Betonin vanhentuminen ja sen vaikutukset säilyvyyteen arktisissa meriolosuhteissa

• Main Authors: Kuosa, Hannele, Vesikari, Erkki
• Format: Book
• Language: Finnish
• Published: VTT Technical Research Centre of Finland 1989
• Subjects: arctic regions; concrete construction; concrete structures; offshore structures; mix design; salt water; ice; durability; frost; cements; Arctic; Arktis*
• Online Access: https://cris.vtt.fi/en/publications/0126c204-7334-4410-a97b-9dcc8a2384a9

Tutkimuksen kohteena oli vanhentumisen vaikutukset betonin säilyvyyteen arktisissa meriolosuhteissa. Betoni vanhentuu sekä ilmatilassa että merivedessä kemiallisten rasitustekijöiden johdosta. Ilmassa betoni karbonatisoituu ja merivedessä erilaiset suolat reagoivat sementtimineraalien kanssa. Kemiallisten muutosten takia myös betonin huokosrakenne muuttuu, mikä vaikuttaa betonin säilyvyyteen. Arktisissa meriolosuhteissa keskeisiä säilyvyyttä vaarantavia tekijöitä ovat pakkasrasitus ja jään aiheuttama mekaaninen kulutusrasitus. Betonin rapautumiselle ratkaisevaa on yleensä usean rasitustekijän yhteisvaikutus, mikä otettiin huomioon koeohjelmaa laadittaessa. Koebetoneissa sideaineena oli 1) portlandsementti, 2) yleissementti (sisältää lentotuhkaa), 3) seossementti, jossa kuonan ja portlandsementin suhde oli 30/70, 4) seossementti, jossa kuonan ja portlandsementin suhde oli 50/50, 5) masuunisementti ja 6) portlandsementti + 10 % silikoa. Betonin koostumus oli kaikissa sama, sideaineen määrä 350 kg/m3 ja vesi-sideainesuhde 0,48. Karbonatisoituminen heikentää betonin pakkassuolakestävyyttä kuonaa ja silikaa sisältävillä betoneilla. Lentotuhkaa sisältävällä betonilla ei havaittu muutosta pakkas-suolakestävyydessä. Portlandsementtibetonilla pakkas- suolakestävyys parani karbonatisoitumisen takia. Merivesikäsittelyn seurauksena portlandsementtibetonin pakkas-suolakestävyys heikkeni jonkin verran. Silikalla ja lentotuhkalla ei ollut heikentävää vaikutusta pakkas-suolakestävyyteen. Kuonan kohdalla koetulosta oli vaikeaa tulkita merivesikäsitellyillä koekappaleilla. Kulutuskokeissa todettiin selvä ero muottipinnan ja valupinnan kulumien välillä. Keskimäärin valupintojen kuluma oli 48 % suurempi kuin muottipintojen kuluma. Lisäksi havaittiin selvä korrelaatio puristuslujuuden ja kuluman välillä. Lujuuden kasvaessa 10 MPa kuluma pieneni muottipinnoilla noin 10 % ja valupinnoilla noin 20 %. Meriveden ja pakkasen yhteisvaikutus betonin kulutuskestävyyteen on ilmeinen. Ennen kulutuskoetta tehty lievä jäädytys-sulatusrasitus ...