AGRIETAMIENTO DEL CONCRETO

Resumen

 En Islandia, el humo de silicona ha sido mezclado con todo el cemento Islandés desde 1979. El cemento islandés es único en mucho. La materia prima común para la producción de cemento no es encontrada; por lo tanto, menos material apropiado es utilizado para la producción. Por consiguiente, el contenido de álcali de la escoria de cemento es relativamente alto. Como la silicona de álcali conjuntos reactivos son condiciones relativamente comunes y favorables ambientales para la reacción de silicona de álcali (ASR) prevalece, ASR se hizo un problema serio en Islandia durante los años 1970. En aquella investigación de tiempo comenzó en Islandia a buscar el material pozzolanic para neutralizar reacciones ASR en el hormigón Islandés. Desde la apertura de una planta ferrosilicium en Islandia en 1979, el humo de silicona ha sido utilizado como pozzolanic el material en todo el hormigón. Después de 20 años de servicio no hay ningunos signos de ASR en este hormigón en Islandia. Estas conclusiones son apoyadas por la investigación científica, métodos de prueba de silicona de álcali estandarizados, y observaciones de campaña. © 1999 Elsevier Science Ltd. Reservados todos los derechos.

1. Introducción

El humo de silicona ha sido utilizado en el hormigón durante algunas décadas ahora. Al principio esto fue usado como un material de reemplazo(suplente) de cemento, pero en los últimos años el humo de silicona ha sido usado más con frecuencia como un aditivo sólido (el microrelleno) en el hormigón [1]. La fuerza aumentada y la durabilidad mejorada son las ventajas principales. La incorporación de superplastificantes y el humo de silicona ofrece el hormigón de flowable con una proporción baja w/c. En otras palabras, el humo de silicona afecta la calidad concreta en mucho, y cuando correctamente proporcionado esto enormemente mejorará la calidad tanto de hormigón fresco (verde) como de empedernido. Además, la utilización de humo de silicona en el hormigón afecta el entorno(el medio ambiente) de un modo beneficioso. El humo de silicona es un subproducto o un residuo, principalmente de plantas ferrosilicio. Como tal, sería eliminado, enterrado o más probablemente vertido en el océano. Como un material de reemplazo(suplente) de cemento, su uso baja el consumo de cemento; de ahí, menos dióxido de carbono será emitido en la atmósfera. Para cada tonelada de escoria de cemento producida, generalmente una tonelada de dióxido de carbono es emitida en la atmósfera. Como un material de reemplazo(suplente) de cemento, el humo de silicona es sumamente eficaz como un pozzolan. En Islandia, el humo de silicona ha sido usado durante 20 años y prácticamente ha eliminado todo el álcali-sil  Ica reacciones (ASR) en hormigón [2-12]. Antes de que esto, el daño serio fuera causado por ASR en casas domésticas en Islandia a partir de 1961 hasta 1979. Acciones preventivas (pozzolan el cemento - conjuntos no reactivos) fueron tomadas para estructuras más grandes concretas. Ningunas tales acciones fueron tomadas para casas durante este período. En aquel tiempo, casas no fueron consideradas en ningún peligro [6]. El Islandés Portland el cemento tiene un sumamente alto contenido de álcali, actualmente aproximadamente 1.65 %wt como Na2Oeq.

, con un sodio a proporción de óxido de potasio de aproximadamente 3:1 por peso [13]. Los conjuntos usados en el hormigón son sobre todo volcánicos, y algunos de ellos son muy reactivos en términos de ASR. La alta reactividad es sobre todo debido a un alto contenido de basalto rhyolitic material, cambiado y mar el material dragado que comúnmente era usado inlavado. En 1979 cuatro medidas preventivas fueron tomadas para luchar ASR en el hormigón. Estos eran (1) el humo de silicona fue mezclado en el cemento, (2) los criterios sobre materiales reactivos fueron cambiados, (3) el mar el material dragado tuvo que ser lavado, (y 4) el empleo de material reactivo fue limitado. Desde entonces, no hubo ningunos casos relatados de daño de ASR en el hormigón. Muchos estudios de condición han sido conducidos sobre casas construidas después de 1979 (para una lista completa de las referencias de estudios de tesis mirar la referencia [13]). En estos estudios las estructuras son observadas visualmente y los corazones son tomados para la inspección de laboratorio. Ningunos signos de daño de ASR han sido relatados. Además, todos los conjuntos intencionados para el hormigón deben ser probados con el ASTM C 227 método de prueba de barra de mortero. Los conjuntos deben ser probados cemento de Portland ordinario sin cualquier adición pozzolanic. Si el resultado de prueba muestra el conjunto para ser la silicona de álcali reactiva, la prueba debe ser conducida otra vez, pero con el humo de silicona el cemento mezclado. El ASTM C 1260 método de prueba también puede ser utilizado por esta razón. El daño debido a ASR en el hormigón primero fue descubierto en los años 1930 [14]. Para evitar el empleo de materiales dañosos, la necesidad de métodos confiables de prueba se hizo obvia. Por lo tanto, durante esta era muchos métodos de prueba de ASR fueron desarrollados que más tarde se hizo métodos estandarizados de prueba, como el ASTM C 227 método de prueba. Otros métodos de prueba como el método extremo acelerado de prueba ASTM C 1260, generalmente llamado el método africano de s de prueba [15], fueron desarrollados en estos tempranos días de pruebas de ASR. Los conjuntos usados en estas pruebas, y otras pruebas similares, son todo en fracciones de arena, p. ej., toda la grava deben ser aplastados en fracciones de arena antes de pruebas. Generalmente es mejor probar el material como aparecerá en el hormigón. Cuando los conjuntos son aplastados, algunos conjuntos pueden hacerse menos expansivos o viceversa. Las características de extensión pueden ser cambiadas, y granos más grandes probablemente se amplían más que pequeños granos; por lo tanto, moliendo el conjunto abajo activo podría causar menos extensión, que podría conducir a la interpretación incorrecta de resultados de prueba. Métodos de prueba han sido desarrollados donde el hormigón es probado para ASR, como la prueba de RILEM (RILEM TC-106) y el método canadiense de prueba CSA A23.2-14AM94 Pavimentan con hormigón la Prueba de Prisma. En este papel(periódico) repasaremos el estado corriente de ASR en el hormigón en Islandia después de la utilización de humo de silicona durante 20 años. Mostraremos los ejemplos de métodos de prueba, las muestras de espectáculo de verdaderas estructuras, y especularemos sobre el comportamiento a largo plazo de humo de silicona en el hormigón.

2. Pruebas estandarizadas

En esta investigación cuatro tipos de cemento fueron usados:

1. Islandés Puro Portland cemento (CV), sin silicona usada por humo en todos los métodos de prueba 2. El Islandés Portland el cemento (VP) con la silicona del 7.5 % echa humo y aproximadamente el 3 % rhyolite, ambos intermolido con el cemento usado por escoria en todos los métodos de prueba 3. El Islandés Pozzolanic el cemento (PP), con la silicona del 10 % echa humo y el 25 % rhyolite (como pozzolan natural), ambos intermolido con el cemento usado por escoria sólo en el ASTM C 1260 método de prueba 4. El noruego Portland el cemento (P30-4A), que no contiene cualquier pozzolans-usado sólo en el RILEM Y EL ASTM C 227 métodos de prueba.

La composición química de cada tipo de cemento es catalogada en la Mesa 1. Todos los tipos de cemento Islandeses están basados en la misma escoria, pero varias cantidades de pozzolans son añadidas a la escoria. La diferencia principal entre los cemento Islandeses y el cemento noruego es el contenido de álcali. El cemento puro Islandés contiene aproximadamente el 1.6 % Na 2O eq., y el cemento noruego contiene sólo aproximadamente el 0.7 % Na2O eq.

Los conjuntos estuvieron preparados para cada prueba según descripciones en los métodos de prueba. Los conjuntos usados en este estudio vinieron de siete fuentes diferentes: Hvalfjordur, Bjorgun, Esjuberg, Vatnsskard, S material, G material, y H material. Hvalfjordur es un mar el material dragado del área Hvalfjordur en Islandia Occidental. No es usado como una fuente sola de conjuntos hoy. Bjorgun es también un mar el material dragado del Área Faxafloi en Islandia Occidental; este material contiene aproximadamente el 20 % de material Hvalfjordur. Esjuberg es una combinación de material dragado aplastado y de mar de Islandia Occidental. Vatnsskard es un material aplastado de Islandia SW. Estos cuatro materiales a fondo han sido probados durante los años y su funcionamiento de campaña bien es documentado. Hvalfjordur el material es muy el álcali reactivo; otros tres no son el álcali reactivo. El material reactivo es tanto rhyolite como el basalto cambiado [16]. Aquellos tres materiales (Bjorgun, Esjuberg y Vatnsskard) son usados para el hormigón en Reykjavik y vecindad. La S Material y la G no han sido probadas durante más de 20 años, pero en aquel tiempo estos eran muy reactivos. La H Material nunca ha sido probada antes. Las combinaciones agregadas de cemento usadas son catalogadas en la Mesa 2. El cemento de CV fue probado con todos los conjuntos; VP el cemento, el cemento de PH, y P30-4A sólo fueron probados Hvalfjordur material. Además, NaOH fue añadido al cemento noruego, de modo que su Na2 Oeq. el contenido era el 1.25 %; fue probado con el material Hvalfjordur. El RILEM Y EL ASTM C 227 métodos de prueba son queridos para probar la reactividad potencial de cemento y combinaciones agregadas. El ASTM C 1260 método de prueba es querido para probar la reactividad potencial de conjuntos; esto no evalúa el cemento y agrega combinaciones. Como las barras de mortero son expuestas a una solución relativamente concentrada NaOH, el contenido de álcali del cemento es considerado neutro en términos de contribución a las extensiones moderadas. Medidas de longitud comparativas fueron tomadas en días 4, 9, y 14. Los especímenes seleccionados también fueron medidos durante el día 28. Los mismos tipos agregados fueron probados en el ASTM C 1260 método de prueba como en otros dos métodos de prueba. Para evaluar el efecto de pozzolans en este método de prueba, todos los tipos agregados también fueron probados con el cemento de VP, y dos tipos agregados (Hvalfjordur y Bjorgun) fueron probados con el Islandés pozzolanic el cemento. La preparación de la materia prima usada en este estudio, bastidor de todas las muestras, y el almacenaje subsecuente y medidas fue conducida según directrices para cada método de prueba.

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