Poprawna identyfikacja składników potencjalnie reaktywnych alkalicznie to ważny, a zarazem trudny etap w badaniach reaktywności alkalicznej kruszyw do betonu. W artykule przedstawiono aktualne metody badania reaktywności kruszyw krajowych i omówiono znaczenie analizy petrograficznej. W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych w Krakowie prowadzone są badania reaktywności kruszyw w pełnym zakresie, od analizy petrograficznej po badania ekspansji zapraw i betonów.
EN
Correct identification of the potentially alkali-reactive constituents is significant and also difficult step in alkali-reactivity assessment of concrete aggregates. In this paper the current test method for reactivity of the domestic aggregates and significance of the petrographic analysis were discussed. Ongoing reactivity tests in Institute of Ceramics and Building Materials in Krakow are carried out in the comprehensive scope from petrographic analysis to expansion tests of mortar and concrete.
Chalcedony dust can be used as a mineral additive in cements and concretes. This material can act as a pozzolan and prevent the expansion caused by the alkali-silica reaction. The paper presents the examination of cement mortars with reactive opal aggregate and various quantities of chalcedony dust conducted using a long-term method as set out in the ASTM C227. A petrographic analysis as well as tests of potential reactivity of opal aggregate were carried out by chemical method as specified in the ASTM C289. The microstructure of cement mortars with chalcedony dust and opal was also examined. The tests showed a positive effect of the chalcedony dust additive on the reduction of the expansion caused by the alkali-silica reaction compared to the mortars without the additive. The addition of 20% of chalcedony dust to cement mortars lowers the expansion to a safe level that does not exceed 0.1% after 360 days (as set out in the ASTM C227).
PL
Mączka chalcedonitowa może być wykorzystywana jako dodatek mineralny do cementów oraz betonów. Surowiec ten może działać jak pucolana i zapobiegać ekspansji wywołanej reakcją alkalia-krzemionka. W referacie przedstawiono badania zapraw cementowych z reaktywnym kruszywem opalowym oraz różną ilością dodatku mączki chalcedonitowej metodą długoterminową wg ASTM C227. Wykonano analizę petrograficzną oraz badania potencjalnej reaktywności kruszywa opalowego metodą chemiczną zawartą w normie ASTM C289. Przeprowadzono również badania mikrostruktury zapraw cementowych z mączką chalcedonitową i opalem. Badania wykazały pozytywny wpływ dodatku mączki chalcedonitowej na ograniczenie ekspansji wywołanej reakcją alkalia-krzemionka w stosunku do zapraw bez tego dodatku. Dodatek mączki chalcedonitowej do zapraw cementowych w ilości 20% obniża ekspansję do bezpiecznego poziomu, nieprzekraczającego po 360 dniach 0,1% (według normy ASTM C227).
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Betony w konstrukcjach osłonowych przed promieniowaniem jonizującym muszą być wykonywane w sposób szczególnie staranny, aby spełniały wszystkie wymagania, nie tylko skutecznego osłabiania różnorodnego promieniowania, ale także trwałości. W artykule przedstawiono wyniki badań składu mineralnego kilku kruszyw barytowych, stwierdzając w jednym obecność cristobalitu. Kruszywo to, badane zgodnie z normą ASTM C1260-07 okazało się reaktywne. Stwierdzono także, że przedłużenie czasu badania do 56 dni, dostarcza dodatkowych informacji o reaktywności kruszyw i może stanowić podstawę do wykluczenia ich stosowania w betonach osłonowych.
EN
Concretes for the shields against ionizing radiation should be produced with particular care to satisfy all requirements, not only effective attenuation of different radiation but also assuring sufficient durability. In the paper the results of mineral compositions examination of four barite aggregates, in one of which cristobalite was found. This aggregate was reactive, according to ASTM C1260-07 requirements. It was also shown that the prolongation of the time of aggregates immersion in NaǀOH solution to 56 days, gives additional information about their reactivity, and can be the basis for evaluation of their applicability in concrete shields.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
There have been examined some damages of two years old concrete when a lot of its pieces were detached from pavement. The detachment of concrete pieces as a result of aggregate swelling has been stated too when the cores drilled out from the pavement were immersed in water. Some concrete pieces detached from a ceiling slab have been also examined. There have been carried out DTA, DTG, XRD analyses of aggregate grains collected from the pavement and ceiling concretes. The reason of concrete damages was swelling of loamy minerals – illite and vermiculite contained in aggregate grains and the alkali aggregate reaction could have taken place in the ceiling slab.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zbadano reaktywne kruszywo zawierające węglan wapniowy metodą ASTM C1260. W 80°C NaOH reaguje z węglanem wapniowym z utworzeniem wodorotlenku wapnia i węglanu sodowego. Niezależnie od tej reakcji zaprawy z cementów zawierających dodatek popiołu lotnego lub żużla granulowanego wykazują znacznie mniejszą ekspansję w zakresie wyznaczonym dla niereaktywnego kruszywa. Matryca cementowa w tych zaprawach adsorbuje znacznie więcej sodu niż w zaprawie z CEM l. Równocześnie w przypadku popiołu lotnego lub żużla na ziarna krzemionki w kruszywie działają głównie jony wapniowe w wyniku czego powstaje na ich powierzchni faza C-S-H. Także utworzony żel krzemianu sodowego zawiera znacznie więcej wapnia co prawdopodobnie zmniejsza jego pęcznienie.
EN
The reactive aggregate containing calcium carbonate was tested according to ASTM C1260. At 80°C NaOH reacts with calcium carbonate with formation of calcium hydroxide and sodium carbonate. Independently of this reaction mortars of cements with addition of fly ash or slag present drasticly lower expansion in the range of non reactive aggregate. Cement matrix in these mortars adsorbs much more sodium than in CEM I mortar. Simultaneously in case of fly ash or slag silica grains in aggregate are influenced principaly by calcium ions and on their surface C-S-H is formed. Sodium silicate in these mortars contains also much more calcium which probably decreases its swelling.
W pracy podano analizę mechanizmu uszkodzeń powierzchniowych posadzek betonowych spowodowanych reaktywnością alkaliczną kruszywa. Rozpatrzono problem optymalizacji doboru cementów niskoalkalicznych i efektywność dodatku mikrokrzemionki.
EN
The paper presents an analysis of superficial daamages of concrete floor caused by alkaline reactivity of aggregates. Optimization of choice of low alkali cement and efficiency of silica fume addition is discused.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW