Reacție agregată alcalină
Reacția alcalin-agregat este una dintre formele de degradare chimică a betonului care este declanșată în prezența agregatelor caracterizate de o anumită compoziție mineralogică.
Reacția alcalin-agregat are loc în două forme:
- Reacția alcali-silice (Reacția alcali-silice sau ASR) are loc în prezența silicei amorfe;
- Reacția alcali-silicat (Alkali-Silicate Reaction) are loc cu agregate, denumite în mod necorespunzător inerte (dacă ar fi inerte nu ar reacționa), constând din silicați polifazici;
- Reacția alcalin-carbonat (Reacție alcalin-carbonat sau ACR) în prezența agregatelor de calcar dolomitic.
Primul fenomen, observat pentru prima dată în SUA de TE Stanton în 1940, este cel mai frecvent.
Reacție alcali-silice
Cauze
Reacția alcalin-silice este, în general, asociată cu prezența de alcali ( sodiu și potasiu ) în ciment și de silice amorfă [1] sau slab cristalină în unele agregate .
Potrivit lui Stanton, teoretic, orice formă de silice , chiar cristalină, cum ar fi cuarțul , tridimitul și cristobalitul , pot interacționa cu sodiul și potasiul pentru a da naștere unui fel de silicat alcalin gelatinos capabil să se umfle într-un mediu umed, dar întinderea și viteza a reacției crește proporțional cu gradul de tulburare cristalină și cu porozitatea rocii.
Dinamica fenomenului
Cimentul conține conținuturi mici de alcaline (Na 2 O și K 2 O) care rezultă din componenta de argilă, care după hidratare trece în soluție sub formă de hidroxizi:
- Na 2 O + H 2 O → 2 Na (OH)
- K 2 O + H 2 O → 2 K (OH)
Originea alcalinilor poate fi, de asemenea, externă, de exemplu atunci când betonul intră în contact cu clorura de sodiu care este utilizată ca sare de degivrare .
Agregatele reactive reacționează cu ionii hidroxil (OH - ) asociați cu alcalii dând naștere la produse expansive.
Ca rezultat al reacției, pe suprafața granulelor se formează un gel silicat alcalin care, atunci când este înmuiat în apă, crește în volum dezvoltând o presiune între granule și pasta de ciment.
Deoarece acest proces este lent [2] , expansiunea are loc atunci când betonul a luat deja și se află în proces de întărire , prin urmare creșterea presiunii intergranulare poate da naștere la umflături localizate și fisuri în beton cu degradarea consecventă a acestuia.
[3] .
Aproape de suprafața turnării, fisurarea este de obicei urmată de detașarea superficială a unei porțiuni mici din zona circulară a betonului (ieșire) datorită acțiunii perturbatoare cauzate de umflarea agregatelor reactive.
Parametrii care influențează fenomenul
Deși mecanismul exact al reacției dintre alcali și agregat nu a fost complet clarificat, au fost identificați unii parametri fundamentali care contribuie la evoluția fenomenului distructiv.
Reacția alcalin-silice se manifestă mai rapid și mai intens cu cât cresc mai mult:
- conținutul de sodiu și potasiu în faza apoasă care umple porii capilari ai pastei de ciment: un conținut mai mare de 2 kg / m³ este considerat periculos;
- umiditatea relativă a mediului;
- cantitatea de agregate silicioase criptocristaline și amorfe.
Este suficient ca una dintre cele trei condiții de mai sus să lipsească pentru ca fenomenul să nu se manifeste sau să se manifeste fără daune aparente.
Remedii
Sărurile de litiu, sub formă de fluoruri, carbonați sau nitrați, pot fi utilizate pentru a preveni ASR.
aceste săruri, cu toate acestea, au dezavantajul costului lor ridicat, alternativ pot fi utilizate:
- cimenturi pentru furnal;
- cimenturi pozzolanice;
- cimenturi compozite;
care au particularitatea de a neutraliza reacția alcalin-agregată.
Cu toate acestea, sărurile de litiu devin indispensabile în cazul restaurării clădirilor deteriorate de ASR. În acest caz, când apar primele detașări localizate (pop-out [4] ), sărurile de litiu sunt aplicate pe suprafața structurii deteriorate pentru a opri fenomenul și ulterior restaurarea volumetrică poate fi efectuată cu produse din ciment tixotrop cu contracție compensată .
Caracteristicile apei de amestecare
Dacă, din motive demonstrabile, se prevede utilizarea agregatelor alcaline reactive în beton, conținutul echivalent de sodiu în apa de amestecare nu trebuie să depășească 1500 mg / l (UNI EN 1008).
Notă
Bibliografie
- Vito ALUNNO ROSSETTI: Beton - Materiale și tehnologie, ediția a treia 2007 , McGraw-Hill, Milano, ISBN 978-88-386-6459-5 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere cu reacție alcalină agregată
| Controlul autorității | GND ( DE ) 7684670-2 |
|---|
