Mineralinių priedų poveikis betono atsparumui šarminei korozijai

Abstract

Betono šarminė korozija (BŠK) – viena pavojingiausių betono cheminės korozijos rūšių, kuri lėtai, bet negrįžtamai pažeidžia betonines konstrukcijas. Šarminės korozijos procesai gali sukelti atskirų betoninių konstrukcijų paviršiaus pleišėjimą, išskilinėjimą ir betono suirimą. Viena iš galimybių, siekiant sulėtinti ir sustabdyti šarminę koroziją – betono sudėties modifikavimas mineraliniais ar cheminiais priedais. Šio darbo tikslas – ištirti aktyviųjų mineralinių priedų poveikį betono šarminei korozijai naudojant užterštus reaktyviosiomis dalelėmis užpildus, pasiūlyti rekomendacijas, kaip ją mažinti (arba išvengti). Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus mokslinių publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje formuluojama problema, darbo aktualumas, darbo tikslas ir uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pateikiamos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros analizė. Analizuojamas betono šarminės korozijos mechanizmas ir sąlygos, aptartos ir aprašytos taikomos metodikos betono šarminei korozijai vertinti. Išsamiai aprašyti naudoti mineraliniai priedai, išanalizuotas jų poveikis betono savybėms eksploatuojant konstrukcijas šarminėje aplinkoje. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje aprašytos tyrimams naudotos medžiagos ir jų pagrindinės charakteristikos. Pateiktos betono mišinių sudėtys, aprašytas betono bandinių formavimas. Išanalizuoti tyrimų metodai ir laboratorinė įranga. Trečiajame skyriuje analizuojamos mineralinių priedų savybės, betono fizikinės ir mechaninės savybės, pateikiami šarminės aplinkos sukeltos betono bandinių plėtros tyrimai, aprašomi mineralinių priedų ir jų kiekio poveikiai betono savybėms ir atsparumui šarminei korozijai. Disertacijos tema paskelbti šeši moksliniai straipsniai ir perskaityti penki pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose.

Alkali-silica reaction (hereinafter ASR) in concrete is one of the most deleterious types of chemical corrosion that slowly, however irreversibly, damages concrete structures. The processes of Alkali-silica reaction can cause cracking, pop-outs, and destruction of concrete surface. One of the options to slow down and stop Alkali-silica reaction is the modification of concrete mix with mineral admixtures or chemical admixtures. The aim of this research is to investigate into the effect of mineral admixtures on the ASR in concrete containing aggregates contaminated with reactive particles and to propose recommendations how to reduce (avoid) ASR. The doctoral thesis consists of the introduction, three chapters, general conclusions, and the lists of literature references and author’s publications on the topic of the thesis. The introductory chapter defines the problem, states the relevance of research, explains the aim and objectives of the research, and describes the research methodology, the scientific novelty of the research, the practical value of research results and thesis statements. The chapter ends with the list of author’s publications and conference presentations on the topic of the doctoral thesis and the structure of the thesis. The first chapter covers the analysis of scientific literature. The analysis of Alkali-silica reaction mechanism is presented and available methodologies used to evaluate Alkali-silica reaction in concrete are described. Mineral admixtures used by other researchers are described and their effect on the characteristics of concrete structures used in ASR favourable environment is analysed. The chapter ends with the formulation of conclusions and specified objectives of the thesis. The second chapter describes the materials used for experimental tests and their characteristics. Compositions of concrete mixes used in the tests and specimen moulding methods are described. Research methods and laboratory instruments and equipment used are described. Characteristics of mineral admixtures are described in the third chapter. Physical and mechanical properties of concrete are analysed. Tests of concrete expansion in the alkaline environment are described and analysed. The effect of mineral admixtures and their amount on the properties of concrete and its resistance to Alkali-silica reaction are described. Six research articles were published and five presentations in scientific conferences in Lithuania and other countries were made on the topic of doctoral thesis.