New European accelerated test methods for reactive aggregates, assessment and diagnosis are presented. This method elaborated in European committee TC ARP RILEM Chemical Reactions in Concrete-Assessment, Specification and Diagnosis of Alkali-Reactivity.
Reaktywność alkaliczna kruszyw definiowana jest jako skłonność niektórych składników kruszyw do reagowania z alkaliami pochodzącymi z cementu. W wyniku tych reakcji może wystąpić w betonie szkodliwa ekspansja prowadząca do jego destrukcji. Reakcja alkalia – kruszywo wg dokumentów AAR jest to chemiczno-fizyczna ekspansywna reakcja w zaprawie lub betonie zachodząca pomiędzy reaktywną fazą mineralną kruszyw i alkaliami znajdującymi się w roztworze porowym, pochodzącymi z zaczynu cementowego lub innych zewnętrznych źródeł.
Doświadczenia z budowy, eksploatacji i utrzymania nawierzchni drogowych wykonanych z betonu, a w ostatnim czasie szczególnie monitoring sieci autostrad w Niemczech pokazują, że po latach użytkowania nawierzchni betonowych pojawia się problem związany z reaktywnością alkaliczną kruszyw, które są integralnym składnikiem mieszanki betonowej. Proces ten, często długotrwały, prowadzi do powstawania ubocznych produktów reakcji, a w konsekwencji nieprzewidzianych stanów naprężeń, spękań i ostatecznej dezintegracji struktury betonu.
EN
The experience from the construction and maintenance of concrete road pavement, as well as the latest monitoring of motorway network in Germany show that the long-term use of concrete road pavements results in problems caused by the alkali reactivity of aggregates, being an integral ingredient of concrete mixture. This process, frequently long-term, results in creating chemical reaction by-products, and consequently, unpredicted strain states, cracking and final concrete structure disintegration.
Reakcja reaktywnych formy krzemionki występujących w kruszywie z wodorotlenkami sodu i potasu pochodzącymi głównie z cementu to bardzo złożony i powolny mechanizm kształtowany przez szereg czynników. W związku z tym poprawna ocena reaktywności alkalicznej kruszyw nie jest zadaniem łatwym i wymaga zastosowania kilku metod badawczych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Considering the long-time durability of concrete in road infrastructure it is important to control the threat of expansive reaction between sodium and potassium hydroxides in the pore solution and the reactive minerals present in the aggregate. Petrographic analysis is the basis for the qualification of aggregates to appropriate classes of reactivity according to ASTM C1778 and RILEM recommendations. The paper presents the results of petrographic analyses of thin sections made from twenty different domestic aggregates. The tested crushed aggregates were obtained from bedrock and glacial deposits. The evaluation of the mineral composition of aggregates included identification of deleterious components and determination of the content of reactive forms of silica. This enabled preliminary classification of aggregate in one of the three classes of reactivity according to RILEM. Obtained results provide an initial assessment of potential reactivity of aggregates and can assist in making decisions to undertake further accelerated or long-term laboratory testing or to modify the concrete mix design.
PL
Z uwagi na projektowaną wieloletnią trwałość betonu w obiektach inżynierskich należy odpowiednio minimalizować zagrożenie wystąpieniem ekspansywnej reakcji między wodorotlenkami sodu i potasu w cieczy porowej betonu, a reaktywnymi minerałami w kruszywie. Analiza petrograficzna kruszywa stanowi podstawę kwalifikacji kruszyw do odpowiedniej kategorii reaktywności, zgodnie z zaleceniami normowymi ASTM C1778 oraz RILEM. W artykule przedstawiono wyniki analizy petrograficznej 20 krajowych kruszyw, przeprowadzonej na cienkich szlifach. Badania objęły kruszywa łamane, zarówno ze skał litych, jak też ze złóż polodowcowych. Ocena składu mineralnego kruszyw dotyczyła rozpoznania składników szkodliwych i określenia zawartości reaktywnych minerałów krzemionkowych. Pozwoliło to na wstępną kwalifikację kruszywa do jednej z trzech kategorii reaktywności według RILEM. Uzyskane wyniki badań stanowią pierwszy etap oszacowania potencjalnej reaktywności kruszyw, wspomagają podejmowanie decyzji o przeprowadzeniu dalszych przyspieszonych lub długotrwałych badań laboratoryjnych lub o koniecznej modyfikacji składu betonu.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono badania reaktywności kruszyw ze skał magmowych przeprowadzone zgodnie z procedurami ujętymi w instrukcjach GDDKiA OST „Nawierzchnie betonowe” w celu oceny ich przydatności do stosowania w technologii betonu cementowego na drogowe konstrukcje inżynierskie i nawierzchnie. Analizie poddano kruszywa ze skał wylewnych: bazalt, melafir i porfir oraz ze skał głębinowych: granit i gabro. Przeprowadzono ocenę składu mineralnego kruszyw z uwagi na zawartość reaktywnych minerałów krzemionkowych. Przeprowadzono badania wydłużenia próbek zapraw i betonów z kruszywami oraz analizę mikroskopową produktów reakcji alkalia-kruszywo. Stwierdzono występowanie znacznej ilości reaktywnych minerałów w ziarnach kruszywa z porfiru i melafiru: chalcedonu i trydymitu oraz kwarcu mikrokrystalicznego i szkliwa wulkanicznego. Na podstawie przeprowadzonych badań dwa kruszywa ze skał magmowych (melafir oraz porfir) zaklasyfikowano do kategorii R1 - umiarkowanie reaktywne. Kruszywo bazaltowe, granit oraz gabro przypisano kategorii R0 - niereaktywne.
EN
The paper presents investigations into the reactivity of aggregates from igneous rock, carried out in accordance with the procedures contained in the GDDKiA General Technical Specification "Concrete pavements". The aim of the investigations was evaluation of the suitability of the aggregates for road structures and pavements built using cement based concrete technology. Aggregates produced from extrusive rocks (basalt, melaphyre and porphyry) and from intrusive rocks (granite and gabbro) were analysed. The mineral composition of the aggregates was evaluated with regard to their reactive SiO2 content. Expansion tests on mortar bar and concrete prism specimens with analysed aggregates and a microscopic analysis of the alkali-aggregate reaction products were carried out. A considerable amount of reactive minerals: chalcedony, tridymite and microcrystalline quartz and volcanic glass were found in the grains of the porphyry and melaphyre aggregates. On the basis of the conducted investigations the two aggregates made of igneous rocks (melaphyre and porphyry) were classified into category R1 (moderately reactive). The basalt aggregate, the granite aggregate and the gabbro aggregate were assigned to category R0 (non-reactive).
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Z wielu czynników przyczyniających się do degradacji betonu korozja alkaliczna bezpośrednio wiąże się ze składem mineralnym kruszywa. Jest ona wynikiem reakcji między niektórymi minerałami zawierającymi koloidalną lub kryptokrystaliczną krzemionkę a alkaliami zawartymi głównie w cemencie. W celu oceny potencjalnej reaktywności dwóch rodzajów kruszywa ze złóż polodowcowych z północno-wschodniej Polski wykorzystano długotrwałą metodę badawczą opisaną w PN-B-06714-34:1991+Az1:1997 oraz przyspieszoną metodę RILEM AAR-2.
EN
Among many factors causing concrete degradation, alkaline corrosion is directly related to the aggregate mineral composition. Alkaline corrosion is the result of a reaction between some minerals containing colloidal or cryptocrystalline silica and the alkali hydroxides, which originate mainly from Portland cement. In order to assess the potential reactivity of two types of aggregates from post-glacial deposits in north-eastern Poland, a long-term procedure described in the Polish Standard PN-B-06714-34:1991+Az1:1997 and the accelerated procedure RILEM AAR-2 were used.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przy projektowaniu posadzek przemysłowych utwardzanych powierzchniowo nie można lekceważyć reaktywności alkalicznej skutkującej w polskich warunkach powstaniem odprysków. Aby jej uniknąć, należy kierować się zasadami zawartymi w raporcie AAR-7.1 oraz AAR 7.2, powstałymi w ramach europejskiego programu Partner. Zgodnie z nimi w obiektach wysokiego ryzyka S3 wymagane jest stosowanie przynajmniej jednego środka zapobiegającego reakcji alkalia-krzemionka. Ze względu na charakter niektórych polskich kruszyw, które szybko reagują, gdy młody beton jest jeszcze w pełni nasycony wodą, kategorię środowiska, w którym funkcjonuje posadzka, warto jest przyjmować jako E2 – nasycone wodą. Taki układ (obiekt wysokiego ryzyka i środowisko nasycone wodą) wymusza stosowanie jednocześnie dwóch środków zapobiegania reakcji alkalia-krzemionka. Dopiero takie postępowanie daje dużą pewność, że posadzka zostanie ochroniona przed punktowymi uszkodzeniami spowodowanymi reaktywnością alkaliczną.
EN
Industrial concrete floors are often very important parts of the building and alkali - aggregates reactions can't be disregard. At most cases effects of this reactions are observed as spallings at surface of the floor. To minimise this risk it is important to follow the rules that are described AAR-7.1 and AAR-7.2 Report created by european Partner program. According to those rules in objects with high level of risk – S3 it is obligatory to follow at list one of the mentioned rules. Becouse some of the aggregates from Poland reacts rapidly with alkalies from cement in young concrete which is saturated with water it is important to clasify this type of environment as E2 – saturated with water. When we have such combination S3 + E2 (objects with high level of risk and saturated with water) we have to use two methods simultanously to prevent alkali-silicate reaction and to be sure that the sufrace of floor will be free of spallings form the alkali-silicate reaction.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.