Wyślij tekst przez e-mail 
21, 3, 2022, 253-271
Potencjalna reaktywność alkaliczna piasku z krajowych złóż
Streszczenie
Piasek stosowany jako kruszywo drobne w betonie w niekorzystnych warunkach środowiska może spowodować reakcję alkaliczno-krzemionkową, a w konsekwencji – pogorszenie właściwości użytkowych i trwałości betonu. Celem pracy jest porównanie reaktywności alkaliczno-krzemionkowej 18 piasków naturalnych o różnym pochodzeniu. Wykonano badania potencjalnej reaktywności piasku zgodnie z procedurami PB/1/18 i PB/3/18 przedstawionymi w Wytycznych Technicznych GDDKiA. Prze- prowadzono analizę składu mineralnego kruszywa pod kątem zawartości reaktywnych minerałów, badanie wydłużenia próbek zapraw oraz analizę mikroskopową produktów reakcji alkalia-krzemionka. W toku badań dowiedziono, że 6 kruszyw (33%) spośród 18 przebadanych należy zaklasyfikować do kategorii „umiarkowanie reaktywne”, natomiast 12 kruszyw (67%) należy przypisać do kategorii „niereaktywne”. Wykazano wpływ pochodzenia piasku na jego podatność na wystąpienie reakcji alkalicznej.
Słowa kluczowe
Pełny tekst:
PDFBibliografia
Broekmans M.A.T.M., Deleterious reactions of aggregate with alkalis in concrete. Reviews in Mineralogy & Geochemistry, 74, 1, 2012, 279-364, DOI: 10.2138/rmg.2012.74.7
Mielich O.: Alkali-silica reaction (ASR) on German motorways: an overview. Otto-Graf-Journal, 18, 2019, 197-208
Gibas K., Glinicki M.A., Dąbrowski M., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Antolik A., Dziedzic K.: ASR performance testing of air entrained concrete exposed to external alkalis. International Conference on Sustainable Materials, Systems and Structures (SMSS2019) – Novel Methods for Characterization of Materials and Structures, Rovinj, Proceedings PRO 128-5, RILEM Publications, 2019, 59-66
Gautam B.P., Panesar D.K., Sheikh S.A., Vecchio F.J.: Effect of coarse aggregate grading on the ASR expansion and damage of concrete. Cement and Concrete Research, 95, 2017, 75-83, DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.02.022
Pan J., Wang W., Wang J., Bai Y., Wang J.: Influence of coarse aggregate size on deterioration of concrete affected by alkali-aggregate reaction. Construction and Building Materials, 329, 2022, 127228, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127228
Venyite P., Nemaleu J.G.D., Kaze R.C., Tchamba A.B., Kamseu E., Melo U.C., Leonelli C.: Alkali-silica reactions in granite-based aggregates: The role of biotite and pyrite. Construction and Building Materials, 320, 2022, 126259, DOI; 10.1016/j.conbuildmat.2021.126259
Antolik A., Jóźwiak-Niedźwiedzka D.: Assessment of the alkali-silica reactivity potential in granitic rocks. Construction and Building Materials, 295, 2021, 123690, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.123690
Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M.A.: Rozpoznanie petrograficzne minerałów reaktywnych w kruszywach krajowych i ich klasyfikacja zgodnie z zasadami RILEM i ASTM. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 16, 3, 2017, 223-239, DOI: 10.7409/rabdim.017.015
Góralczyk S., Filipczyk M.: Aktualne badania reaktywności alkalicznej polskich kruszyw – część II, w: Glapa W. (ed.) Kruszywa Mineralne, t. 2, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2018, 37-48
Owsiak Z., Zapała J., Czapik P.: Sources of the gravel aggregate reaction with alkalis in concrete. Cement Wapno Beton, 17, 3, 2012, 149-154
Trottier C., Ziapour R., Zahedi A., Sanchez L., Locati F.: Microscopic characterization of alkali-silica reaction (ASR) affected recycled concrete mixtures induced by reactive coarse and fine aggregates. Cement and Concrete Research, 144, 2021, 106426, DOI: 10.1016/j.cemconres.2021.106426
Zahedi A., Trottier C., Sanchez L.F.M., Noël M.: Condition assessment of alkali-silica reaction affected concrete under various confinement conditions incorporating fine and coarse reactive aggregates. Cement and Concrete Research, 153, 2022, 106694, DOI: 10.1016/j.cemconres.2021.106694
Na O., Xi Y., Ou E., Saouma V.: The Effects of alkali-silica reaction on mechanical properties of concretes with three different types of reactive aggregates. Structural Concrete, 17, 1, 2015, 74-83, DOI: 10.1002/suco.201400062
Sanchez L.F.M., Fournier B., Jolin M., Mitchell D., Bastien J.: Overall assessment of Alkali-Aggregate Reaction (AAR) in concretes presenting different strengths and incorporating a wide range of reactive aggregate types and natures. Cement and Concrete Research, 93, 2017, 17-31, DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.12.001
Naziemiec Z.: Reaktywność alkaliczno-krzemionkowa wybranych krajowych kruszyw drobnych. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 17, 4, 2018, 271-283, DOI: 10.7409/rabdim.018.017
https://www.pgi.gov.pl/psg-1/psg-2/informacja-i-szkolenia/wiadomosci-surowcowe/10844-kruszywa-naturalne-definicja-i-pochodzenie.html
Kozioł W., Machniak Ł., Borcz A., Baic I.: Górnictwo kruszyw w Polsce – szanse i zagrożenia. Inżynieria Mineralna, 17, 2 (38), 2016, 175-182
Piotrowska A.: Złoża naturalnych piasków i żwirów: Zasoby, wydobycie, obrót międzynarodowy. Surowce i maszyny budowlane, 4, 2009, 8-12
Procedura Badawcza GDDKiA PB/1/18, Instrukcja badania reaktywności kruszyw metodą przyśpieszoną w 1 M roztworze NaOH w temperaturze 80°C, Załącznik nr 1 do Wytycznych technicznych klasyfikacji kruszyw krajowych i zapobiegania reakcji alkalicznej w betonie stosowanym w nawierzchniach dróg i drogowych obiektach inżynierskich, 2019, https://www.gov.pl/attachment/7fac7c30-a800-45a3-8053-a06ebd6361f2
Procedura Badawcza GDDKiA PB/3/18, Zalecenia dotyczące analizy petrograficznej kruszywa, Załącznik nr 3 do Wytycznych technicznych klasyfikacji kruszyw krajowych i zapobiegania reakcji alkalicznej w betonie stosowanym w nawierzchniach dróg i drogowych obiektach inżynierskich, 2019, https://www.gov.pl/attachment/bf3d3b0a-5a79-4903-8e30-803629296f95
Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M.A., Gibas K., Baran T.: Alkali-silica reactivity of high density aggregates for radiation shielding concrete. Materials, 11, 11, 2018, 2284, DOI: 10.3390/ma11112284
CSA A23.2-25A-14: Test method for detection of alkali–silica reactive aggregate by accelerated expansion of mortar bars, Canadian Standards Association, Mississauga, 2014
Test Method T363: Accelerated mortar bar test for the assessment of alkali-reactivity of aggregate, Roads and Maritime Services, NSW Government, RMS/Pub 12.033, 2012, https://roads-waterways.transport.nsw.gov.au/business-industry/partners-suppliers/documents/test-methods/t363.pdf
Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Antolik A., Dziedzic K., Glinicki M.A., Gibas K.: Weryfikacja odporności wybranych kruszyw ze skał magmowych na reakcję z alkaliami. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 18, 1, 2019, 67-83, DOI: 10.7409/rabdim.019.005
Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Antolik A., Dziedzic K., Gméling K., Bogusz K.: Laboratory investigations on fine aggregates used for concrete pavements due to the risk of ASR. Road Materials and Pavement Design, 22, 12, 2021, 2883-2895, DOI: 10.1080/14680629.2020.1796767
Garbacik A., Glinicki M.A., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Adamski G., Gibas K.: Wytyczne techniczne klasyfikacji kruszyw krajowych i zapobiegania reakcji alkalicznej w betonie stosowanym w nawierzchniach dróg i drogowych obiektach inżynierskich. Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych oraz Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Kraków-Warszawa, 2019, https://www.gov.pl/web/gddkia/reaktywnosc-kruszyw
Szuflicki M., Malon A., Tymiński M (eds.).: Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2020 r., Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa, 2021
Lukschová Š., Přikryl R., Pertold Z.: Evaluation of the alkali–silica reactivity potential of sands. Magazine of Concrete Research, 61, 8, 2009, 645-654, DOI: 10.1680/macr.2008.61.8.645
Hasdemir S., Tuğrul A., Yilmaz M.: Evaluation of alkali reactivity of natural sands. Construction and Building Materials, 29, 2012, 378-385, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.10.029
Vayghan A.G., Farshad Rajabipour F., Arndt C.: The influence of ASR gels composition on their swelling properties. 15th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction, Sao Paulo, 2016
Thomas M.: The role of calcium hydroxide in alkali recycling in concrete, calcium hydroxide in concrete. In: Skalny J., Gebauer J., Odler I. (eds.): Materials science of concrete. Special volume: Calcium hydroxide in concrete, American Ceramic Society, Westerville, 2001, 225-236
Borchers I.: Recommendation of RILEM TC 258-AAA: RILEM AAR-12: determination of binder combinations for non-reactive mix design or the resistance to alkali-silica reaction of concrete mixes using concrete prisms − 60 °C test method with alkali supply. Materials and Structures, 54, 6, 202, 2021, DOI: 10.1617/s11527-021-01681-2
Owsiak Z.: Korozja wewnętrzna betonu. Monografie, Studia, Rozprawy nr M66, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce, 2015
Wigum B.J., Pedersen L.T., Grelk B., Lindgård J.: Report 2.1. State-of-the art report: Key parameters influencing the alkali aggregate reaction, SINTEF Building and Infrastructure, Trondheim, 2006, https://www.sintef.no/globalassets/upload/byggforsk/partner/report-2.1-final-a06018.pdf
DAfStb Alkali-Richtlinie:2013-10, DAfStb-Richtlinie – Vorbeugende Maßnahmen gegen schädigende Alkalireaktion im Beton (Alkali-Richtlinie), Beuth Verlag GmbH, 2013
DIN EN 932-3:2003-12, Tests for general properties of aggregates – Part 3: Procedure and terminology for simplified petrographic description (includes Amendment A1:2003)
RILEM Recommended Test Method AAR-1: Detection of potential alkali-reactivity of aggregates – Petrographic examination method. In: Nixon P.J., Sims.I. (eds.): RILEM Recommendations for the Prevention of Damage by Alkali-Aggregate Reactions in New Concrete Structures. State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee 219-ACS, RILEM State-of-the-art reports, 17, Springer, 2016
ASTM C295-08: Standard guide for petrographic examination of aggregates for concrete, DOI: 10.1520/C0295-08
Manecki A., Muszyński M. (eds.): Przewodnik do petrografii, AGH, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2008
Potencjalna reaktywność alkaliczna piasku z krajowych złóż
