Αξιολόγηση Ελληνικών Υδραυλικών Παραπροϊόντων ως Πρόσθετα Σκυροδέµατος

Transcript

1 Αξιολόγηση Ελληνικών Υδραυλικών Παραπροϊόντων ως Πρόσθετα Σκυροδέµατος E.Γ. Παπαδάκης V. G. PAPADAKIS & ASSOCIATES, Επιστηµονικό Πάρκο Πατρών Α.Ε., Οδ. Σταδίου, Πλατάνι, Πάτρα Σ. Αντίοχος Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χηµικών Μηχανικών, Ηρώων Πολυτεχνείου 9, 15773, Αθήνα Σ. Τσίµας Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Σχολή Χηµικών Μηχανικών, Ηρώων Πολυτεχνείου 9, 15773, Αθήνα Λέξεις κλειδιά: Ανθεκτικότητα, ενεργότητα, ιπτάµενη τέφρα, υδραυλικά παραπροϊόντα. ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Αρκετά στερεά βιοµηχανικά παραπροϊόντα θερµικών κατεργασιών (τέφρες από εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή καύσης αποβλήτων, σκωρίες από µεταλλουργικές διεργασίες, κλπ.), καθώς επίσης και κάποια φυσικά ποζολανικά υλικά (ηφαιστειακή γη, καολίνης, γη διατόµων, κλπ.) µπορούν να χαρακτηρισθούν ως δευτερεύοντα υδραυλικά υλικά. Η µεγιστοποίηση της χρήσης των υλικών αυτών θα βοηθήσει σηµαντικά στην βιώσιµη ανάπτυξη του τοµέα δοµικών έργων, µειώνοντας παράλληλα το κόστος κατασκευής. Σε αυτήν την εργασία παρουσιάζονται πειραµατικά αποτελέσµατα που σχετίζονται µε την δράση των υλικών αυτών στο σκυρόδεµα και την επίδρασή τους στην αντοχή και την ανθεκτικότητα σε διάρκεια (αντίσταση σε ενανθράκωση και διείσδυση χλωριόντων). Τα αποτελέσµατα αυτά προσοµοιώνονται χρησιµοποιώντας την έννοια του ισοδυνάµου τσιµέντου (cement equivalent) ώστε να είναι δυνατή η πρόβλεψη φυσικών και µηχανικών ιδιοτήτων του σκυροδέµατος. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η πλειονότητα των περιπτώσεων φθοράς σκυροδέµατος σχετίζεται µε την διάβρωση του οπλισµού, η οποία κυρίως οφείλεται σε ενανθράκωση ή διείσδυση χλωριόντων [1,2]. Από την άλλη πλευρά, είναι πλέον κοινός τόπος [3,4] ότι η βιώσιµη ανάπτυξη των βιοµηχανιών τσιµέντου και σκυροδέµατος µπορεί να επιτευχθεί µε µεγιστοποίηση της χρήσης ποζολανικών και υδραυλικών παραπροϊόντων (supplementary cementing materials: SCM), όπως τέφρα, σκωρία, κλπ., παραγόµενων σε ατµοηλεκτρικούς σταθµούς και µεταλλουργικές βιοµηχανίες. Εκτός από την επίδραση των υλικών αυτών σε συνήθεις δοµικές ιδιότητες του σκυροδέµατος, όπως αντοχή και σταθερότητα όγκου, η επίδραση στην ανθεκτικότητα πρέπει επίσης να µελετηθεί επαρκώς. Σε προηγούµενες εργασίες [5-7] προτείνεται ένα απλοποιηµένο σχήµα χηµικών αντιδράσεων που περιγράφει την δράση της πυριτικής παιπάλης και της ιπτάµενης τέφρας στο σκυρόδεµα, δίνοντας επίσης ποσοτικές εκφράσεις εκτίµησης της χηµικής και ογκοµετρικής σύνθεσης ενός ποζολανικού σκυροδέµατος. Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζεται µια πρακτική προσέγγιση της επίδρασης των ποζολανικών υλικών στην αντοχή και την ανθεκτικότητα του σκυροδέµατος, χρησιµοποιώντας την έννοια του συντελεστή ενεργότητας k [8,9]. Ο συντελεστής ενεργότητας k ορίζεται ως το µέρος της ποζολάνης που µπορεί να θεωρηθεί ως ισοδύναµο του τσιµέντου Portland παρέχοντας ίσες τιµές ιδιοτήτων µε το σκυρόδεµα χωρίς ποζολάνη (k=1 για τσιµέντο Portland). Ως τέτοια ιδιότητα σύγκρισης χρησιµοποιείται συχνά η θλιπτική αντοχή, παρά ταύτα και άλλες ιδιότητες µπορεί να χρησιµοποιηθούν όπως διαπερατότητα, ανθεκτικότητα, κλπ.

2 2 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2.1 Υλικά και παρασκευή δοκιµίων Χρησιµοποιήθηκαν έξι τυπικά ποζολανικά/ υδραυλικά υλικά, δύο φυσικά ποζολανικά υλικά και τέσσερα βιοµηχανικά παραπροϊόντα. Τα φυσικά υλικά ήταν: ηφαιστειακή γη από την Μήλο (µηλαϊκή γη: ΜΕ) και γη διατόµων από την Σάµο (DE). Χρησιµοποιήθηκαν τρεις διαφορετικές ιπτάµενες τέφρες ΕΗ, µία τυπική ιπτάµενη τέφρα από τον ΑΗΣ Α της Μεγαλόπολης (FL), µία ιπτάµενη τέφρα από τον ΑΗΣ Πτολεµαϊδας (FH) και µία από τον ίδιο ΑΗΣ µε αρκετά υψηλότερο ποσοστό θεϊκών (FHS). Τέλος, χρησιµοποιήθηκε µία σκωρία σιδηρονικελίου της ΛΑΡΚΟ (SL). Όλα αυτά τα υλικά αλέσθηκαν πριν την όποια χρήση τους έως λεπτότητας 400 ± 20 m 2 /kg σύµφωνα µε την δοκιµή κατά Blaine. Έγινε επίσης σύγκριση και µε δύο υλικά εµπορίας εξωτερικού: µία πυριτική παιπάλη (SF) από Νορβηγία, και µια ιπτάµενη τέφρα ανθρακίτη χαµηλού ασβεστίου (FΖ) από ανία. Xρησιµοποιήθηκε ένα υψηλής αντοχής τσιµέντο Portland (CEM I 52.5R σύµφωνα µε European Standard EN 197) της ίδιας λεπτότητας µε τα SCM. Η ανάλυση οξειδίων των υλικών δίνονται στον Πίνακα 1. Για τα πειράµατα αντοχής και ανθεκτικότητας παρασκευάσθηκαν δοκίµια σκυροδέµατος. Χρησιµοποιήθηκαν ασβεστολιθικά αδρανή τυπικής διαβάθµισης, περιλαµβάνοντας λεπτόκοκκα (37%), µεσόκοκκα (21%) και χονδρόκοκκα (42%) αδρανή. Η περιεκτικότητα σε νερό για όλα τα δοκίµια σκυροδέµατος κρατήθηκε σταθερή και ίση µε 175 kg/m 3. Χρησιµοποιήθηκε ένας τυπικός υπερρευστοποιητής σε περιεκτικότητα 0.5% του ολικού συνδετικού υλικού ώστε η κάθιση του νωπού σκυροδέµατος να κυµαίνεται γενικά στο διάστηµα mm. Για το δοκίµιο αναφοράς, ο λόγος νερού/τσιµέντο (W/C) ήταν ίσος µε 0.5 και ο λόγος αδρανών προς τσιµέντο (A/C) ίσος µε 5.4. Μία σταθερή µονάδα όγκου (1 m 3 ) σκυροδέµατος επιλέχθηκε ως κοινή βάση σύγκρισης. Όταν ένα SCM προστίθεται σε αυτήν την µονάδα τότε ίσος όγκος (και περίπου ίση µάζα) από ένα άλλο υλικό, είτε τσιµέντο είτε αδρανή, αφαιρούνται ώστε να διατηρείται σταθερός ο συνολικός όγκος (το ποσοστά αντικατάστασης ήταν 10% και 20% επί του τσιµέντου αναφοράς). Τα ξηρά υλικά αναµείχθηκαν για 2 min, προστέθηκε το νερό µε τον ρευστοποιητή και η ανάµιξη συνεχίσθηκε για 2 min επιπλέον. Τα δοκίµια για µέτρηση θλιπτικής αντοχής ήταν κύβοι ακµής 150 mm, τοποθετήθηκαν σε νερό 20 o C, και δοκιµάσθηκαν µετά από 2, 7, 28 και 90 ηµέρες. Τρία δοκίµια ανά µέτρηση χρησιµοποιήθηκαν. Τα δοκίµια για µέτρηση χαρακτηριστικών ανθεκτικότητας χυτεύτηκαν σε κυλίνδρους διαµέτρου 100 mm και ύψους 200 mm, και παρέµειναν σε νερό για έναν χρόνο. Αυτή η µακρά περίοδος συντήρησης εξασφαλίζει έναν προχωρηµένο βαθµό ενυδάτωσης. Πίνακας 1. Ανάλυση οξειδίων των υλικών που χρησιµοποιήθηκαν* Τσιµέντο FL FH FHS SL ME DE SiO Al 2 O Fe 2 O CaO MgO K 2 O Na 2 O SO Ενεργό SiO 2 ** * Εφαρµόσθηκαν οι µέθοδοι ανάλυσης κατά EN-450, EN-196 και EN-451. ** Το κλάσµα SiO 2 το οποίο είναι διαλυτό µετά από κατεργασία µε HCl και αναβράζον KOH (EN 197-1).

3 2.2 Επιταχυνόµενη ενανθράκωση Τµήµατα πάχους 90 mm κόπηκαν από το µέσον των κυλινδρικών δοκιµίων και καλύφθηκαν από ένα πλαστικό στρώµα στην κυλινδρική τους επιφάνεια αφήνοντας µόνον τις δύο απέναντι πλευρές εκτεθειµένες σε ενανθράκωση. Χρησιµοποιήθηκαν δύο δείγµατα ανά σύνθεση. Τα δοκίµια παρέµειναν για έναν µήνα σε περιβάλλον εργαστηρίου για σταθεροποίηση της εσωτερικής υγρασίας. Μετά τοποθετήθηκαν σε έναν θάλαµο µε ελεγχόµενη 3% συγκέντρωση σε CO 2, 61% σχετική υγρασία και 25 o C θερµοκρασία για 100 ηµέρες (Nordtest method NT Build 357, 1989). Μετά την ενανθράκωση τα δοκίµια θραύστηκαν κάθετα στις επιφάνειες έκθεσης και το βάθος ενανθράκωσης προσδιορίσθηκε µε χρήση δείκτη φαινολοφθαλεϊνης. Για κάθε σύνθεση δίνεται το µέσο βάθος ενανθράκωσης των τεσσάρων µετρήσεων. 2.3 ιείσδυση χλωριόντων Τµήµατα 70 mm πάχους κόπηκαν από τα αρχικά δοκίµια και προετοιµάσθηκαν για µακράς περιόδου πειράµατα διείσδυσης χλωριόντων σύµφωνα µε Nordtest method NT Build 443 (1995). Πριν την εµβύθιση τα δείγµατα καλύφθηκαν µε εποξειδική ρητίνη και µόνον ένα επιφανειακό τµήµα πάχους 10 mm αφαιρέθηκε από το ένα τους άκρο. Στην συνέχεια βυθίσθηκαν σε διάλυµα χλωριόντων (165g NaCl/l) για 100 ηµέρες σε θερµοκρασία 20 o C. Στο τέλος αυτής της περιόδου ελήφθησαν διαδοχικά στρώµατα διαφόρων βαθών από την επιφάνεια έκθεσης χρησιµοποιώντας µια ξηρά τεχνική η οποία µε τριβή αφαιρεί κυκλικά τµήµατα διαµέτρου 75 mm. Η ολική περιεκτικότητα σε χλωριόντα προσδιορίσθηκε µε την µέθοδο τιτλοδότησης κατά Volhard (NT Build 208, 1984). 3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ 3.1 Θλιπτική αντοχή Τυπικά αποτελέσµατα θλιπτικής αντοχής δίνονται στο Σχήµα 1. Γενικά παρατηρείται ότι όταν τα ποζολανικά υλικά αντικαθιστούν αδρανή επιτυγχάνονται υψηλότερες αντοχές. Η τελική αύξηση της αντοχής είναι ανάλογη του ποσοστού δραστικού πυριτίου στην ποζολάνη. Όταν αντικαθίσταται τσιµέντο από αυτά τα υλικά (µέχρι ενός σηµείου) η τελικά αντοχή ξεπερνά την αντοχή του δοκιµίου αναφοράς µόνον εάν το ποσοστό δραστικού πυριτίου στην ποζολάνη είναι µεγαλύτερο από αυτό του τσιµέντου. Για το υπολογισµό των συντελεστών k ακολουθήθηκε η κάτωθι πορεία. Η θλιπτική αντοχή, f c (MPa), ενός σκυροδέµατος τσιµέντου Portland µπορεί να υπολογισθεί από την κάτωθι εµπειρική εξίσωση [10]: f c = K ( 1 W/C - α) (1) όπου W είναι η περιεκτικότητα σε νερό του αρχικού µίγµατος σκυροδέµατος (kg/m 3 ), C η περιεκτικότητα σε τσιµέντο (kg/m 3 ), Κ µία παράµετρος που εξαρτάται από τον τύπο τσιµέντου (MPa) και α µία παράµετρος που εξαρτάται κυρίως από τον χρόνο και µέθοδο συντήρησης. Για το τσιµέντο Portland που χρησιµοποιήθηκε στο παρόν έργο, το K υπολογίσθηκε ίσο µε 38.8 MPa. Χρησιµοποιώντας τις µέσες µετρηθείσες τιµές αντοχής για το δοκίµιο αναφοράς, το α υπολογίσθηκε ως 1.06, 0.72, 0.5 και 0.23, για 2, 7, 28, και 90 ηµέρες, αντίστοιχα.

4 80 Compressive Strength (MPa) c. 28 days FL FH FHS ME DE SCM Addition (% cement by weight) Σχήµα 1. Πειραµατικά αποτελέσµατα θλιπτικής αντοχής δοκιµίων στις 28 ηµέρες. Το δεξιό µέρος αναφέρεται στην περίπτωση αντικατάστασης αδρανών από ποζολάνες και το αριστερό στην περίπτωση αντικατάστασης τσιµέντου από ποζολάνες. Στην περίπτωση ποζολανικού σκυροδέµατος µπορεί να χρησιµοποιηθεί η ακόλουθη εξίσωση που περικλείει την έννοια του συντελεστή k: f c = K ( 1 W/(C+kP) - α) (2) όπου P είναι η περιεκτικότητα SCM στο σκυρόδεµα (kg/m 3 ). Χρησιµοποιώντας αυτήν την εξίσωση και τις παρούσες πειραµατικές τιµές αντοχής, οι συντελεστές ενεργότητας k υπολογίζονται και δίνονται στον Πίνακα 2. Επίσης, στο Σχήµα 2 δίνονται όλες οι υπολογισµένες τιµές k από αυτήν την εργασία και από άλλες προηγούµενες [11-13]. Πίνακας 2. Συντελεστές ενεργότητας (k-values) για διάφορα SCM Ιδιότητα Σκυροδέµατος FL FH FHS SL ME DE Αντοχή, 2 ηµέρες Αντοχή, 7 ηµέρες Αντοχή, 28 ηµέρες Αντοχή, 90 ηµέρες Αντίσταση σε Cl

5 Efficiency factor (k-value) SF MK FZ FL FH FHS ME DE 0 Strength, 28 days Strength, 90 days Chloride resistance Carbonation resistance Σχήµα 2. Συντελεστές ενεργότητας για διάφορα SCM, παρούσα και προηγούµενες εργασίες [11,12]. SF: silica fume, MK: metakaolin, FZ: anthracite fly ash with almost zero calcium content, FL: low-calcium fly ash, FH: high-calcium fly ash, FHS: high-calcium high-sulfur fly ash, ME: Milos volcanic earth, and DE: diatomeous earth. Για τις Ελληνικές ιπτάµενες τέφρες, οι τιµές του k είναι περίπου στην µονάδα (1) κατά τις πρώιµες ηλικίες, και καθώς ο χρόνος περνά, το k ξεπερνά την µονάδα. Αυτό σηµαίνει ότι, τουλάχιστον µέχρι ενός ορίου [5-7], αυτές οι συγκεκριµένες τέφρες, αφού αλεσθούν, µπορούν να αντικαταστήσουν τσιµέντο Portland, δίνοντας ίδιες αντοχές. Τα φυσικά SCM παρουσιάζουν αρκετά χαµηλή ενεργότητα ( για ME και 0.2 για DE). Αυτό συνδέεται µε την χαµηλή περιεκτικότητα τους σε ενεργό πυρίτιο. Οµοίως, η σκωρία SL δίνει περίπου µηδενική ενεργότητα λόγω απουσίας άµορφου και άρα ενεργού πυριτίου εξαιτίας της αργής ψύξης της κατά την παραγωγή της. 3.2 Ενανθράκωση Τυπικά πειραµατικά αποτελέσµατα εναθράκωσης δίνονται στο Σχήµα 3. Για τα παρόντα ποζολανικά υλικά το βάθος ενανθράκωσης µειώνεται καθώς αυξάνει η αντικατάσταση αδρανών από ποζολάνη και αυξάνει καθώς αυξάνει η αντικατάσταση τσιµέντου από ποζολάνη. Συγκρίνοντας την σχετική συµπεριφορά για αντικατάσταση 10% είτε σε τσιµέντο είτε σε αδρανή παρατηρείται ότι η FH παρουσιάζει το χαµηλότερο βάθος ενανθράκωσης ενώ η SF το υψηλότερο βάθος. Έχει παλαιότερα [14,15] αναπτυχθεί ένα θεωρητικό µοντέλο ενανθράκωσης σκυροδέµατος. Για συνήθεις τιµές παραµέτρων (σχετική υγρασία πάνω από 50%) µπορούν να γίνουν σηµαντικές απλοποιήσεις στο µοντέλο, το οποίο διαµορφώνεται σε αλγεβρική εξίσωση που δίνει την εξέλιξη του βάθους ενανθράκωσης συναρτήσει περιβαλλοντικών συνθηκών και παραµέτρων σύνθεσης σκυροδέµατος. Υποθέτοντας ως ισοδύναµο ποσό τσιµέντου το άθροισµα C+kP (όπου P: SCM) και αντικαθιστώντας το στις σχετικές εξισώσεις υπολογίζεται ο συντελεστής k ώστε οι προβλέψεις του µοντέλου να συµφωνούν µε τα πειραµατικά αποτελέσµατα. Έτσι µέσες τιµές του συντελεστή

6 ενεργότητας k για αντίσταση έναντι ενανθράκωσης υπολογίσθηκαν ως 0.3, 0.5 και 0.7 για πυριτική παιπάλη, ιπτάµενη τέφρα χαµηλού ασβεστίου και ιπτάµενη τέφρα υψηλού ασβεστίου, αντίστοιχα. Carbonation Depth (mm) SF FL FH Pozzolan Addition (% cement bw) Σχήµα 3. Πειραµατικά αποτελέσµατα ενανθράκωσης δοκιµίων που περιέχουν διάφορα ποζολανικά υλικά που αντικαθιστούν είτε αδρανή (δεξιό µέρος) είτε τσιµέντο (αριστερό µέρος). 3.3 ιείσδυση χλωριόντων Όπως παρατηρείται στο Σχήµα 4, τα δοκίµια που περιέχουν ποζολάνες είτε αυτές αντικαθιστούν αδρανή είτε τσιµέντο παρουσιάζουν σηµαντικά µικρότερη ολική περιεκτικότητα σε χλωριόντα. Από όλα τα υλικά που δοκιµάσθηκαν η SF παρουσίασε τον µικρότερο βαθµό διείσδυσης χλωριόντων, κατόπιν η FL και τέλος η FH. Σε πολλές εργασίες η µεταφορά ιόντων Cl - στο σκυρόδεµα προσοµοιώνεται χρησιµοποιώντας τον δεύτερο νόµο διάχυσης του Fick, αµελώντας την αλληλεπίδραση και δέσµευση των ιόντων στην στερεά φάση του σκυροδέµατος. Παραταύτα, αυτή η διεργασία είναι αρκετά σηµαντική και περιλαµβάνει δέσµευση των χλωριόντων από τα ενυδατωµένα συστατικά του τσιµέντου, ιοντικές αλληλεπιδράσεις, υστέρηση στην κίνηση των κατιόντων και σχηµατισµό µιας ηλεκτρικής διπλοστοιβάδας στην επιφάνεια των στερεών. Οι Pereira & Hegedus [16] προσοµοίωσαν τις διεργασίες διάχυσης-αντίδρασης των χλωριόντων στο κορεσµένο σκυρόδεµα µε µια διεργασία ισορροπίας Lαngmuir συνδυασµένη µε διάχυση Fick. Οι Papadakis et al. [17,18] προέκτειναν την ανωτέρω εργασία σε γενικότερες συνθήκες προσφέροντας ταυτόχρονα µια απλούστερη επίλυση. Αυτό το µοντέλο εφαρµόσθηκε στην παρούσα περίπτωση και υπολογίσθηκαν µετά από προσαρµογή των προβλέψεων στα πειραµατικά δεδοµένα οι άριστες τιµές του συντελεστή k για αντίσταση σε διείσδυση χλωριόντων: 6, 3 και 2 για πυριτική παιπάλη, ιπτάµενη τέφρα χαµηλού Ca και ιπτάµενη τέφρα υψηλού Ca, αντίστοιχα. Αυτές οι σηµαντικά υψηλότερες τιµές του k συγκρινόµενες µε τις αντίστοιχες για αντοχή µπορεί να εξηγηθούν λόγω των σηµαντικών αλληλεπιδράσεων των χλωριόντων µε τα τοιχώµατα των πόρων του σκυροδέµατος.

7 Total Cl- Content (kg/m3) SF FL FH Pozzolan Addition (% cement bw) Σχήµα 4. Ολική περιεκτικότητα σε χλωριόντα σε βάθος 5.5 mm από την επιφάνεια έκθεσης δοκιµίων που περιέχουν διάφορα ποζολανικά υλικά που αντικαθιστούν είτε αδρανή (δεξιό µέρος) είτε τσιµέντο (αριστερό µέρος). 4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από την παρούσα εργασία προτείνονται, ανάλογα µε την ιδιότητα που ενδιαφέρει, τιµές για τον συντελεστή ενεργότητας k διαφόρων ποζολανικών υλικών (Πίνακας 2). Οι τιµές του k για αντοχή 28 ηµερών, 91 ηµερών ή προχωρηµένης ενυδάτωσης (1 έτους), όπως και οι τιµές του k σχετικά µε ανθεκτικότητα σε διάρκεια µπορεί να χρησιµοποιηθούν ανάλογα µε τις ειδικές απαιτήσεις του εκάστοτε έργου. Έτσι υπολογίζεται το ισοδύναµο ποσό τσιµέντου (C+kP) που µπορεί να εισαχθεί στα διάφορα µοντέλα κατά την µελέτη σύνθεσης. Οι τιµές του k ισχύουν µέχρι ενός ποσοστού ποζολανών στο σκυρόδεµα. Εννοείται ότι παραπάνω ποσότητες θα παραµένουν ανενεργές λόγω έλλειψης ασβεστίου που είναι απαραίτητο για την δέσµευση του πυριτίου. Παρόλα αυτά αναµένεται σηµαντική αρχική επιτάχυνση της ποζολανικής δράσης. είχθηκε ότι για όλες τις ποζολάνες που µελετήθηκαν σε αυτήν την εργασία, το βάθος ενανθράκωσης µειώνεται καθώς αυξάνει η αντικατάσταση αδρανών από ποζολάνη και αυξάνει καθώς αυξάνει η αντικατάσταση τσιµέντου από ποζολάνη. Τα δοκίµια που περιείχαν ποζολάνη, ανεξάρτητα εάν αντικαθιστούσε αδρανή ή τσιµέντο παρουσίασαν σηµαντικά χαµηλότερη περιεκτικότητα σε χλωριόντα στα πειράµατα διείσδυσης. Συνεπώς, η χρήση ποζολανών ως πρόσθετα σε αναµίγµατα τσιµέντου Portland αντικαθιστώντας είτε αδρανή είτε τσιµέντο επιµηκύνει σηµαντικά το στάδιο προστασίας του οπλισµού στην περίπτωση µηχανισµού διάβρωσης µέσω διείσδυσης χλωριόντων. Στην περίπτωση του µηχανισµού διάβρωσης µέσω ενανθράκωσης επιµήκυνση του σταδίου προστασίας του οπλισµού επιτυγχάνεται µόνον µέσω αντικατάστασης αδρανών από ποζολάνες.

8 ΑΝΑΦΟΡΕΣ 1. Basheer, P.A.M., Chidiac, S.E., and Long, A.E., Predictive Models for Deterioration of Concrete Structures, Constr. Build. Mater., Vol. 10, p Thompson, N.G., and Lankard, D.R., Improved Concretes for Corrosion Resistance, Georgtown Pike, McLean VA, US Department of Transportation, Federal Highway Administration, Report No. FHWA-RD Mehta, P.K., Role of Pozzolanic and Cementitious Material in Sustainable Development of the Concrete Industry, Proceedings of the 6 th International Conference on the Use of Fly Ash, Silica Fume, Slag, and Natural Pozzolans in Concrete, Bangkok, ACI SP-178, p Berry, E.E., and Malhotra, V.M., Fly Ash in Concrete, in: Supplementary Cementing Materials for Concrete, Ed. V.M. Malhotra, CANMET SP-86-8E, p. 35, Ottawa. 5. Papadakis, V.G., Experimental Investigation and Theoretical Modeling of Silica Fume Activity in Concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 29, p Papadakis, V.G., Effect of Fly Ash on Portland Cement Systems. Part I: Low-calcium Fly Ash, Cement and Concrete Research, Vol. 29, p Papadakis, V.G., Effect of Fly Ash on Portland Cement Systems. Part II: High-Calcium Fly Ash, Cement and Concrete Research, 30(10), KEMA Environmental Technology, Determination of the k-value of Fly Ash, Report No KET/R&B , Arnhem. 9. European Committee for Standardization, EN 206-1, Herholdt, A.D., Justesen, C.F., Nepper-Christensen, P., and Nielsen, A., Beton-Bogen, 2 nd ed., in danish, Aalborg Portland, Aalborg. 11. Badogiannis, E., S. Tsivilis, V. Papadakis, and E. Chaniotakis. The Effect of Metakaolin on Concrete Properties. International Congress: Challenges of Concrete Construction, Dundee, Scotland, September Papadakis V.G, Supplementary cementing materials in concrete-activity, durability and planning, Final Report: Project No. ERBFMBICT961387, Danish Technological Institute, Taastrup, Denmark, V. G. Papadakis, 2000, Effect of supplementary cementing materials on concrete resistance against carbonation and chloride ingress, Cement and Concrete Research, Vol. 30(2), Papadakis, V.G., Vayenas, C.G. and Fardis, M.N., Fundamental Modeling and Experimental Investigation of Concrete Carbonation, ACI Materials Journal, Vol. 88, p Papadakis, V.G., Fardis, M.N., and Vayenas, C.G., Effect of Composition, Environmental Factors and Cement-Lime Mortar Coating on Concrete Carbonation, Materials and Structures, Vol. 25, p Pereira, C.J., and Hegedus, L.L., Diffusion and Reaction of Chloride Ions in Porous Concrete, Proceedings of the 8 th International Symposium of Chemical Reaction Engineering, Edinburgh. 17. Papadakis, V.G., Fardis, M.N., and Vayenas, C.G., Physicochemical Processes and Mathematical Modeling of Concrete Chlorination, Chemical Engineering Science, Vol. 51, p Papadakis, V.G., Fardis, M.N., and Vayenas, C.G., Mathematical Modeling of Chloride Effect on Concrete Durability and Protection Measures, in: Concrete Repair, Rehabilitation and Protection, Eds. R.K. Dhir and M.R. Jones, E. & F.N. SPON, p. 165, London.