Physical properties of concrete with calcareous aggregate exposed to chloride solution at ambient temperature

• Autorzy: Dębska D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2017.5.5

Warianty tytułu

PL

Zmiana cech fizycznych betonu wykonanego z kruszywa wapiennego wynikła z ekspozycji korozyjnej w środowisku zawierającym chlorki, w warunkach temperatury otoczenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It is well known, that concrete can be prone to the chloride ingress. The processes of chloride destruction of concrete made with non reactive gravel aggregate are the subject of many labours. The main topics of these investigations are: the concrete rebar corrosion induced by chlorides, the safe content of chloride ions in various environmental conditions, the impact of freezing-thawing processes in presence of chlorides, and finally the way of chloride ions ingress and effect of chemical interaction between Cl– ions and cement matrix. In case of carbonate aggregates, researchers are mainly concentrated on reaction in type of AAR. The results of an investigation of the impact of liquid environment containing chloride ions on the susceptibility of concrete made with calcareous aggregate to changes in the physical properties such as dimension, flexural and compressive strength as well as visible modification of samples surfaces are presented in the paper. These investigations are a continuation of author’s interest on durability of concrete made with carbonate aggregate in various environmental conditions.

PL

Wiadomo, że beton cementowy może być podatny na wnikanie chlorków. Opis tego zjawiska dla betonu cementowego wykonanego z niereaktywnego kruszywa żwirowego był już przedmiotem licznych prac. Głównymi ich tematami były: opis wywołanej przez chlorki korozji zbrojenia w betonie, wyznaczenie bezpiecznej zawartości jonów chlorkowych w funkcji różnych warunków środowiska, wpływ procesów zamrażaniarozmrażania w obecności chlorków, a w końcu sposobu wnikania jonów chlorkowych i skutków reakcji chemicznej pomiędzy jonami Cl– a matrycą cementową. W przypadku kruszyw węglanowych, naukowcy głównie koncentrują się na opisie reakcji w rodzaju AAR. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu środowiska ciekłego zawierającego jony chlorkowe na podatność betonu wykonanego z kruszywa wapiennego na zmiany właściwości fizycznych, takich jak: wymiar, wytrzymałość na zginanie i ściskanie, jak również widoczne modyfikacje powierzchni próbek. Przedstawione badania stanowią kontynuację zainteresowań autora zagadnieniami trwałości betonu wykonanego z kruszywa węglanowego eksponowanego w różnych warunkach środowiskowych.

Słowa kluczowe

EN

physical properties; concrete; calcareous aggregate; chloride environment; ambient temperature

PL

właściwości fizyczne; beton; kruszywo wapienne; środowisko chlorkowe; temperatura otoczenia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 5
• Strony: 152--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dębska D.

• Cracow University of Technology, Institute of Building Materials and Structures, Chair of Building Materials Technology and Structure Protection

Bibliografia

• [1] Chang Zhen-Tian, Xiu-Jiang Song, Robert Munn, Marton Marosszeky. 2005. “Using limestone aggregates and different cements for enhancing resistance of concrete to sulphuric acid attack”. Cement and Concrete Research 35 : 1486–1494.
• [2] Chatterji S. 2005. “Chemistry of alkali-silica reaction and testing of aggregates”.Cement and Concrete Composites 27 : 788–795.
• [3] Conciatori David, Hamid Sadouki, Eugen Bruhwiler. 2008. “Capillary suction and diffusion model for chloride ingress into concrete”. Cement and Concrete Research 38 : 1401–1408.
• [4] Conciatori David, Francine Laferriere, Eugen Bruhwiler. 2010. “Comprehensive modeling of chloride ion and water ingress into concrete considering thermal and carbonation state for real climate”. Cement and Concrete Research 40 : 109–118.
• [5] Dębska Dominika. 2013. “Wpływ środowiska ciekłego na trwałość betonu cementowego z kruszywem dolomitowym”. Ochrona przed Korozją (Corrosion Protection) 56 (4) : 134–143.
• [6] Dębska Dominika. 2014. “The impact of liquid environments containing Mg2+ and SO4 2– ions on the durability of cement concrete with limestone aggregates”. Ochrona przed Korozją 57 (4) : 124–128.
• [7] Dębska Dominika. 2015. “The effect of carbonate aggregate reaction in cement concrete on long-term changes in strength due to corrosion exposition conditions”. Ochrona przed Korozją 58 (5) : 185–189.
• [8] Dębska Dominika. 2015. “The Effect of Exposition Conditions on the Durability of Cement Concrete with Dolomite Aggregate Sourced Near Krakow, Poland”. Procedia Engineering 108 : 673–680.
• [9] Garcia E., P. Alfonso, M. Labrador, S. Gali. 2003. “Dedolomitization in different alkaline media: Application to Portland cement paste”. Cement and Concrete Research 33 : 1443–1448.
• [10] Katayama Tetsuya. 2010. “The so-called alkali-carbonate reaction (ACR) – Its mineralogical and geochemical details, with special reference to ASR”. Cement and Concrete Research 40 : 643–675.
• [11] Katayama Tetsuya. 2004. “How to identify carbonate rock reactions in concrete”. Materials Characterization 53 : 85–104.
• [12] Kurdowski Wiesław. 2010. Chemistry of cement and concrete. Krakow, Warszawa: Stowarzyszenie Producentow Cementu i Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [13] Lee H., R.D. Cody, A.M. Cody, P.G. Spry. 2005. “The formation and role of ettringite in Iowa highway concrete deterioration”. Cement and Concrete Research 35 : 332–343.
• [14] Liang Tong, Tang Mingshu. 1995. “Correlation between reaction and expansion of alkali-carbonate reaction”. Cement and Concrete Research 25 : 470–476.
• [15] Neville Adam M. 2000. Properties of concrete (in Polish). Krakow: Polski Cement.
• [16] Owsiak Zdzisława. 2010. “Investigation of alkali-aggregate reaction in carbonate rocks (Badania relacji alkalia-kruszywo dla skał węglanowych)”. Structure & Environment 2 (3) : 25–31.
• [17] Owsiak Zdzisława. 2015. Korozja wewnętrzna betonu (Internal corrosion of concrete). Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Monografie, Studia, Rozprawy, M66.
• [18] PN-B-19707:2013-10 Cement. Special cement. Composition, specifications and conformity criteria. (in Polish).
• [19] PN-EN 12620+A1:2010 Concrete aggregate. (in Polish).
• [20] PN-EN 196 Methods of cement testing. (in Polish).
• [21] PN-EN 206 Concrete Specification, Performance, Production and Conformity. (in Polish).
• [22] Poitevin P. 1999. “Limestone aggregate concrete, usefulness and durability”. Cement and Concrete Composites 21 : 89–97.
• [23] Prinčič Tina, Petra Štukovnik, Stane Pejovnik, Geert De Schutter, Violeta Bokan Bosiljkov. 2013. “Observations on dedolomitization of carbonate concrete aggregates, implications for ACR and expansion“. Cement and Concrete Research 54 : 151–160.
• [24] Štukovnik Petra, Tina Prinčič, R. Stane Pejovnik, Violeta Bokan Bosiljkov. 2014. “Alkali-carbonate reaction in concrete and its implications for a high rate of long-term compressive strength increase”. Construction and Building Materials 50 : 699–709.
• [25] Štukovnik Petra, M. Marinšek, B. Mirtič, Violeta Bokan Bosiljkov. 2015. “Influence of alkali carbonate reaction on compressive strength of mortars with air lime binder”. Construction and Building Materials 75 : 247–254.
• [26] Szweda Zofia, Adam Zybura. 2012.” Wyznaczanie wspołczynnika dyfuzji chlorkow w betonie na podstawie badań migracji jonow w polu elektrycznym” Przegląd budowlany 6 : 60–62.
• [27] Wieczorek Grzegorz. 2002. Korozja zbrojenia inicjowana przez chlorki lub karbonatyzację otuliny. Wrocław: Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne.
• [28] Zybura Adam, Mariusz Jaśniok, Tomasz Jaśniok. 2011. Diagnostyka konstrukcji żelbetowych Tom 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).