O reakcji stali z matrycą cementową w betonie zbrojonym

• Autorzy: Kurdowski Wiesław

Warianty tytułu

EN

The reaction of steel with cement matrix in the reinforced concrete

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badania strefy przejściowej stal pręta zbrojeniowego - matryca cementowa wykazały, że jony żelaza dyfundują do matrycy cementowej i reagują z jonami wapniowymi, z utworzeniem uwodnionego żelazianu wapnia. Po trzech miesiącach zaznacza się również reakcja jonów żelaza z głównym składnikiem zaczynu, jakim jest faza C-S-H. Początkowo jony żelaza wnikają pomiędzy warstwy tej fazy, a następnie powodują jej stopniową przemianę w uwodniony żelazian wapnia. Powstaje warstewka uwodnionego żelazianu wapnia na matrycy cementowej. Natomiast dyfuzja jonów wapnia do warstewki pasywacyjnej na stali jest znacznie mniej zaawansowana, niż jonów żelaza do matrycy cementowej. Wykonane mikroanalizy pokazują, że dyfuzja jonów żelaza przeważa, a jony wapnia mają bardzo mały wpływ na skład warstewki pasywacyjnej na stali. Nie są one „ruchliwe”, mimo że występują w dużym stężeniu w roztworze w fazie ciekłej matrycy cementowej. Główną rolę w tych procesach odgrywają jony żelaza, dyfundujące z pręta zbrojeniowego do matrycy cementowej.

EN

The study of transition zone - steel of the reinforcing rod cement matrix was shown that the iron ions are diffusing to the cement matrix and are reacting with the calcium ions, with the formation of hydrated calcium ferric. Already after 3 months the reaction of iron ions with the main component of the cement paste i.e. C-S-H phase is evident. Initially the iron ions are penetrating between the layers of this phase and next they are causing its gradual transformation in hydrated calcium ferric. Thus the layer of hydrated calcium ferric on the cement matrix is formed. However, the diffusion of calcium ions to the passivation film on steel is significantly less advanced than the ferric ions to the cement matrix. The microanalysis are showing the the iron ions diffusion is prevailing and the calcium ions have the low influence on the composition of passivation film on steel. They are not “movable”, despite that they have high concentration in the liquid phase in cement matrix. The main role in these processes the ferric ions are playing, which are diffusing from reinforcing bar to the cement matrix.

Słowa kluczowe

PL

stal; reakcja; matryca cementowa; beton zbrojony; strefa przejściowa; skład fazowy

EN

steel; reaction; cement matrix; reinforced concrete; transition zone; phase composition

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 7
• Strony: 320--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il.

Twórcy

autor

Kurdowski Wiesław

Bibliografia

• [1] Arligue G., Grandet J., Ollivier J.P.: Orientation de la portlandite dans les mortiers et bétons de ciment Portland: influence de la nature et de l'létat de la surface du support de cristallisations. "Materiaux de Construction", No. 18, No. 106/1985.
• [2] Kurdowski W., Tracz T., Śliwiński J.: Właściwości nawierzchni betonowej na odcinku autostrady zbudowanej przez Niemców w 1935 r. w pobliżu Gliwic. "Cement Wapno Beton", nr 6/2017.
• [3] Bentur A., Diamond S., Mindess S.: The microstructure of the steel fibre-cement interface. "Journal of Material Science", 1985, page 610-620.
• [4] Diamond S., Huang J., The ITZ in concrete - a different view based on image analysis and SEM observations. "Cement and Concrete Research", 2001, page.179-188.
• [5] Uchikawa H., Sawaki D., Hanehara S.: Influence of kind and added timing organic admixture on the composition, structure, and property of fresh cement paste. "Cement and Concrete Research", 1995, page 153-164.
• [6] Kurdowski W., Trybalska B.: Reakcja prętów stalowych z matrycą cementową w strefie przejściowej zbrojonego betonu. "Cement Wapno Beton", 2019, str. 104.
• [7] Taylor H.F.W.: Cement Chemistry. Published by Thomas Telford Publishing, Thomas Telford Services Lcd, 1-Heron Quay, London 1997.