Torrent’s method. XXVI Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie Budowlane”, Szczecin-Międzyzdroje, 2013, 873-880
• 35. ASTM C150 Standard specification for Portland cements. ASTM International, 2020
• 36. Kubissa W., Jaskulski R., Grzelak M.: Torrent air permeability and sorptivity of concrete made with the use of air entraining agent and citric acid as setting retardant. Construction and Building Materials, 268, 2021, 1-15