Λέξεις κλειδιά: Αδρανή, αποσάθρωση, κρυστάλλωση αλάτων

Μελέτη της Αποσάθρωσης των Αδρανών µε Στόχο τη Βελτίωση της Ανθεκτικότητας του Παραγόµενου Σκυροδέµατος A Study of the Weathering of Aggregates Aiming at the Improvement of the Durability of Concrete Ρεβέκκα ΦΟΥΡΝΑΡΗ 1, Ιωάννης ΙΩΑΝΝΟΥ 2, Μιχάλης ΠΕΤΡΟΥ 3, Ανδρονικούλλα ΑΝΤΡΕΟΥ 1, Σάββας ΒΡΑΧΙΜΗΣ 4, Χριστόδουλος ΧΑΤΖΗΓΕΩΡΓΙΟΥ 5, Γεώργιος ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ 6, Νίκος ΚΕΛΕΠΕΣΙΗΣ 7 Λέξεις κλειδιά: Αδρανή, αποσάθρωση, κρυστάλλωση αλάτων ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Το σκυρόδεµα χρησιµοποιείται σήµερα περισσότερο από κάθε άλλο δοµικό υλικό. Έχει ετήσια κατανάλωση η οποία ανέρχεται σε δισεκατοµµύρια τόνους παγκοσµίως λόγω του εξαιρετικά ευνοϊκού συνδυασµού ιδιοτήτων και κόστους. Με βάση τα δεδοµένα αυτά, πρέπει να λαµβάνεται σοβαρά υπόψη η ανθεκτικότητά του κατά τη διάρκεια του χρόνου. Τα αδρανή αποτελούν το 65% - 75% της µάζας του σκυροδέµατος και αυτό έχει σαν αποτέλεσµα η ποιότητα και οι ιδιότητες των αδρανών υλικών να επηρεάζουν σηµαντικά την ανθεκτικότητα του σκυροδέµατος. Ως εκ τούτου επιβάλλεται ο έλεγχος των πιο σηµαντικών ιδιοτήτων των αδρανών, συµπεριλαµβανοµένου του συντελεστή αποσάθρωσής τους, πριν από τη χρήση τους προκειµένου να 1 Μεταπτυχιακή Συνεργάτης, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών & Μηχ. Περιβάλλοντος, Πανεπιστήµιο Κύπρου, email: rea.fournari@hotmail.com 2 Λέκτορας, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών & Μηχ. Περιβάλλοντος, Πανεπιστήµιο Κύπρου, email:ioannis@ucy.ac.cy 3 Αναπληρωτής Καθηγητής, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών & Μηχ. Περιβάλλοντος, Πανεπιστήµιο Κύπρου 4 Ανώτερος Εκτελεστικός Μηχανικός, Τµήµα ηµοσίων Έργων, Υπουργείο Συγκοινωνιών & Έργων Κύπρου 5 Γεωλογικός Λειτουργός, Τµήµα Γεωλογικής Επισκόπησης, Υπουργείο Γεωργίας, Φυσικών Πόρων & Περιβάλλοντος Κύπρου 6 Γεωλόγος, Οµοσπονδία Συνδέσµων Εργολάβων Οικοδοµών Κύπρου 7 Γενικός ιευθυντής, Οµοσπονδία Συνδέσµων Εργολάβων Οικοδοµών Κύπρου. 1

διασφαλιστεί η βελτίωση της ποιότητας και της ανθεκτικότητας του τελικού προϊόντος. ABSTRACT: Concrete is widely used nowadays due to a favourable combination of satisfactory performance and low production cost. The durability of concrete is an issue of increasing importance among researchers worldwide. Aggregates constitute 65-75% w/w of concrete. It is therefore anticipated that their properties may influence the durability of concrete. Hence, aggregate quality control including the experimental measurement of their soundness coefficient, should be obtained before their use in order to produce high quality and improved durability concrete. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η ανθεκτικότητα των κατασκευών και η αντοχή τους σε βάθος χρόνου διαδραµατίζουν σηµαντικό ρόλο στην οικονοµία µιας χώρας και αποτελούν ένα από τους βασικότερους στόχους για την αειφόρο ανάπτυξή της. Για την επίτευξη του στόχου αυτού επιβάλλεται ο ποιοτικός έλεγχος των υλικών που χρησιµοποιούνται στις κατασκευές. Το υλικό µε τη µεγαλύτερη συµµετοχή στο σκυρόδεµα είναι τα αδρανή υλικά και αυτό έχει σαν αποτέλεσµα η ποιότητα και οι ιδιότητές τους να επηρεάζουν την ανθεκτικότητα του σκυροδέµατος. Για εκτίµηση της ανθεκτικότητας των αδρανών υλικών ώστε να επιλεγούν τα καταλληλότερα από αυτά για χρήση, ελέγχεται µεταξύ άλλων και ο συντελεστής αποσάθρωσής τους. Οι έλεγχοι αποσάθρωσης εκτιµούν την αντίσταση των αδρανών υλικών στις περιβαλλοντικές συνθήκες και πραγµατοποιούνται µε τη χρήση διαλύµατος θειικών αλάτων. Υπάρχουν δύο ειδών πρότυπα τα οποία αναφέρονται στον έλεγχο αποσάθρωσης: το Αµερικάνικο ASTM C 88-90 και το Ευρωπαϊκό ΕΝ1367-2:1998. Παρόλα αυτά, σε αρκετές χώρες στον κόσµο, ο συγκεκριµένος έλεγχος δεν αποτελεί κριτήριο για τον έλεγχο της ανθεκτικότητας και δεν χρησιµοποιείται. Στην Κύπρο αρχικά εφαρµοζόταν το Αµερικανικό πρότυπο, αλλά τα τελευταία χρόνια, µετά την είσοδο του νησιού στην Ευρωπαϊκή Ένωση, υιοθετήθηκε το Ευρωπαϊκό. Τα αποτελέσµατα από την πραγµατοποίηση προκαταρκτικών ελέγχων σε τοπικά υλικά µε τη χρήση της µεθοδολογίας των δύο προτύπων παρουσίασαν διαφορετική εικόνα. Υλικά τα οποία µε τη χρήση της µεθοδολογίας του Αµερικάνικου πρότυπου παρουσίαζαν χαµηλές ως προς το καθορισµένο ανώτατο όριο τιµές, µε τη χρήση της µεθοδολογίας του Ευρωπαϊκού προτύπου παρουσίασαν τιµές εκτός ορίων. Αυτό είχε ως αποτέλεσµα να προκληθεί σύγχυση στην κατασκευαστική βιοµηχανία. Γι αυτό θεωρήθηκε σηµαντικό να διερευνηθεί κατά πόσο η Ευρωπαϊκή πρότυπη δοκιµή αποσάθρωσης που χρησιµοποιείται σήµερα στο νησί για τον έλεγχο της ανθεκτικότητας των αδρανών είναι κατάλληλη για χρήση, µε βάση τα Κυπριακά δεδοµένα. Θεωρήθηκε επίσης απαραίτητο να διερευνηθεί και ο συσχετισµός του συντελεστή αποσάθρωσης µε το τελικό προϊόν, δηλαδή το σκυρόδεµα. Όπως υποστηρίζουν οι Brandes H.G. & 2

Robinson C.E. (2006), η αποσάθρωση των αδρανών υλικών, συνδέεται άµεσα µε τη συµπεριφορά του τελικού προϊόντος, αφού τα υγιή και καλής ποιότητας αδρανή οδηγούν σε µακροχρόνια ανθεκτική συµπεριφορά του σκυροδέµατος. Ένα προϊόν µε αποσαθρωµένα, σαθρά και πορώδη αδρανή παρουσιάζει πολύ χαµηλές αντοχές και µειωµένη ανθεκτικότητα. Τα αποτελέσµατα της έρευνας αυτής που αφορούν την επίδραση της ποιότητας των αδρανών στην ποιότητα του τελικού προϊόντος δεν έχουν ολοκληρωθεί αλλά αναµένεται να επιβεβαιώσουν τα συµπεράσµατα που προκύπτουν από τη βιβλιογραφία. Τέλος γίνεται συσχέτιση του συντελεστή αποσάθρωσης µε άλλες φυσικό-µηχανικές ιδιότητες των αδρανών, όπως απορροφητικότητα σε νερό, σχετική πυκνότητα, αντοχή σε κατακερµατισµό και περιεκτικότητα σε πλακοειδή. Στο άρθρο αυτό παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα από πειραµατικούς ελέγχους που έγιναν σε διαβασικά, ασβεστολιθικά και ψαµµιτικά αδρανή υλικά της Κύπρου. Με βάση τα αποτελέσµατα αυτά, παρουσιάζονται επίσης συγκρίσεις µεταξύ του συντελεστή αποσάθρωσης και των υπόλοιπων φυσικό-µηχανικών ιδιοτήτων των χονδρόκοκκων (10-14 mm) αδρανών. Επιπλέον εξετάζεται κατά πόσο τα λεπτόκοκκα αδρανή πληρούν τις απαιτήσεις των ορίων του Κυπριακού ιατάγµατος Κ..Π. 253/2006, «Οι περί των βασικών απαιτήσεων (προϊόντα δοµικών κατασκευών) Κανονισµοί 2003». Τέλος, γίνεται σύγκριση µεταξύ των αποτελεσµάτων που προκύπτουν από τις δοκιµές αποσάθρωσης µε τις δύο µεθοδολογίες, καθώς επίσης και τα δραστικότητας των αλάτων θειικού µαγνησίου (MgSO 4 ) και θειικού νατρίου (Na 2 SO 4 ). ΥΛΙΚΑ - ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ Για τη διενέργεια των δοκιµών χρησιµοποιήθηκαν διαβασικά, ασβεστολιθικά και ψαµµιτικά αδρανή από 24 διαφορετικά ενεργά λατοµεία της Κύπρου. Τα λατοµεία καλύπτουν ολόκληρη την επικράτεια του νησιού (ελεύθερες και κατεχόµενες περιοχές). ιεξήχθησαν δοκιµές αποσάθρωσης των χονδρόκοκκων (10-14 mm) αδρανών µε βάση το Ευρωπαϊκό πρότυπο (ΕΝ 1367-2:1998) µε τη χρήση διαλύµατος MgSO 4 120.8 % w/w και µε βάση το Αµερικάνικο πρότυπο (ASTM C88-90) µε τη χρήση διαλύµατος MgSO 4 130 % w/w, αλλά και διαλύµατος Na 2 SO 4 23 % w/w. Μετρήθηκε επίσης η απορροφητικότητα και η σχετική πυκνότητα τόσο των χονδρόκοκκων όσο και των λεπτόκοκκων αδρανών υλικών µε τη µέθοδο του πυκνοµέτρου, σύµφωνα µε το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ1097-6:2000. Η αντίσταση στον κατακερµατισµό προσδιορίστηκε κατά το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ1097-2:1998, ενώ ο δείκτης πλακοειδών σύµφωνα µε ΕΝ933-3:1997. 3

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Συσχέτιση των φυσικό-µηχανικών ιδιοτήτων µε την αποσάθρωση Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της δοκιµής αποσάθρωσης µε τη χρήση θειικού µαγνησίου (MS), της απορροφητικότητας (W.A), της αντοχής σε κατακερµατισµό (L.A) και του δείκτη πλακοειδών (F.I) για διαφορετικά διαβασικά και ασβεστολιθικά δείγµατα αδρανών µεγέθους 10-14 mm. είγµα 10-14 mm Πίνακας 1. Αποτελέσµατα δοκιµών σε σκύρα µεγέθους 10-14 mm. MS W.A. L.A. ιαβασικά 1 16 2.5 14 7 ιαβασικά 2 15 2.1 10 7 ιαβασικά 3 15 2.2 20 8 ιαβασικά 4 37 3.4 16 3 ιαβασικά 5 14 1.7 10 5 ιαβασικά 6 25 2.3 11 9 ιαβασικά 7 14 2.8 13 5 ιαβασικά 8 12 2.7 11 7 ιαβασικά 9 8 3 11 13 ιαβασικά 10 18 4.2 12 7 Ασβεστολιθικά 1 17 3.3 28 7 Ασβεστολιθικά 2 22 3.5 26 4 Ασβεστολιθικά 3 5 1.6 23 7 Ασβεστολιθικά 4 29 5.6 n.d 2 Ασβεστολιθικά 5 14 4.3 28 1 Ασβεστολιθικά 6 14 3.6 28 4 Στο Σχήµα 1 φαίνεται ότι το ποσοστό αποσάθρωσης των χονδρόκοκκων αδρανών (10-14 mm) σπάνια (2 φορές) ξεπερνά το όριο του 25% που καθορίζεται στο ιάταγµα Κ..Π. 253/2006, «Οι περί των βασικών απαιτήσεων (προϊόντα δοµικών κατασκευών) Κανονισµοί 2003». Τα αδρανή υλικά της Κύπρου έχουν συνήθως υψηλά (>1.5%) ποσοστά απορροφητικότητας. Ειδικά τα ασβεστολιθικής σύστασης αδρανή, σε µερικές περιπτώσεις ξεπερνούν το 4% που θεωρείται το F.I. 4

ανώτατο όριο καταλληλόλητας για χρήση µε βάση το ιάταγµα Κ..Π. 253/2006, «Οι περί των βασικών απαιτήσεων (προϊόντα δοµικών κατασκευών) Κανονισµοί 2003». Από το Σχήµα 1 παρατηρείται επίσης ότι η υψηλή απορροφητικότητα συνοδεύεται από υψηλές τιµές συντελεστή αποσάθρωσης. Αυτό επιβεβαιώνεται και από τους Koukis G. et al (2007), οι οποίοι σηµειώνουν ότι ένα πορώδες υλικό που απορροφά µεγάλες ποσότητες νερού είναι πιο επιδεκτικό στην αποσάθρωση. Ο συντελεστής απορρόφησης νερού, συνδέεται άµεσα µε τη δοµή των πόρων µέσω του πορώδους και της ενεργούς ακτίνας. Υλικά µε πόρους µικρής διαµέτρου παρουσιάζουν χαµηλό συντελεστή απορρόφησης νερού. Σηµειώνεται ότι η σχετικά υψηλή απορροφητικότητα των ασβεστολιθικών αδρανών θα µπορούσε να επιδράσει και θετικά σε σκυροδετήσεις απελευθερώνοντας σταδιακά νερό και λειτουργώντας ως εσωτερική συντήρηση του σκυροδέµατος. MS 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 W.A Σχήµα 1. Ποσοστό αποσάθρωσης (MS %) µε τη χρήση MgSO 4, σε συνάρτηση µε το ποσοστό απορροφητικότητας (W.A.%). ( ) ιαβασικά αδρανή, ( ) Ασβεστολιθικά αδρανή, ( ) Μέγιστο όριο MS%, ( ) Μέγιστο όριο W.A%. Στο Σχήµα 2 παρατηρείται ότι τα ασβεστολιθικής σύστασης αδρανή παρουσιάζουν µεγαλύτερο ποσοστό απώλειας σε κατακερµατισµό σε σχέση µε τα διαβασικής σύστασης αδρανή. Παρατηρείται επίσης ότι το ποσοστό του συντελεστή αποσάθρωσης, ειδικά για τα ασβεστολιθικής σύστασης αδρανή, αυξάνεται µε αύξηση του ποσοστού της επί τοις εκατό απώλειας σε κατακερµατισµό. 5

MS 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 LA Σχήµα 2. Ποσοστό αποσάθρωσης (MS %) µε τη χρήση MgSO 4, σε συνάρτηση µε το ποσοστό απώλειας σε κατακερµατισµό (LA%). ( ) ιαβασικά αδρανή, ( ) Ασβεστολιθικά αδρανή, ( ) Μέγιστο όριο MS%, ( ) Μέγιστο όριο LA%. Στο Σχήµα 3, φαίνεται ότι όταν ο δείκτης πλακοειδών αυξάνεται, ο συντελεστής αποσάθρωσης µειώνεται. Αυτό εξηγείται µε την παραδοχή ότι όσο περισσότερο αποσαθρωµένο είναι ένα υλικό, τόσο πιο εύκολα µπορεί να στρογγυλοποιηθεί. 45.0 40.0 MS 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 0 5 10 F.I 15 20 25 Σχήµα 3. Ποσοστό αποσάθρωσης (MS %) µε τη χρήση MgSO 4, σε συνάρτηση µε το δείκτη πλακοειδών (FI %). ( ) ιαβασικά αδρανή, ( ) Ασβεστολιθικά αδρανή, ( ) Μέγιστο όριο MS%, ( ) Μέγιστο όριο FI %. 6

Κλασµατικό Μέγεθος (mm) Υλικό Πίνακας 2. Αποτελέσµατα δοκιµών σε λεπτόκοκκο υλικό. 5-3.35 3.35-2.36 2.36-1.18 1.18-0.6 0.6-0.3 Ψαµµίτης 1 88 89 91 74 59 Ψαµµίτης 2 46 69 85 92 93 Ψαµµίτης 3 85 88 85 62 37 Ασβεστόλιθος 1 37 41 43 43 43 Ασβεστόλιθος 2 72 76 72 81 80 Ασβεστόλιθος 3 35 40 37 40 40 Από τον Πίνακα 2 και το Σχήµα 4 φαίνεται ότι τα ποσοστά αποσάθρωσης όλων των λεπτόκοκκων αδρανών ξεπερνούν κατά πολύ το ανώτατο όριο του 35 %, το οποίο καθορίζεται από το ιάταγµα Κ..Π. 253/2006, «Οι περί των βασικών απαιτήσεων (προϊόντα δοµικών κατασκευών) Κανονισµοί 2003». MS 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5-3.35 3.35-2.36 2.36-1.18 1.18-0.600 0.600-0.300 Fraction Size (mm) Σχήµα 4. Ποσοστό αποσάθρωσης (MS %) µε τη χρήση MgSO 4 σε υλικό ψαµµιτικής και ασβεστολιθικής σύστασης. ( ) Ψαµµίτης 1, ( ) Ψαµµίτης 2, ( ) Ψαµµίτης 3, ( )Ασβεστόλιθος 1, ( ) Ασβεστόλιθος 2, ( ) Ασβεστόλιθος 3, ( ) Μέγιστο όριο MS% για λεπτόκοκκο υλικό. Σύγκριση αποτελεσµάτων µε το Αµερικάνικο και Ευρωπαϊκό Πρότυπο Από τις µετρήσεις του συντελεστή αποσάθρωσης που πραγµατοποιήθηκαν µε βάση το Αµερικάνικο πρότυπο ASTM C 88-90 τόσο µε τη χρήση θειικού νατρίου (Na 2 SO 4 ), όσο και µε τη χρήση θειικού µαγνησίου (MgSO 4 ), καθώς και από αυτούς που πραγµατοποιήθηκαν µε βάση το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ1367-2:1998 7

µε τη χρήση θειικού µαγνησίου (MgSO 4 ), παρατηρείται (Πίνακες 3 και 4 και Σχήµατα 5 και 6) µεγάλη µεταβλητότητα µεταξύ των αποτελεσµάτων. Για παράδειγµα, υλικά στα οποία πραγµατοποιήθηκε ο έλεγχος κατά ASTM C 88-90 µε Na 2 SO 4 φαίνεται να βρίσκονται εντός ορίων (12% για τα σκύρα και 10% για την άµµο), ενώ τα ίδια υλικά φαίνεται να υπερβαίνουν τα όρια (18% για τα σκύρα και 15% για την άµµο) όταν ο έλεγχος πραγµατοποιείται µε MgSO 4. Παρατηρείται επίσης ότι το MgSO 4 προκαλεί πολύ µεγαλύτερη αποσάθρωση από ότι το Na 2 SO 4. Άρα εξάγεται το συµπέρασµα ότι το MgSO 4 είναι πολύ πιο δραστικό από το Na 2 SO 4. Αυτό φαίνεται και στον Πίνακα 5, καθώς επίσης και στο Σχήµα 7, όπου σε διαβασικά αδρανή καλής ποιότητας πραγµατοποιήθηκε η δοκιµή σύµφωνα µε το Ευρωπαϊκό πρότυπο µε τη χρήση τόσο θειικού µαγνησίου, όσο θειικού νατρίου. Επίσης στα Σχήµατα 5 και 6 παρατηρείται µια τάση αύξησης του συντελεστή αποσάθρωσης κατά τη δοκιµή µε το Ευρωπαϊκό πρότυπο, όσο µειώνεται το µέγεθος του κόκκου των αδρανών. Αυτό ισχύει µέχρι µια συγκεκριµένη διαβάθµιση, η οποία για τα µεν ασβεστολιθικά είναι τα 1.18 mm, ενώ για τα διαβασικά τα 5.00 mm. Μετά το σηµείο αυτό, ο συντελεστής αποσάθρωσης µειώνεται όσο µικραίνει το µέγεθος των κόκκων των αδρανών. Πίνακας 3. Σύγκριση αποτελεσµάτων δοκιµών αποσάθρωσης κατά το Ευρωπαϊκό και το Αµερικάνικο πρότυπο σε καλής ποιότητας ασβεστολιθικά αδρανή. Κλασµατικό Μέγεθος (mm) EN 20.00-14.00 32 14.00-10.00 39 10.00-6.30 27 6.3-5.00 33 5.00-3.35 41 3.35-2.36 51 2.36-1.18 58 1.18-0.600 57 0.600-0.300 55 ASTM-MgSO 4 ASTM-Na 2 SO 4 25.8 7.0 21.5 5.4 33.0 6.7 8

70 60 50 M S 40 30 20 10 0 20.0-14.0 14.0-10.0 10.0-6.3 6.3-5.0 5.0-3.35 3.35- Fraction Size (mm) 2.36 2.36-1.18 1.18-0.600 0.600-0.300 Σχήµα 5. Σύγκριση αποτελεσµάτων συντελεστή αποσάθρωσης µε τις δοκιµές EN και ASTM σε ασβεστολιθικά αδρανή καλής ποιότητας. ( ) δοκιµή ΕΝ, ( ) δοκιµή ASTM µε MgSO 4, ( ) δοκιµή ASTM µε Na 2 SO 4. Πίνακας 4. Σύγκριση αποτελεσµάτων δοκιµών αποσάθρωσης κατά το Ευρωπαϊκό και το Αµερικάνικο πρότυπο σε καλής ποιότητας διαβασικά αδρανή. Κλασµατικό Μέγεθος (mm) EN 20.00-14.00 14 14.00-10.00 16 10.00-6.30 35 6.3-5.00 51 5.00-3.35 44 3.35-2.36 43 2.36-1.18 34 1.18-0.600 27 0.600-0.300 25 ASTM-MgSO 4 ASTM-Na 2 SO 4 9.9 6.6 28.8 9.7 23.7 8.9 9

60 50 40 MS 30 20 10 0 20.0-14.0 14.0-10.0 10.0-6.3 6.3-5.0 5.0-3.35 3.35- Fraction Size (mm) 2.36 2.36-1.18 1.18-0.600 0.600-0.300 Σχήµα 6. Σύγκριση αποτελεσµάτων συντελεστή αποσάθρωσης µε τις δοκιµές EN και ASTM σε διαβασικά αδρανή καλής ποιότητας. ( ) δοκιµή ΕΝ, ( ) δοκιµή ASTM µε MgSO 4, ( ) δοκιµή ASTM µε Na 2 SO 4. Πίνακας 5. Σύγκριση αποτελεσµάτων δοκιµών αποσάθρωσης µε MgSO 4 και Νa 2 SO 4 (κατά το Ευρωπαϊκό πρότυπο) σε καλής ποιότητας διαβασικά αδρανή. Κλασµατικό Μέγεθος (mm) EN - MgSO 4 EN Νa 2 SO 4 20.00-14.00 14 2 14.00-10.00 16 3 10.00-6.30 35 3 6.3-5.00 51 3 5.00-3.35 44 13 3.35-2.36 43 11 2.36-1.18 34 10 1.18-0.600 27 10 0.600-0.300 25 5 10

Soundness 60 50 40 30 20 10 0 20.0-14.0 14.0-10.0 10.0-6.3 6.3-5.00 5.0-3.35 Fraction Size (mm) 3.35-2.36 2.36-1.18 1.18-0.600 0.600-0.300 Σχήµα 7. Σύγκριση αποτελεσµάτων δοκιµών αποσάθρωσης µε MgSO 4 και Νa 2 SO 4 κατά το Ευρωπαϊκό πρότυπο σε διαβασικά αδρανή καλής ποιότητας. ( ) MgSO 4 και ( ) Νa 2 SO 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα κυριότερα συµπεράσµατα που προκύπτουν από τη βιβλιογραφικά ανασκόπηση και τα πειραµατικά αποτελέσµατα είναι τα ακόλουθα: Το διάλυµα MgSO 4 120.8 % w/w είναι πιο δραστικό από το διάλυµα Na 2 SO 4 23 % w/w. Αυτό επηρεάζει αντίστοιχα και τους συντελεστές αποσάθρωσης. Η απορροφητικότητα και η αντοχή σε κατακερµατισµό σχετίζονται ανάλογα µε την αποσάθρωση που προκαλεί στα αδρανή το διάλυµα MgSO 4 120.8 % w/w, σε αντίθεση µε το δείκτη πλακοειδών που είναι αντιστρόφως ανάλογος µε το συντελεστή αποσάθρωσης. Τα ασβεστολιθικής σύστασης αδρανή υλικά της Κύπρου παρουσιάζουν ιδιαίτερα υψηλές τιµές απορροφητικότητας και αντοχής σε κατακερµατισµό, ενώ ο δείκτης πλακοειδών παρουσιάζεται να είναι σε αρκετά χαµηλός. Σε αντίθεση µε το πιο πάνω, τα διαβασικής σύστασης αδρανή υλικά φαίνεται να έχουν χαµηλό ποσοστό απορροφητικότητας και αντοχής σε κατακερµατισµό και υψηλό δείκτη πλακοειδών. Το λεπτόκοκκο υλικό, τόσο ψαµµιτικής όσο και ασβεστολιθικής σύστασης, παρουσιάζει υψηλά ποσοστά αποσάθρωσης τα οποία υπερβαίνουν το καθορισµένο όριο. Αυτό ίσως να οφείλεται στο ότι το λεπτόκοκκο υλικό συνενώνεται µε συνδετικό υλικό το οποίο εύκολα διαλύεται κατά τη διαδικασία της δοκιµής της αποσάθρωσης. Υπάρχει µεγάλη µεταβλητότητα στα αποτελέσµατα των δοκιµών που έγιναν µε βάση το Αµερικάνικο πρότυπο ASTM C 88-90 µε τη χρήση 11

θειικού νατρίου (Na 2 SO 4 ) και θειικού µαγνησίου (MgSO 4 ), και σε αυτά που έγιναν κατά το Ευρωπαϊκό πρότυπο ΕΝ1367-2:1998 µε τη χρήση θειικού µαγνησίου (MgSO 4 ). ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η ερευνητική οµάδα θα ήθελε να ευχαριστήσει το Ίδρυµα Προώθησης Έρευνας της Κύπρου για τη χρηµατοδότηση του προγράµµατος και τα λατοµεία για τη διάθεση των αναγκαίων υλικών. ΑΝΑΦΟΡΕΣ ASTM Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate Annual Book of ASTM Standards, Standard C 88-99a, Vol. 4, No. 2 (2003) pp. 42-46. Brandes, H.G. & Robinson, C.E., Correlation of Aggregate Test Parameters to Hot Mix Asphalt Pavement Performance in Hawaii. J. Transportation Engineering, Vol. 132, No1 (2006) 86-95. European Committee for Standardization, Tests for thermal and weathering properties of aggregates Part 2: Magnesium sulphate test. Brussels: CEN (CYS EN 1367-2) (1998). European Committee for Standardization, Tests for mechanical and physical properties of aggregates Part 6: Determination of particle density and water absorption. Brussels: CEN (CYS EN1097-6) (2000). European Committee for Standardization, Tests for mechanical and physical properties of aggregates Part 2: Methods for the determination of resistance to fragmentation. Brussels: CEN (CYS EN1097-2) (1998) European Committee for Standardization, Test for geometrical properties of aggregates. Determination of particle shape. Flakiness index CEN (CYS EN933-3:1997) (1997). Koukis, G., Sabatakakis, N., & Spyropoulos, A., Resistance variation of lowquality aggregates. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, Vol. 66 No 4 (2007) 457-466. Κ..Π. 253/2006, «Οι περί των βασικών απαιτήσεων (προϊόντα δοµικών κατασκευών) Κανονισµοί 2003», Επίσηµη Εφηµερίδα της Κυπριακής ηµοκρατίας, Λευκωσία (2006) 12