Effect of potential of Hydrogen (pH) on compressive strength with variations in soaking concrete

Agoes  Soehardjono; Faris Rizal Andardi; Wisnumurti; Ari Wibowo

doi:10.7409/rabdim.025.011

Opublikowane: 2025-06-16

Tom 24 Nr 2 (2025)

Wpływ zmian parametru pH wilgotnego betonu na jego wytrzymałość przy ściskaniu

Agoes Soehardjono

, Faris Rizal Andardi

, Wisnumurti

, Ari Wibowo

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.025.011

Abstrakt

Poziom wskaźnika pH jako jednego z parametrów charakteryzujących wilgotny beton ma istotny wpływ na jego właściwości mechaniczne, takie jak: wytrzymałość na ściskanie, trwałość czy odporność na korozję zbrojenia. Celem przeprowadzonego badania było określenie wpływu zmian parametru pH w wilgotnym betonie – w wyniku różnych okresów zanurzenia próbek w roztworze wody morskiej o zasadowym lub kwaśnym odczynie – na ich wytrzymałość podczas ściskania. Badanie wytrzymałości na ściskanie przeprowadzono łącznie na 540 próbkach betonu. Użyte w badaniu próbki testowe miały kształt cylindryczny, wysokość 30 cm oraz średnicę 15 cm. Poszczególne próbki umieszczono w naczyniach z roztworem wody morskiej, o zróżnicowanych wartościach odczynów pH 5, 7, 9 oraz 11 i przechowywano przez okres 7, 14 lub 28 dni, codziennie monitorując poziomu parametru pH próbek betonu. Docelowe wartości wytrzymałości na ściskanie w przeprowadzonych badaniach to odpowiednio 25, 35 i 45 MPa. Wyniki badań potwierdziły, że zmiany pH betonu na skutek bezpośredniego oddziaływania roztworu zasadowego lub kwaśnego wody morskiej na strukturę próbek betonu miały znaczący wpływ na wyniki ich odporności na ściskanie. Potwierdzono, że spośród czterech zastosowanych okresów dojrzewania próbek – zarówno w środowisku wodnym kwaśnym, jak i zasadowym - największy wpływ na spadek wytrzymałości betonu na ściskanie f_c' miał okres 7-dniowy. Na podstawie przeprowadzonych badań zaproponowano równania pozwalające określić związek między wartościami odczynu pH betonu a jego wytrzymałością na ściskanie: f_c' = 5,85x + 0,55 (dla kwaśnego pH) oraz f_c' = -2,67x + 63,50 (w przypadku zasadowego pH).

Słowa kluczowe:

beton, odczyn kwaśny pH, odczyn zasadowy pH, wytrzymałość na ściskanie, zmiana wilgotności

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Soehardjono, A., Andardi, F. R., Wisnumurti, & Wibowo, A. (2025). Wpływ zmian parametru pH wilgotnego betonu na jego wytrzymałość przy ściskaniu. Roads and Bridges – Drogi I Mosty, 24(2), 223–230. https://doi.org/10.7409/rabdim.025.011

Cited by / Share

Licencja

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowe.

Bibliografia

Grengg C., Mittermayr F., Baldermann A., Böttcher M.E., Leis A., Koraimann G., Grunert P., Dietzel M.: Microbiologically induced concrete corrosion: A case study from a combined sewer network. Cement and Concrete Research, 77, 2015, 16-25, DOI: 10.1016/j.cemconres.2015.06.011 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2015.06.011
Google Scholar

Nguyen T.H., Thillainathan V., Chen S., Sung T., Grattan K.T.V., Taylor S.E., Basheer P.A.M., Long A.E.: Fluorescence based ﬁbre optic pH sensor for the pH 10-13 range suitable for corrosion monitoring in concrete structures. Sensors and Actuators B: Chemical, 191, 2014, 498-507, DOI: 10.1016/j.snb.2013.09.072 DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2013.09.072
Google Scholar

Saxena S., Baghban M.H.: Seawater concrete: A critical review and future prospects. Developments in the built Environment, 16, 2023, Article ID: 100257, DOI: 10.1016/j.dibe.2023.100257 DOI: https://doi.org/10.1016/j.dibe.2023.100257
Google Scholar

Saha A.K., Khan M.N.N., Sarker P.K., Shaikh F.A., Pramanik A.: The ASR mechanism of reactive aggregates in concrete and its mitigation by ﬂy ash: A critical review. Construction and Building Materials, 171, 2018, 743-758, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.03.183 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.183
Google Scholar

Okabe S., Odagiri M., Ito T., Satoh H.: Succession of sulfur-oxidizing bacteria in the microbial community on corroding concrete in sewer systems. Applied And Environmental Microbiology, 73, 2007, 971-980, DOI: 10.1128/AEM.02054-06 DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02054-06
Google Scholar

Mignon A., Graulus G.J., Snoeck D., Martins J., Belie N.D., Dubruel P., Vlierberghe S.V.: pH-sensitive superabsorbent polymers: a potential candidate material for self-healing concrete. Journal of Materials Science, 50, 2015, 970-979, DOI: 10.1007/s10853-014-8657-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-014-8657-6
Google Scholar

Jiang G., Keller J., Bond P.L.: Determining the long-term effects of H2S concentration, relative humidity and air temperature on concrete sewer corrosion. Water Research, 65, 2014, 157-169, DOI: 10.1016/j.watres.2014.07.026 DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.07.026
Google Scholar

Kaushal S.S., Likens G.E., Pace M.L., Utz R.M., Haq S., Gorman J., Grese M.: Freshwater salinization syndrome on a continental scale. The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 115, 4, 2018, E574-E583, DOI: 10.1073/pnas.1711234115 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1711234115
Google Scholar

Kaushal S.S., Duan S., Doody T.R., Haq S., Smith R.M., Newcomer Johnson T.A., Newcomb K.D., Gorman J., Bowman N., Mayer P.M., Wood K.L., Belt K.T., Stack W.P.: Human-accelerated weathering increases salinization, majorions, and alkalinization in fresh water across land use. Applied Geochemistry, 83, 2017, 121-135, DOI: 10.1016/j.apgeochem.2017.02.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2017.02.006
Google Scholar

Khirunnisa S., Rifqi M.G., Amin M.S.: Kajian kuat tekan beton di lingkungan laut tropis Banyuwangi. Potensi: Jurnal Sipil Politeknik, 21, 2, 2019, 47-53, https://jurnal.polban.ac.id/ojs-3.1.2/potensi/issue/view/132 (06.11.24) DOI: https://doi.org/10.35313/potensi.v21i2.1583
Google Scholar

Meidiani S., Hartawan S., Farsyah M.: Penggunaan variasi ph air (asam) pada kuat tekan beton normal F’c 25 Mpa. Jurnal BENTANG, 5, 2 , 2017, 127-134, DOI: 10.33558/bentang.v5i2.157 DOI: https://doi.org/10.33558/bentang.v5i2.157
Google Scholar

Yunianta A., Mabui D.S., Irianto: Pengaruh power of hydrogen (ph) air terhadap kuat tekan beton. Jurnal Teknik Dintek, 15, 2, 2022, 8-18, https://www.jurnal.ummu.ac.id/index.php/dintek/article/view/1301 (06/11/24)
Google Scholar

Wicaksono I.T., Nurwidayat R.: The Effect of pH water on the concrete mixtures and curing condition on the compressive strength of concrete. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 999, 2022, Article ID: 012006, DOI: 10.1088/1755-1315/999/1/012006 DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/999/1/012006
Google Scholar

Czajkowska J., Malarski M., Witkowska-Dobrev J., Dohojda M., Nowak P.: Mechanical performance of concrete exposed to sewage-the influence of time and pH. Minerals, 11, 5, 2021, Article ID: 544, DOI: 10.3390/min11050544 DOI: https://doi.org/10.3390/min11050544
Google Scholar

Trabanelli G., Monticelli C., Grassi V., Frignani A.: Electrochemical study on inhibitors of rebar corrosion in carbonated concrete. Cement and Concrete Research, 35, 9, 2005, 1804-1813, DOI: 10.1016/j.cemconres.2004.12.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.12.010
Google Scholar

Peipe W., Dengfeng W., Jing Z., Shaopo W., Anbang L., Yuchen Z., Fan L., Pengqi L., Yifeng Z., Xuyang P.: Concrete crack repairing device and concrete crack repairing method thereof, Patent Application No: 202111159813. Cscec Xinjiang Constr & Eng Group Co Ltd, 2021, available online: https://lens.org/022-933-641-925-71X (06.11.24)
Google Scholar

Walling S.A., Provis J.L.: Magnesia-based cements: A journey of 150 years, and cements for the future? Chemical reviews, 116, 7, 2016, 4170-4204, DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00463 DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00463
Google Scholar

Sassoni E.: Hydroxyapatite and other calcium phosphates for the conservation of cultural heritage: A review. Materials, 11, 4, 2018, Article ID: 557, DOI: 10.3390/ma11040557 DOI: https://doi.org/10.3390/ma11040557
Google Scholar

Ma Q., Nanukuttan S.V., Basheer P.A.M., Bai Y., Yang C.: Chloride transport and the resulting corrosion of steel bars in alkali activated slag concretes. Materials and Structures, 49, 2016, 3663-3677, DOI: 10.1617/s11527-015-0747-7 DOI: https://doi.org/10.1617/s11527-015-0747-7
Google Scholar

Maraghechi H., Rajabipour F., Pantano C.G., Burgos W.D.: Effect of calcium on dissolution and precipitation reactions of amorphous silica at high alkalinity. Cement and Concrete Re- search, 87, 2016, 1-13, DOI: 10.1016/j.cemconres.2016.05.004 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2016.05.004
Google Scholar

Gu L., Bennett T., Visintin P.: Sulphuric acid exposure of conventional concrete and alkali-activated concrete: Assessment of test methodologies. Construction and Building Materials, 197, 2019, 681-692, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.11.166 DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.11.166
Google Scholar

Agoes Soehardjono

https://orcid.org/0000-0001-6172-4457

Afiliacja:

University of Brawijaya, Department of Civil Engineering, 169 MT. Haryono St., 65145 Malang Indonezja

Faris Rizal Andardi

farisrizal@student.ub.ac.id
https://orcid.org/0009-0009-3379-3442

Afiliacja:

University of Brawijaya, Department of Civil Engineering, 169 MT. Haryono St., 65145 Malang Indonezja

Wisnumurti

https://orcid.org/0000-0002-2939-2170

Afiliacja:

University of Brawijaya, Department of Civil Engineering, 169 MT. Haryono St., 65145 Malang Indonezja

Ari Wibowo

https://orcid.org/0000-0001-9423-2248

Afiliacja:

University of Brawijaya, Department of Civil Engineering, 169 MT. Haryono St., 65145 Malang Indonezja

Wpływ zmian parametru pH wilgotnego betonu na jego wytrzymałość przy ściskaniu

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Pobrania

Agoes Soehardjono

Faris Rizal Andardi

Wisnumurti

Ari Wibowo