Problemy ze stosowaniem przyspieszonej metody ASTM C1260 w przypadku oceny reaktywności kruszywa zawierającego wapień

• Autorzy: Kurdowski W. , Garbacik A.

Warianty tytułu

EN

Problem in applying accelerated reactivity test ASTM c1260 test to lime stone problem in applying accelerated reactivity test ASTM C1 260 to lime stone

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z niewyjaśnionych problemów niszczenia betonu w wyniku reakcji alkaliów z kruszywem krzemionkowym jest korzystny wpływ dodatków pucolanowych do cementu. W celu uzyskania nowych informacji na ten temat zbadano zaprawy z cementów zawierających dodatek 25% popiołu krzemionkowego lub 50% granulowanego żużla wielkopiecowego. Zastosowano przyspieszoną metodę podaną w ASTM Cl260. Kruszywa reaktywne pochodziły z północnych rejonów Polski. Były to kruszywa rzeczne węglanowo-krzemionkowe o zróżnicowanym składzie mineralnym. Reaktywność tych kruszyw potwierdzono najpierw na podstawie ługowalności krzemionki metodą ASTM C289 zmodyfikowaną przez Sorrentiono. Metoda ASTM Cl260 wykazała także reaktywność kruszyw w przypadku zaprawy z cementu portlandzkiego. Natomiast cement ten uzupełniony dodatkiem popiołu lub żużla dał zaprawy, których ekspansja była o rząd wielkości mniejsza od poziomu 0,1% przyjętego w normie. Mniejszą ekspansję wykazały zaprawy z cementu z dodatkiem 25% popiołu. Badania produktów reakcji i mikrostruktury zapraw pod elektronowym mikroskopem skaningowym wykazały zasadnicze różnice w przypadku stosowania cementów z dodatkami pucoianowymi. W tych zaprawach faza C-S-H narasta na ziarnach kruszywa i to zarówno złożonych z kalcytu, jak i kwarcu. Faza ta zawiera dużo jonów sodowych w odróżnieniu od zaprawy z cementu portlandzkiego, w której zawiera ona jony potasowe. W zaprawie tej występuje równocześnie znacznie więcej mikrospękań wywołanych wpływem jonów sodowych na krzemionkę w kruszywie. Obserwacje pod mikroskopem elektronowym zapraw są utrudnione, bowiem w warunkach podwyższonej temperatury NaOH reaguje z węglanem wapniowym zawartym w kruszywie z utworzeniem węglanu sodowego i wodorotlenku wapniowego w myśl reakcji: 2NaOH + CaC03 -> Na2C03 + Ca(OH)2 Z przeprowadzonych badań wynika wniosek, że dyfuzja jonów sodowych w zaprawach z cementów zawierających dodatki pucolanowe jest utrudniona.

EN

One of not explained problem of concrete destruction due to alkali silica reaction is a very positive influence of pozzolanic additions to cement. In order to obtain new information concerning this problem the mortars of cement containing 25% of siliceous fly ash or 50% of granulated blast furnace slag were tested. The accelerated test according ASTM C1260 was used. The reactive aggregates were from north of Poland. There were the river's carbonate-silica aggregate with very differentiated mineralogical composition. Reactivity of these aggregates were first confirmed using chemical method according o ASTM C289 modified by Sorrentiono. Method ASTM C1260 confirmed also the reactivity of aggregates in case of mortar of Portland cement. However, the mortars of cements with addition of fly ash or slag showed the expansion of one order of magnitude lower than the threshold value 0.1% given in the standard. Lower expansion had the mortar of cement with addition of 25% of fly ash. The examination of microstructure and reaction products under SEM showed a significant difference in case of cements with pozzolanic addition. In these mortars C-S-H phase is formed on surface of aggregate's grains as well as composed of calcite and quartz. This phase contains large quantity of sodium ions as opposed to this phase in the mortar of Portland cement, in which it contains potassium ions. In this mortar there is also much more microcracks caused by the influence of sodium ions on silica in aggregate. The examination of mortars under SEM is more difficult than usually because at elevated temperature NaOH reacts with calcium carbonate in aggregate with formation of sodium carbonate and calcium hydroxide according to the reaction: 2NaOH + CaC03 -" Na2C03 + Ca(OH)2 From the executed tests one can drawn the conclusion that the diffusion of sodium ions in mortars of cements containing pozzolanic addition is difficult. The C-S-H phase in these mortars contains much more sodium ions than mortar of CEM I.

Słowa kluczowe

PL

metoda AST C1 260; reaktywność kruszywa; kruszywo zawierające wapień

EN

pozzolanic additions to cement; ASTM C289 modified

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 48
• Strony: 91--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kurdowski W.

• Instytut Mineralnych Materiałów udowlanych Oddział w Krakowie

autor

Garbacik A.

Bibliografia

• [1] KURDOWSK1 W., GARBACIK A. ITRYBALSKA B.: Ccm. Wap. Beton, nr 2, str. 98, 2005
• [2] SHAYAN A., DIGGINS R.G., IVANUSEC I. and WESTGATE P.L.: Cem. Concr. Res., 18, 843, 1988
• [3] SORRENTINO D„ SABIO S. et JUN1QUE D.: Ann. ITBTP, 499, str. 89, 1991
• [4] RAMACHANDRAN V. S„ ZHANG CHUNG MF.I: II Ccmento, t. 3, str. 129-152, 1986