Έλεγχος παραμέτρων ανθεκτικότητας πορώδους σκυροδέματος

Abstract

Στόχος της Μεταπτυχιακής Εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης μερικών βασικών συνιστωσών της ανθεκτικότητας όπως είναι οι έντονες θερμοκρασιακές μεταβολές (ψύξη/απόψυξη), η ενανθράκωση, και η επίδραση του θαλάσσιου περιβάλλοντος στο πορώδες σκυρόδεμα. Για την επίτευξη του στόχου αυτού, σκυροδετήθηκαν δοκίμια από 7 διαφορετικές συνθέσεις πορώδους σκυροδέματος, ενώ παράλληλα σκυροδετήθηκαν και δοκίμια συμβατικού σκυροδέματος για την σύγκριση των πειραματικών μετρήσεων. Επιδιώχθηκε στις συνθέσεις πορώδους σκυροδέματος που μελετήθηκαν να περιλαμβάνονται ως αδρανή, παράλληλα με τα ασβεστολιθικά αδρανή και υλικά που είτε είναι βιομηχανικά παραπροϊόντα όπως είναι η σκωρία χάλυβα είτε είναι οικοδομικά απόβλητα. Τα υλικά αυτά εξετάστηκαν σε διάφορα ποσοστά συμμετοχής. Τα πειραματικά αποτελέσματα συλλέχθηκαν μέσω πραγματοποίησης επαναλαμβανόμενων κύκλων ψύξης/απόψυξης, τοποθέτησης δοκιμίων σε περιοχές με διαφορετικές συγκεντρώσεις CO2, και εμβάπτισης δοκιμίων σε τεχνητό θαλάσσιο περιβάλλον αντίστοιχα. Τα εξαγόμενα αποτελέσματα έδειξαν ότι η δράση παγετού στο πορώδες σκυρόδεμα επηρεάζει δυσμενώς την ανθεκτικότητά του, φθάνοντας μέχρι και το σημείο της τελικής του αποσάθρωσης-γεγονός αναμενόμενο. Η πορεία εξέλιξης αυτής της φθοράς εξαρτάται από την εκάστοτε υπό μελέτη σύνθεση και κυρίως από τις πρώτες ύλες που χρησιμοποιήθηκαν. Ακόμη, η εισχώρηση του CO2 στα δοκίμια πορώδους σκυροδέματος φάνηκε ότι επηρεάζεται τόσο από τις συνθήκες έκθεσής τους, όσο και από την χρονική διάρκεια μελέτης τους. Στις δύο πρώτες πειραματικές διαδικασίες φάνηκε πως τα αποτελέσματα επηρεάστηκαν από την επιλογή των αδρανών. Τέλος, δεν παρατηρήθηκε κάποια σημαντική απώλεια της μάζας των δοκιμίων ή κάποια διόγκωσή τους κατά την παραμονή τους στο περιβάλλον του τεχνητού θαλασσινού νερού.

The aim of this thesis is the investigation of the impact of some basic factors of durability such as the intense temperature changes (freezing/thawing), the phenomenon of carbonization, and the effect of the marine environment on pervious concrete. To achieve this goal, samples from 7 different mix designs of pervious concrete were produced, while conventional concrete samples were also produced to compare the experimental measurements. The compositions of pervious concrete that were studied were sought to involve (in addition to conventional limestone aggregates), materials that were either industrial products (such as steel slag), or construction and demolition wastes. These products were investigated in different participation rates. The experimental results were collected by performing repeated freeze/thaw cycles, placing samples in areas with different concentrations of CO2, and immersing in an artificial marine environment respectively. The results showed that the effect of frost on pervious concrete affects its durability, and disintegrates its structure- as it was expected. The progress of this damage depends on the composition studied, and mainly from the raw materials which were used. Furthermore, the penetration of CO2 in pervious concrete samples depends by two factors: the exposure conditions and the location where the samples were placed. The first two experimental procedures showed that the results were affected by the choice of the aggregates. Finally, there was no significant mass loss of specimens or some expansion during their stay in the environment of artificial seawater.