Ograniczenie ekspansji betonu spowodowanej reakcją alkaliów z kruszywem przez dodatek zeolitu

Owsiak, Z.; Czaplik, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Ograniczenie ekspansji betonu spowodowanej reakcją alkaliów z kruszywem przez dodatek zeolitu

Autorzy

Owsiak Z. , Czaplik P.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Limitation of the effects at alkali-aggregate reaction in concrete by the addition of zeolite

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Jednym z rodzajów naturalnych kruszyw stosowanych do betonów są żwiry polodowcowe, które mają złożony skład petrograficzny i mineralny. Niektóre ze składników tych żwirów reagują z wodorotlenkami sodu i potasu powodując ekspansję betonu. Zbadano wpływ dodatku zeolitu bogatego w klinoptylolit na ekspansję zaprawy wywołanej tymi reakcjami. Metoda chemiczna podana w normie ASTM C286 wykazała, że kruszywo jest reaktywne, przy czym reakcja alkaliów z kruszywem jest spowodowana przez opal i chalcedon, zawartych w lepiszczu piaskowca kwarcowo-glaukonitowego oraz wapienia organodetrytycznego, sparytowo-mikrytowego. Dodatek zeolitu zapobiegał ekspansji, zmieniając, w składzie powstającego żelu uwodnionego żelu krzemianu sodowo-potasowo- wapniowego zawartość sodu, na korzyść wapnia. W miejscach, w których zaszła reakcja alkaliów z krzemionką występowały także igiełkowate kryształki, prawdopodobnie filipsytu.

Gravels, characterized by complex petrographic-mineralogical composition, belong to natural aggregates used in concrete production. Certain gravel components may react with concrete pore solution reach in alkalis hydroxides, causing concrete expansion. The effect of zeolite, composed mainly of clynoptilolite, addition on mortar expansion caused the alkali-aggregate was studied in this work. The chemical method tests, according to ASTM C286 standard, of used gravel has shown that this aggregate is reactive, and these reactions are caused by opal and chalcedony, forming cement in quartz-glauconitic sandstone rock and in sparite-micrite organodetritic limestone. Zeolite addition eliminates the expansion, changing the chemical composition of hydrated sodium-potassium-calcium silicate gel, decreasing sodium content and increasing calcium on the expense of the first. In the areas in which the microcracks appeared the fibres crystals of composition close to philipsite were formed.

Słowa kluczowe

beton reakcja alkaliczno-krzemianowa ekspansja dodatek do betonu zeolit

concrete alkali-silica reaction expansion concrete additive zeolite

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2013

Tom

R. 18/80, nr 5

Strony

310--320

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz., il.

Twórcy

autor

Owsiak Z.

Politechnika Świętokrzyska, Kielce

autor

Czaplik P.

Politechnika Świętokrzyska, Kielce

Bibliografia

1. W. Kurdowski, A. Garbacik, B. Trybalska, Reaktywność kilku składników mineralnych naturalnego kruszywa rzecznego, 72, 375, (2006).
2. W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu, Kraków: Stowarzyszenie Producentów Cementu, PWN, Kraków 2010.
3. M.A.T.M Broekmans, Structural properties of quartz and their potential role for ASR, Mater. Charact. 53, 129-140 (2004).
4. I. Sims, P. Nixon, RILEM Recommended Test Method AAR-1: Detection of potential alkali-reactivity of aggregates – Petrographic method, Mater. Struct. 26, 480-496 (2003).
5. J. M. Ponce, O. R. Batic, Different manifestation of the alkali-silica reaction in concrete according to the kinetics of the reactive aggregate, Cem. Concr. Res. 36, 1148-1156 (2006).
6. J. Lindgård, Ö. Andiç-Çakır, I. Fernandes, T.F. Rønning, M.D.A Thomas, Alkali-silica reaction (ASR): Literature review on parameters influencing laboratory performance testing, Cem. Concr. Res 42, 223-243 (2012)
7. Š. Lukschová, R. Přikryl, Z. Pertold, Petrographic identification of alkalisilica reactive aggregates in concrete from 20th century bridges, Constr. Build. Mater. 23, 734-741 (2009).
8. G. W. Ciciszwili, Natural zeolites, Warszawa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne 2010.
9. M. Król, W. Mozgawa, W. Pichór, K. Barczyk , Materiały autoklawizowane z zeolitu naturalnego, Cement Wapno Beton, 80, 1 (2013).
10. X. Feng, N. Feng, Effect of natural zeolite on alkali-silica reaction, 12th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction in Concrete, Beijing 2004.
11. T. Ambuster, Dehydrataion mechanism of clinoptilolite: Single-crystal X-ray study of Na-poor, Ca-, K-, Mg-rich clinoptilolite at 100 K Sample Dehyd 2 Data obtained from the ICSD, Am. Mineral., 78, 260–264 (1993).
12. C. Karakurt, İ.B. Topçu, Effect of blended cements produced with natural zeolite and industrial by-products on alkali-silica reaction on sulfate resistance of concrete, Constr. Build. Mater., 25, 1789–1795 (2011).
13. B. Ahmadi, i M. Shekarch, Use of natural zeolite as a supplementary cementitious material, Cem. Concr. Comp., 32, 134–141 (2010).
14. N. Feng, H. Jia, E. Chen, Study on the suppression effect of natural zeolite on expansion of concrete due to alkali-aggregate reaction, Mag. Concr. Res., 50, 17–24 (1998).
15. X. Feng, N. Feng, D. Han, Effect of the composite of natural Zeolite and fly ash on alkali-silica reaction, Jr. Wuhan Uni. Tech. 18, 93–96 (2003).
16. N. Feng, G. Peng, Application of natural Zeolite to construction and building materials in China, Constr. Build. Mater., 19, 579-584 (2005).
17. Y.-F. Wang, F. Lin, W.-Q Pang, Ammonium exchange in aqueous solution using Chinese natural clinoptilolite and modified zeolite, J. Hazard. Mater., 142, 160-164 (2007).
18. F. A. Nour El-Dien, M. M. Ali, M. A. Zayed, Thermodynamic study for the (NH4 – K) exchange on K-saturated clinoptilolite, Thermochim. Acta, 307, 65-75 (1997).
19. V. K Jha, SHayash, Modification of natural Zeolite for its NH4+ retention capacity, J. Hazard. Mater., 169, 29-35 (2009).
20. M. Sprynsky et Al., Ammonium sorption from aqueous solutions by the natural zeolite Transcarpathian clinoptilolite studied under dynamic conditions, Adv. Colloid and Interface Sci., 284, 408-415 (2005).
21. Z. Owsiak, J. Zapała, P. Czapik, Sources of the gravel aggregate reaction with alkalis in concrete, cement Wapno Beton, 79, 149–154 (2012)
22. S. A. Marfil, P. J. Maiza, Cem. Concr. Res., 23, 1283 (1993).
23. D. V. Hobbs, Alkali-silica reaction in concrete, Thomas Telford, London 1988.
24. S. Y. Hong, F. P Glasser, Alkali binding in cement pastes. Part I. C-S-H phase, Cem. Concr. Res., 29, 1893-1903 (1999).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-9b6fdc47-8658-41ac-b673-59a85d8e4cec