Diagnostyka i oceny uszkodzeń betonu spowodowanych reakcjami AAR – cz. I
W niniejszym materiale opisano systematycznie stosowane procedury i metodologie diagnostyki uszkodzeń betonu w konstrukcjach wywołanych reakcją alkalia – kruszywa (AAR).
Stosowane procedury i metodologie diagnostyki uszkodzeń betonu w konstrukcjach wywołanych reakcją alkalia – kruszywa (AAR) mają dwa podstawowe cele, a mianowicie:
- zidentyfikować reakcję i jej intensywność w różnych elementach struktury betonu,
- ustalić, czy reakcja jest pierwotną, czy też wtórną (dodatkową) przyczyną uszkodzeń w betonie.
Procedura uwzględnia takie aspekty jak: inspekcja terenowa konstrukcji, diagnoza dotycząca oceny i ustalenie, czy stwierdzone uszkodzenia betonu w konstrukcji budowlanej są następstwem reakcji ASR.
W kolejnej części artykułu zostaną przedstawione: pobieranie próbek, badanie petrograficzne próbek podstawowych oraz badania uzupełniające i analizy rdzeni, takie jak testy mechaniczne i analiza chemiczna. Ocena danych z badań oraz prognoza rozwoju AAR i destrukcji elementów betonowych, a także działań zapobiegających i naprawczych.
Definicje
Dla potrzeb wytycznych przyjęto następujące definicje:
Kruszywo
Materiał ziarnisty, taki jak: piasek, żwir lub tłuczeń albo kruszony beton, używany z hydraulicznym środkiem cementującym do produkcji betonu lub zaprawy.
Pustka powietrzna
Przestrzeń w zaczynie cementowym, zaprawie lub betonie wypełniona powietrzem. Otwarte puste przestrzenie powietrzne charakteryzują się wymiarami większymi niż 1 mm i mają nieregularny kształt. Zamknięte typowe pustki powietrzne mają średnicę od 10 μm do 1 mm i mają sferyczny kształt.
Alkalia
Sodu (Na) i/lub potasu (K), pochodzą głównie z cementu, ale w niewielkich ilościach również z kruszywa, soli do odladzania i wody morskiej. Ich zawartość jest zwykle wyrażana jako równoważnik tlenku sodu: równoważnik Na2O = Na2O + 0,658 K2O.
Reakcja alkalia – kruszywo (AAR)
Reakcja chemiczna w zaprawie lub betonie pomiędzy jonami hydroksylowymi (OH–) związanymi z alkaliami sodu i potasu pochodzącymi z cementu portlandzkiego lub innego źródła, z pewnymi fazami mineralnymi, które mogą być obecne w kruszywie grubym lub drobnym. W pewnych warunkach może wystąpić szkodliwe, ekspansywne pęcznienie betonu lub zaprawy. Istnieją dwa główne typy reakcji alkalia –kruszywa: reakcje alkalia – krzemionka i reakcje alkalia – węglany. Tak zwana reakcja alkalia – krzemiany jest teraz rozpoznawana jako powolny (późny) rodzaj reakcji alkaliów z krzemionką.
Reakcja alkalia – węglany (ACR)
Reakcja pomiędzy wodorotlenkami metali alkalicznych pochodzących z cementu portlandzkiego lub innych źródeł i niektórymi ziarnami wapieni dolomitycznych powodujących ich dedolomityzację. W wyniku tych reakcji, w pewnych warunkach, może wystąpić szkodliwa ekspansja betonu lub zaprawy. Reakcja dedolomityzacji, w następstwie której powstaje tylko otoczka dedolomityzacyjna wokół ziarn kruszywa bez szkodliwego pęcznienia, nie sjest określana jako ACR.
Alkaliczny żel krzemionkowy
Produkt reakcji, który tworzy się w niektórych konkrecjach, gdzie występują pewne wrażliwe na alkalia, minerały krzemionki/krzemianu lub skały, reagujące z alkaliami w roztworze porowym, tworząc żelowy krzemian sodu, potasu i wapnia. Skład i właściwości pęczniejące higroskopijnego żelu zmieniają się w zależności od składu alkalicznego roztworu porowego i wieku żelu.
Mogą zainteresować Cię również
Wywiady
Marcin Lewandowski: Najlepsi inżynierowie lubią najcięższe wyzwania
Marcin Lewandowski, wiceprezes pionu realizacji w Grupie NDI, w rozmowie z redakcją „Magazynu Autostrady” odpowiada na pytania dot. zarządzania zespołem, nowych projektów, wymagających kontraktów oraz zagranicznych praktyk w budownictwie infrastrukturalnych. Dzieli się także swoimi przemyśleniami o najtrudniejszych aspektach branży budowlanej. O...
Edukacja surowcowa elementem bezpieczeństwa surowcowego państwa
W artykule zaprezentowano założenia projektu „Edukacja surowcowa elementem bezpieczeństwa surowcowego państwa”. Jego celem jest popularyzacja wiedzy o surowcach mineralnych i ich znaczeniu gospodarczym wśród dzieci i młodzieży. Idea projektu zakłada propagowanie oraz upowszechnianie rzetelnej i aktualnej wiedzy o całym łańcuchu dostaw surowców (od etapu poszukiwania złóż kopalin poprzez ich eksploatację, produkcję surowców mineralnych i ich użytkowanie, a także – tam gdzie to możliwe – recykl...
Systemy zarządzania jakością inspekcji obiektów mostowych
W artykule omówiono zasadność wprowadzenia wymogu posiadania przez podmioty wykonujące inspekcje obiektów mostowych akredytowanego systemu zarządzania jakością zgodnego z normą PN-EN ISO/IEC 17020. W efekcie działania te mogłyby się przyczynić do poprawy jakości przeglądów i ocen stanu technicznego obiektów. Niestety dopiero tragiczne katastrofy lub awarie mostów powodujące uciążliwe ograniczenia w transporcie sprawiają, że zaczynamy zastanawiać się, dlaczego do nich musiało dojść. Dlaczego w...
Czy XA3 to najgorsze warunki eksploatacji betonowych studni kanalizacyjnych?
W artykule poruszono zagadnienie warunków eksploatacji betonowych studni kanalizacyjnych instalowanych w obrębie infrastruktury drogowej. Wśród tych najniekorzystniej oddziaływujących na konstrukcję są obciążenia agresją chemiczną oznaczone indeksem XA. Betonowe studnie kanalizacyjne o maksymalnym wymiarze przekroju poprzecznego 1250 mm (kołowe, eliptyczne lub prostokątne) wytwarzane są w Polsce w oparciu o normę PN-EN 1917:2004 Studzienki włazowe i niewłazowe z betonu niezbrojonego, zbrojone...
Multifunkcjonalne nawierzchnie z betonu jamistego
Nawierzchnie z betonu jamistego stanowią alternatywę dla nawierzchni ze zwykłego betonu cementowego i asfaltowego w zastosowaniu na chodnikach, parkingach, podjazdach oraz drogach o niskim natężeniu ruchu. Alternatywę o tyle interesującą, że oprócz przeniesienia obciążeń eksploatacyjnych oferują możliwość przesączania wody przez swoją strukturę, jej ochłodzenie oraz oczyszczenie, a także redukcję hałasu. Według raportu ONZ World population prospects [1] obecnie 55% ludności na świecie zamiesz...
Nabywanie nieruchomości pod drogi publiczne
Własność dróg jest bezpośrednio powiązana z ich kategorią. W następstwie takiego założenia właścicielem dróg krajowych jest Skarb Państwa, dróg wojewódzkich, powiatowych i gminnych – odpowiednia jednostka samorządu terytorialnego. Warunkiem budowy lub poszerzenia drogi jest zatem uprzednie uzyskanie odpowiednio przez Skarb Państwa, województwo, powiat lub gminę prawa własności do terenu inwestycji. Istotne znaczenie dla obecnego kształtu stosunków właścicielskich w zakresie dróg publicznych m...
Kraków: Tunel wzdłuż Opolskiej otwarty dla ruchu.
Od 22 maja tunel wzdłuż Opolskiej – jeden z najważniejszych obiektów inżynierskich budowanych w ramach linii KST III do Górki Narodowej – dostępny jest w całości dla kierowców. Ma dwie niezależne komory, każda po dwa pasy ruchu, jest długi na ok. 100 metrów, jest w stanie przyjąć pojazdy ważące nawet do 50 ton. Przypomnijmy: budowa tunelu rozpoczęła się w marcu 2022 r. od wykonania murków prowadzących dla ponad 60 tonowego dźwigu z wybierakiem. Maszyna sukcesywnie – metr za metrem – wybierała...
Technologie do budowy nawierzchni z betonu drogowego
W artykule opisano metody budowy nawierzchni betonowych: betonowanie nawierzchni w deskowaniach stałych oraz w deskowaniach ślizgowych. Ponadto przedstawiono kwestie dotyczące przygotowania mieszanki betonowej, a także walorów użytkowych nawierzchni betonowych. Zasadniczo rozróżnia się dwie metody wbudowywania mieszanek betonowych [1]: w deskowaniu stałym (prowadnicach), w deskowaniu ślizgowym. Często pod tymi pojęciami pierwszą metodę rozumie się jako „tradycyjną”, a drugą metodę jako „ślizg...
Utrzymanie i trwałość obiektów inżynierskich – jako główne wyznaczniki niezawodności infrastruktury komunikacyjnej
Tematyka utrzymania i trwałości mostów jest zagadnieniem o dużym znaczeniu technicznym, ekonomicznym, jak również społecznym. Jest ona szczególnie ważna w kontekście możliwości bezawaryjnego, niezakłóconego korzystania przez nas, jako użytkowników, z niezbędnych w codziennym życiu drogowych, kolejowych i pieszo-rowerowych ciągów komunikacyjnych. Z tego względu jestem wdzięczny redakcji czasopisma „Mosty” za inicjatywę wyboru tego zagadnienia jako temat przewodni niniejszego wydania czasopisma...
Kraków: Tunel wzdłuż Opolskiej otwarty dla ruchu.
Od 22 maja tunel wzdłuż Opolskiej – jeden z najważniejszych obiektów inżynierskich budowanych w ramach linii KST III do Górki Narodowej – dostępny jest w całości dla kierowców. Ma dwie niezależne komory, każda po dwa pasy ruchu, jest długi na ok. 100 metrów, jest w stanie przyjąć pojazdy ważące nawet do 50 ton. Przypomnijmy: budowa tunelu rozpoczęła się w marcu 2022 r. od wykonania murków prowadzących dla ponad 60 tonowego dźwigu z wybierakiem. Maszyna sukcesywnie – metr za metrem – wybierała...
Kalendarium
Relacje
III Konferencja Drogowo-Kruszywowa
15-17 maja 2023 r. w Zakopanem odbyła się III Konferencja Drogowo-Krus...
„NOWOCZESNE TECHNOLOGIE W PROJEKTOWANIU, BUDOWIE I EKSPLOATACJI INFRASTRUKTURY DROGOWEJ MIAST, METROPOLII I REGIONÓW NOVDROG’2023”
W dniach 20 - 21 kwietnia 2023 roku w Niepołomicach odbyła się Jubileuszowa V ...
III Forum Dróg Publicznych
19-21 kwietnia 2023 roku w Jastrzębiej Górze odbyło się III Forum Dróg Publicznych zorgan...
I Kongres Projektantów i Inżynierów
29 marca br. w Warszawie odbyła się pierwsza edycja Kongresu Projektantów i Inżynierów. O...
