Improving the resistance of concrete for sleepers to the formation of delayed and secondary ettringite, the alkali-silica reaction, and electric corrosion

Abstract

Представлено результати дослiдження впливу добавок модифiкаторiв на корозiйну стiйкiсть бетону для залiзобе тонних шпал за критерiями електричного опору, стiйко стi до лужної корозiї та корозiї внаслiдок кристалiзацiї запiзнiлого та вторинного еттрингiту. Наведенi дослiджен ня було виконано в рамках вирiшення проблеми передчасно го руйнування залiзобетонних шпал, внаслiдок прогресуючо го трiщиноутворення на стадiї термообробки та подальшої експлуатацiї. Встановлено, що введення до складу бето ну шпал пуцоланових добавок, що мiстять в своєму складi активний Al 2 O 3 , дозволяє мiнiмiзувати ризик корозiї, що обумовлена реакцiєю кремнезему заповнювачiв з лугами та корозiї внаслiдок кристалiзацiї запiзнiлого та вторинно го еттрингiту. Висока ефективнiсть щодо названих видiв корозiї пуцоланових добавок, якi вмiщують активний Al 2 O 3 , пояснюється зв'язуванням лугiв в нерозчиннi лужнi гiдроалю мосилiкати, що сприяють ущiльненню системи зi зниженням вмiсту iонiв Na + /K + в розчинi. Зниження вмiсту в поровому розчинi лугiв обумовлює блокування реакцiї «луг-кремнiєва кислота» та пiдвищення температури стабiльностi еттрiн гiту до бiльш високих значень. Це знижує потенцiйну кiль кiсть циклiв утворення вторинного еттрiнгiту та iмовiр нiсть утворення запiзнiлого еттрiнгiту. Альтернативний механiзм дiї активного Al 2 O 3 пуцолан полягає у зв'язуван нi iонiв SO 4 2та Ca 2+ з порового розчину у низкосульфатнi форми гiдросульфоалюмiнатiв кальцiю, що виключає крис талiзацiю запiзнiлого та вторинного еттрiнгiту. Зниження витрати цементу та води за рахунок викори стання добавокпластифiкаторiв дозволяє пiдвищити пито мий електричний опiр модифiкованого бетону шпал вище рiвня контрольного складу без добавок. Одержанi результа ти надають можливiсть забезпечення проектної довговiч ностi бетону залiзобетонних шпал шляхом їх комплексної модифiкацiї пластифiкаторами та активними мiнеральни ми добавками, що мiстять активний Al 2 O 3 Ключовi слова: реакцiя «луг-кремнiєва кислота», за пiзнiлий еттрингiт, вторинний еттрiнгiт, електричний опiр, метакаолiн, зола виносу, мiкрокремнезем, пластифiкатор