Właściwości samozagęszczalnego betonu z popiołem lotnym poddanego wewnętrznej pielęgnacji

Shanmugapriya, J.; Chinnaraju, K.

doi:10.32047/CWB.2024.29.1.1

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Właściwości samozagęszczalnego betonu z popiołem lotnym poddanego wewnętrznej pielęgnacji

Autorzy

Shanmugapriya J. , Chinnaraju K.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2024.29.1.1

Warianty tytułu

Transport properties of internally cured self-compacting concrete with fly ash

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Właściwa pielęgnacja i optymalizacja procesu dojrzewania betonu mają znaczący wpływ na jego właściwości transportowe, co z kolei wpływa na jego właściwości mechaniczne i trwałość. W niniejszym artykule zbadano wpływ popiołu lotnego na wewnętrzną pielęgnację i właściwości mieszanki betonu samozagęszczalnego w różnych warunkach otoczenia. Do badań wybrano dwa materiały do wewnętrznej pielęgnacji: lekkie kruszywo keramzytowe [LECA] oraz polimer superabsorbujący [SAP]. Przedstawiono właściwości takie jak sorpcyjność, odporność na penetrację jonów chlorkowych oraz migrację jonów chlorkowych w próbkach betonów ze zmiennym udziałem procentowym popiołu lotnego w zakresie 30% ÷ 50% w różnych warunkach dojrzewania, mianowicie konwencjonalnym dojrzewaniu w warunkach otoczenia, dojrzewaniu z ograniczonym dostępem powietrza z dodatkami do wewnętrznej pielęgnacji oraz dojrzewaniu w warunkach otoczenia z dodatkami do wewnętrznej pielęgnacji. Wyniki wskazują, że szczelność betonu poprawiła się wraz ze zwiększeniem udziału procentowego popiołu lotnego dzięki obecności wody pochodzącej z wewnętrznej pielęgnacji, wpływającej na proces hydratacji oraz popiołu lotnego, który obniża ciepło hydratacji i skurcz spowodowany wysychaniem. Efektywność wewnętrznej pielęgnacji również poprawiła się wraz ze zwiększeniem udziału popiołu lotnego w próbkach. W warunkach otoczenia, mieszanki z zamianą popiołu lotnego powyżej 45% wykazały najlepsze właściwości mechaniczne, z powodu zmiany struktury porowatości prowadzącej do lepszych właściwości transportowych betonu [mniejszej przepuszczalności].

Proper curing of concrete has a major beneficial effect on the transport properties of concrete which in turn influences its durability. This paper attempts to study the effect of fly ash on the transport properties of internally cured Self-Compacting Concrete specimens under ambient conditions. Two internal curing materials, Lightweight Expanded Clay Aggregates [LECA] and Superabsorbent Polymer [SAP] were chosen for the study. Properties such as sorptivity, resistance to chloride ion penetration and chloride ion migration specimens with varying percentages of fly ash replacement from 30% to 50% are presented under different curing conditions namely conventional curing, sealed curing with internal curing materials and ambient curing with internal curing materials. The results showed that the impermeability of concrete improved with an increasing percentage of fly ash replacements owing to the presence of internal curing water to improve hydration along with fly ash that moderates the heat of hydration and drying. The internal curing efficiency also improved with the increase in the percentage of fly ash replacement. Under ambient conditions, the mixes with fly ash above 45% replacement have shown very good mechanical and durability properties indicating a refined pore structure leading to enhanced transport properties.

Słowa kluczowe

beton samozagęszczalny popiół lotny nasiąkliwość urabialność wytrzymałość na ściskanie pielęgnacja wewnętrzna migracja chlorków

self compacting concrete fly ash sorptivity workability compressive strength internal curing chloride migration

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2024

Tom

R. 29, nr 1

Strony

2--15

Opis fizyczny

Bibliogr. 35 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Shanmugapriya J.

drpriyaj@veltech.edu.in

Vel Tech Rangarajan Dr.Sagunthala R&D Institute of Science & Technology, Chennai

autor

Chinnaraju K.

College of Engineering Guindy, Anna University, Chennai

Bibliografia

1. D.P. Bentz, P.R. Lura, Mixture Proportioning for Internal Curing. Concr. Int. 27(2), 35-40 (2005).
2. C.H. Huang, S.K. Lin , C.S Chen. H.J. Chang, Mix proportions and mechanical properties of concrete containing very high-volume of Class F fly ash. Constr. Build. Mater. 46, 71-78 (2013). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.04.016.
3. B.H. Nagaratnam, A. Faheem, M.E. Rahman, M.A. Mannan, M. Leblouba, Mechanical and durability properties of medium strength self-compacting concrete with high-volume fly ash and blended aggregates. Period. Polytech. Civ. Eng. 59(2), 155-164, (2015).
4. S.A. Kristiawan, M.T.M. Aditya, Effect of high volume fly ash on shrinkage of self-compacting concrete. Procedia Eng. 125, 705-712, (2015). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.11.110.
5. S. Iqbal, A. Ali, K. Holschemacher, Y. Ribakov, T.A. Bier, Effect of fly ash on properties of self-compacting high strength lightweight concrete. Period. Polytech. Civ. Eng. 61(1), 81-87, (2017).
6. A.K. Saha, Effect of class F fly ash on the durability properties of concrete, Sustain. Environ. Res. 28(1), 25-31, (2018). https://doi.org/10.1016/j.serj.2017.09.001.
7. D.P. Bentz, K. Snyder, Protected Paste Volume in Concrete: Extension to Internal Curing Using Saturated Lightweight Fine Aggregate. Cem. Concr. Res. 29(11), 1863-1867, (1999).
8. D.P. Bentz, ‘Influence of internal curing using lightweight aggregates on interfacial transition zone percolation and chloride ingress in mortars’, Cem. Concr. Compos., vol. 31, no. 5, pp. 285-289 (2009). https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00178-7
9. A. Elsharief, M.D. Cohen, J. Olek, Influence of lightweight aggregate on the microstructure and durability of mortar. Cem. Concr. Res. 35(7) 1368-1376 (2005). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.07.011
10. S. Iffat, T. Manzur, M.A. Noor, Super Absorbent Polymer in Concrete As Internal Curing Material: Bangladesh Context’, UKIERI Concrete Congress - Concrete Research Driving Profit and Sustainability, 1631-1643 (2015).
11. H.G. Espinoza, M. Lopez, Extending internal curing to concrete mixtures with W/C higher than 0.42. Constr. Build. Mater. 25(3), 1236-1242, (2011). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.09.031
12. D.P. Bentz, W.J. Weiss, Internal Curing: A 2010 State-of-the-Art Review. US Department of Commerce, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland, (2011).
13. M. Golias, J. Weiss, D.P. Bentz, Influence of Exposure Conditions on the Efficiency of Internal Curing in Concrete. Adv. Civ. Eng. Mater. 2(1), 522-533 (2013).
14. S. Iffat, T. Manzur, M.A. Noor, Super Absorbent Polymer in Concrete As Internal Curing Material: Bangladesh Context, UKIERI Concrete Congress - Concrete Research Driving Profit and Sustainability, 1631-1643, (2015).
15. K. Farzanian, Y. Wehbe, M.A. Ghahremaninezhad, The Effect of Superabsorbent Polymers (SAP) on the Performance of Cementitious Materials. Procc. Fourth Int. Conf. Sust. Constr. Mater. Techn. (2016).
16. J. Dang, J. Zhao, Z. Du, Effect of superabsorbent polymer on the properties of concrete. Polymers, 9(12), 1-17, (2017). https://doi.org/10.3390/polym9120672
17. S. Hubboubi, T. Attar, H. Badry, S. Abood, Mohammed, R. Haddhood, Performance of super-absorbent polymer as an internal curing agent for self-compacting concrete. MATEC Web of Conferences, 162(5), 3-7, (2018).
18. IS: 269-, Ordinary Portland Cement-Specification, Bureau of Indian Standards, New Delhi, (2015).
19. IS: 383-, Coarse and Fine aggregate for Concrete-Specification, Bureau of Indian Standards, New Delhi, (2016).
20. J. Castro, L. Keiser, M. Golias, J. Weiss, Absorption and desorption properties of fine lightweight aggregate for application to internally cured concrete mixtures. Cem. Concr. Compos. 33(10), 1001-1008, (2011). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2011.07.006
21. V. Mechtcherine, D. Snoeck, C. Schröfl et al., Testing superabsorbent polymer (SAP) sorption properties prior to implementation in concrete: results of a RILEM Round-Robin Test. Mater. Struct. 51, 28 (2018). https://doi.org/10.1617/s11527-018-1149-4
22. C. Schröfl, V. Mechtcherine, M. Gorges, Relation between the molecular structure and the efficiency of superabsorbent polymers (SAP) as concrete admixture to mitigate autogenous shrinkage. Cem. Concr. Res. 42(6), 865-873, (2012). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.03.011
23. A.E. Miller, T.J. Barrett, W.J. Weiss, Evaluation of superabsorbent polymers for use in cementitious systems for the purpose of mitigating autogenous shrinkage. Procc. Int. RILEM Conf. on Application of Superabsorbent Polymers and Other New Admixtures in Concrete Construction, 201-210, (2014).
24. B.J. Olawuyi, The Mechanical Behaviour of High-Performance Concrete with Superabsorbent Polymers (SAP). Mater. Sci. (2016).
25. K.G. Babu, G.S. Nageswara Rao, Efficiency of fly ash in concrete with age. Cem. Concr. Res. 26(3), 465-474, (1996). https://doi.org/10.1016/S0008-8846(96)85034-4
26. K.G. Babu, G.S. Nageswara Rao, Efficiency of fly ash in concrete. Cem. Concr. Compos. 15(4), 223-229, (1993). https://doi.org/10.1016/0958-9465(93)90025-5
27. P. Dinakar, Design of self-compacting concrete with fly ash. Mag. Concr. Res. 64(5), 401-409, (2012).
28. ASTM C 1608-06, Standard Test Method for Chemical Shrinkage of Hydraulic Cement Paste, ASTM International, United States.
29. S. Sarkar, H. Aritra, B. Shashank, Shrinkage in Concretes Containing Fly Ash, UKIERI Concrete Congress, India, (2013).
30. ASTM C 1585-04, Standard Test Method for Measurement of Rate of Absorption of Water by Hydraulic- Cement Concretes, ASTM International, United States.
31. ASTM C 1202, Standard Test Method for Electrical Indication of Concretes Ability to Resist Chloride Ion Penetration, ASTM International, United States.
32. NT Build 492, 1999, Concrete, Mortar and Cement-Based Repair Materials: Chloride Migration Coefficient from Non-Steady-State Migration Experiments.
33. M. Golias, D. Bentz, J. Weiss, Influence of Exposure Conditions on the Efficiency of Internal Curing in Concrete. Adv. Civ. Eng. Mater. 2(1) 522-533 (2013). https://doi.org/10.1520/ACEM20120023.
34. I. Varga, R. Spragg, C. di Bella, J. Castro, D. Bentz, J. Weiss, Fluid Transport in High-Volume Fly Ash Mixtures with and without internal curing. Cem. Concr. Compos. 45, 102-110 (2013). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2013.09.017
35. J. Shanmugapriya, K. Chinnaraju, & V. Jaganathan, Behaviour of Internally Cured Self Compacting Concrete with Fly ash under ambient curing conditions, Romanian J. Mater. 51(3), 464-471, (2021).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-7dd22820-7e83-485d-a3c8-3d3202b22d23