Studium uvolňování alkálií v pórovém roztoku

Study of alkali release in pore solution

conference paper

Czech

Beton je jedním z nejrozšířenějších stavebních materiálů a vzniká smícháním dvou základních složek, kameniva a cementové matrice, která obaluje a spojuje jednotlivá zrna kameniva. Kamenivo je nejčastěji složeno alespoň ze dvou frakcí, kterými jsou písek, štěrk nebo drť. Cementová matrice se skládá z cementu a vody, jejichž reakcí vznikají nové hydratační produkty spojující zrna kameniva. Cement může být různého druhu a jeho volba závisí na několika faktorech od požadovaných vlastností, aplikačního prostředí po vzhled. Kamenivo je všeobecně v betonech považováno za inertní složku. Nicméně některá kameniva reagují s alkáliemi v betonu a tvoří hydratační produkty, které mohou mít negativní vliv na jeho vlastnosti. V důsledku chemické reakce mohou vznikat hydratační produkty mající větší objem, což má za následek expanzi a vznik trhlin. Reakce kameniva s alkáliemi (alkali-aggregate reaction, AAR) pod sebou zahrnuje dva typy mechanismů napadání betonu. Jedním z nich je alkalicko-křemičitá reakce (alkali-silica reaction, ASR), kterou se bude tato práce výhradně zabývat. Druhým mechanismem je alkalicko-uhličitanová reakce (alkali-carbonate reaction, ACR), která však nastává zejména u dolomitického vápence. Velmi důležité je tedy sledovat druh a složení kameniva a počítat při návrhu betonu s možností vzniku alkalicko-křemičité reakce a navrhnout beton tak, aby byla zabezpečena eliminace negativních vlastností na vznikající cementový materiál.

Concrete is one of the most common building materials and is created by mixing two basic components, aggregate and cement matrix, which coats and connects the individual grains of aggregate. Aggregate is most often composed of at least two fractions, which are sand, gravel or crushed stone. The cement matrix consists of cement and water, the reaction of which creates new hydration products connecting the aggregate grains. Cement can be of various types and its choice depends on several factors from the required properties, application environment to appearance. Aggregate is generally considered as an inert component in concretes. However, some aggregates react with alkalis in concrete to form hydration products that can adversely affect its properties. As a result of the chemical reaction, hydration products having a larger volume may be formed, which results in expansion and cracking. The alkali-aggregate reaction (AAR) involves two types of concrete attack mechanisms. One of them is the alkali-silica reaction (ASR), which will be dealt with exclusively in this work. The second mechanism is the alkali-carbonate reaction (ACR), which, however, occurs mainly in dolomitic limestone. It is therefore very important to monitor the type and composition of the aggregate and to take into account the possibility of alkali-silica reaction in the design of concrete and to design the concrete so as to ensure the elimination of negative properties on the resulting cementitious material.

Alkalicko-křemičitá reakce, beton, cement, alkálie, reaktivní kamenivo

Alkaline-silica reaction, concrete, cement, alkalis, reactive aggregates

JANČA, M.; OPRAVIL, T.; MARKO, M.; HRUBÝ, P.; VOJTÍŠEK, J.; DOLEŽAL, M.

1. 9. 2021

Výzkumný ústav maltovin Praha

Praha

978-80-906541-6-7

Vápno, cement, ekologie

1.

1.

79

84

122