Roads and Bridges - Drogi i Mosty
19, 2, 2020, 107-118

Characteristics of concrete mix air-entrainment applying the sequential pressure method

Kinga Dziedzic Mail
Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences, 5b Pawińskiego Str., 02-106 Warsaw
Mariusz Dąbrowski Mail
Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences, 5b Pawińskiego Str., 02-106 Warsaw
Aneta Antolik Mail
Institute of Fundamental Technological Research Polish Academy of Sciences, 5b Pawińskiego Str., 02-106 Warsaw
Adam Glinicki Mail
General Directorate for National Roads and Highways (GDDKiA), Branch in Białystok, 2 Zambrowska Str., 16-001 Kleosin
Published: 2020-06-30

Abstract

The purpose of introducing air into the concrete mix is to increase the freeze-thaw and scaling resistance of hardened concrete. The utility of the sequential pressure method (Super Air Meter - SAM) for assessment of the air entrainment quality was verified by comparing the results obtained with this method with the results of the air-void analysis of hardened concrete. The results of the tests carried out on mixes designed and produced at a laboratory and the mixes produced on an industrial scale during expressway construction are considered. Furthermore, the relationships between the SAM number and the micro air-void content A300 in hardened concrete and the freeze-thaw and de-icing salt resistance are analysed as part of this research. A clear co-relation between the SAM number, a parameter that characterises the air-entrainment of the concrete mix, and the microvoid content has been demonstrated.

Keywords


air-entrainment, air-void parameters, concrete, freeze-thaw resistance, microvoid content, sequential pressure method, surface scaling.

Full Text:

PDF

References


Szydło A., Mackiewicz P., Wardęga R., Krawczyk B.: Katalog typowych konstrukcji nawierzchni sztywnych. Załącznik do zarządzenia nr 30 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 16.06.2014 r.

Glinicki A., Radomski W.: Diagnostyka mrozoodporności betonu w drogowych obiektach mostowych. Drogownictwo, 81, 9, 2013, 268-276

PN-EN 206+A1:2016-12 Beton - Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność

PN-B-06265:2018-10 Beton - Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność - Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A1:2016-12

CEN/TR 16349:2012 Framework for a specification on the avoidance of a damaging Alkali-Silica Reaction (ASR) in concrete

PN-EN 1992-2 Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z be- tonu. Część 2: Mosty z betonu. Obliczanie i reguły konstrukcyjne

Glinicki M.A.: Inżynieria betonowych nawierzchni drogowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Śliwiński J.: Podstawowe właściwości betonu i jego trwałość. Cement-Wapno-Beton, Vol. 14/76, No. 5, 2009, 245-254

Boss P., Giergiczny Z.: Testing the frost resistance of concrete with different cement types-experience from laboratory and practice. Architecture-Civil Engineering-Environment, Vol. 3, 2010, 41-51

Giergiczny Z., Baran T., Dziuk D., Ostrowski M.: The increase of concrete frost resistance by using cement with air-entraining agent. Cement-Wapno-Beton, Vol. 21/83, No. 2, 2016, 96-105

Glinicki M.A.: Methods of qualitative and quantitative assessment of concrete air entrainment. Cement-Wapno-Beton, Vol. 19/81, No. 6, 2014, 359-369

PN-EN 480-11:2008 Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu - Metody badań - Część 11: Oznaczanie charakterystyki porów powietrznych w stwardniałym betonie

Ley T., Tabb B.: Development of a Robust Field Technique to Quantify the Air-Void Distribution in Fresh Concrete. Report No. OTCREOS9.1-31-F, Oklahoma Transportation Center, 2013

Ley M.T., Welchel D., Peery J., LeFlore J.: Determining the air-void distribution in fresh concrete with the Sequential Air Method. Construction and Building Materials, 150, 2017, 723-737, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.06.037

ASTM C457 Standard Test Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air-Void System in Hardened Concrete. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016

Tanesi J., Kim H., Beyene M., Ardani A.: Super Air Meter for Assessing Air-Void System of Fresh Concrete. Advances in Civil Engineering Materials, 5, 2016, 22-37, DOI: 10.1520/ACEM20150009

Riding K.A., Albahttiti M.T.: Concrete Pavement Quality Control Testing Requirements Needed for the Super Air Meter. Kansas Department of Transportation, October 2016

Glinicki M.A., Jaskulski R., Dąbrowski M.: Design principles and testing of internal frost resistance of concrete for road structures-critical review. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 15, 1, 2016, 21-43, DOI: 10.7409/rabdim.016.002

Mackiewicz P., Szydło A., Krawczyk B.: Wpływ technologii wykonania nawierzchni betonowych na teksturę i równość. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 17, 2, 2018, 111-126, DOI: 10.7409/rabdim.018.007

Wasilewska M., Gardziejczyk W., Gierasimiuk P.: Ocena właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni betonowych z odkrytym kruszywem w początkowym okresie ich użytkowania. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 4, 2017, 295-308, DOI: 10.7409/rabdim.017.019

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M.A.: Petrographic identification of reactive minerals in domestic aggregates and their classification according to RILEM and ASTM recommendations. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 3, 2017, 223-239, DOI: 10.7409/rabdim.017.015

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Antolik A., Dziedzic K., Glinicki M.A., Gibas K.: Resistance of selected aggregates from igneous rocks to alkali-silica reaction: verification. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 1, 2019, 67-83, DOI: 10.7409/rabdim.019.005

Warunki Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych D-05.03.04 v02, Nawierzchnia z betonu cementowego (dokument wzorcowy). Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 30 września 2019, www.gddkia.gov.pl/pl/1118/dokumenty-techniczne

Glinicki M.A.: Właściwości betonu nawierzchniowego z kruszywem odkrytym - wpływ rodzaju cementu i pielęgnacji. Drogownictwo, 74, 4, 2019, 99-104

Warunki Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych M-13.01.00 v03, Beton konstrukcyjny w drogowych obiektach inżynierskich (dokument wzorcowy). Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, Warszawa, 30 września 2019, www.gddkia.gov.pl/pl/1118/dokumenty-techniczne

AASHTO TP 118-17 Standard Method of Test for Characterization of the Air-Void System of Freshly Mixed Concrete by the Sequential Pressure Method

PN-EN 12350-7:2011 Badania mieszanki betonowej - Część 7: Badanie zawartości powietrza - Metody ciśnieniowe

PN-EN 12390-3:2011 Badania betonu - Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań

Glinicki M.A., Zieliński M.: The influence of CFBC fly ash addition on phase composition of air-entrained concrete. Bulletin of the Polish Academy of Sciences - Technical Sciences, 56, 1, 2008, 45-52

PKN-CEN/TS 12390-9:2017 Badania betonu - Część 9: Oznaczanie odporności na zamrażanie i rozmrażanie w obecności soli odladzających - Złuszczanie

Dąbrowski M., Glinicki M.A., Dziedzic K., Antolik A.: Validation of sequential pressure methodfor evaluation of the content of micro-voids in air entrained concrete, Construction and Building Materials, 227, 2019, 116633-1-12, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.08.014

Neville A.M.: Właściwości betonu. Polski Cement, Kraków 2000

Valenza J.J., Scherer G.W.: A review of salt scaling: II. Mechanisms. Cement and Concrete Research, 37 2007, 1022-1034, DOI: 10.1016/j.cemconres.2007.03.003

Fagerlund G.: Frost Destruction of Concrete - A Study of the validity of different mechanisms. Nordic Concrete Research, 58, 1, 2018, 35-54, DOI: 10.2478/ncr-2018-0003

Reiterman P., Keppert M.: Effect of various de-icers containing chloride ions on scaling resistance and chloride penetration depth of highway concrete. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 19, 1, 2020, 51-64, DOI: 10.7409/rabdim.020.003

Marks M., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M.A., Olek J.: Assesment of scaling durability of concrete with CFBC ash by automatic classification rules. Journal of Materials in Civil Engineering, 24, 7, 2012, 860-867

Liu Z., Hansen W.: Freeze-thaw durability of high strength concrete under deicer salt exposure. Construction and Building Materials, 102, 2016, 478-48, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.194

Moradllo M.K,, Qiao C., Ghantous R.M., Zaw M., Hall H., Ley M.T., Weiss W.J.: Quantifying the freeze-thaw performance of air-entrained concrete using the time to reach critical saturation modelling approach. Cement and Concrete Composites, 106, 2020, 103479, DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2019.103479

Moradllo M. K., Qiao C., Hall H., Ley M.T., Reese S.R., Weiss W.J.: Quantifying fluid filling of the air voids in air entrained concrete using neutron radiography. Cement and Concrete Composites, 104, 2019, 103407, DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2019.103407

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M.A., Nowowiejski G.: Influence of high calcium fly ash on permeability of concrete in respect to aggressive media. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 10, 3, 2011, 39-62


Characteristics of concrete mix air-entrainment applying the sequential pressure method

  
Dziedzic, Kinga et al. Characteristics of concrete mix air-entrainment applying the sequential pressure method. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 19, n. 2, p. 107-118, jun. 2020. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 30 Sep. 2020. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.020.007.