ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΟΣΘΕΤΩΝ ΣΤΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΑΠΟ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΑ ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΧΗΜΙΚΟΥ ΜnO 2 Ν. Χουσίδης, E. Ρακαντά, Γ. Μπατής Σχολή Χημικών Μηχανικών, Ε.Μ.Π., Ηρώων Πολυτεχνείου 9, 157 80 Αθήνα Λέξεις κλειδιά: Διάβρωση σιδηροπλισμού, ενανθράκωση, βελονισμοί, ηλεκτρολυτικό Οξείδιο Μαγγανίου, παραπροϊόντα βιομηχανικής παραγωγής ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα εργασία ερευνάται η χρήση ορυκτών παραπροϊόντων στο σκυρόδεμα, με σκοπό την προστασία του χαλύβδινου οπλισμού έναντι της διάβρωσης. Το ορυκτό προσθετό που χρησιμοποιήθηκε είναι κυρίως οξείδιο του Μαγγανίου και προκύπτει κατά την παραγωγή Ραμσελίτη. Η ανθεκτικότητα του σκυροδέματος έγινε με τη χρήση ηλεκτροχημικών και φυσικοχημικών μεθόδων ανάλυσης. Από τα μέχρι τώρα αποτελέσματα, προκύπτει, πως η χρήση 10% του πρόσθετου δίνει μικρότερες τιμές ρεύματος διάβρωσης και μικρότερη απώλεια μάζας των οπλισμών στα δοκίμια που εμβαπτίστηκαν σε NaCl ενώ παράλληλα οι θλιπτικές αντοχές στην σειρά των δοκιμίων με 10% MnO 2 δείχνουν να είναι ελαφρώς μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες των δοκιμίων αναφοράς. Επίσης από τα δοκίμια που εκτέθηκαν σε ατμοσφαιρικό περιβάλλον αυτά που δεν περιείχαν ορυκτό πρόσθετο, εμφανίζουν μεγαλύτερο βάθος ενανθράκωσης και μεγαλύτερη απώλεια μάζας οι οπλισμοί τους μετά από 15 μήνες έκθεσης. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το οπλισμένο σκυρόδεμα αποτελεί το πλέον διαδεδομένο υλικό δόμησης στην Ελλάδα λόγω των υψηλών μηχανικών αντοχών του στις κατασκευές αλλά και της ανθεκτικότητας του. Παρ όλα αυτά, το οπλιμένο σκυρόδεμα επιτρέπει την είσοδο διαβρωτικών στοιχείων στην μάζα του με αποτέλεσμα την μείωση του χρόνου ζωής των κατασκευών. Το υψηλό πορώδες του σκυροδέματος σχετίζεται άµεσα µε το είδος των αδρανών τα οποία χρησιμοποιούνται στη σκυροδέτηση με αποτέλεσμα την ενίσχυση του ρυθµού διάχυσης του ατμοσφαιρικού Ο 2 και CO 2 διαµέσου των πόρων, καθώς και η απορρόφηση λόγω τριχοειδών φαινομένων, άλλων διαβρωτικών παραγόντων, κυρίως χλωριόντων [1]. Η ενανθράκωση του σκυροδέματος μειώνει το ph του σκυροδέματος, το οποίο εξαιτίας της υδρασβέστου Ca(OH) 2, κυμαίνεται μεταξύ ph µεταξύ 12,5 και 13,9 σε τιμές χαμηλότερες του 9 µε συνέπεια ο χάλυβας να µεταπηδά από την παθητική στην ενεργή κατάσταση και να ξεκινά η διάβρωση του οπλισµού [4]. Για την διάβρωση δια µέσω της διάχυσης των χλωριόντων στο σκυρόδεµα, η συγκέντρωση αυτών θα πρέπει να είναι µεγαλύτερη από τα 0,4g/100g τσιµέντου Portland [2]. Τα χλωριόντα προσβάλλουν άμεσα τον οπλισμό διαβρώνοντας τον τοπικά (pitting corrosion). Τα προϊόντα διάβρωσης του χαλύβδινου οπλισμού λογω του μεγαλύτερου όγκου που εχουν σε σχέση με το χάλυβα ασκούν εφελκυστικές τάσεις με αποτέλεσμα τη δημιουργία ρωγμών μειώνοντας παράλληλα τη συνάφεια οπλισμού/σκυροδέματος [5]. Από μηχανικής απόψεως η διείσδυση των χλωριόντων εντός του σκυροδέματος περιλαμβάνει δύο στάδια. Μία αρχική φάση όπου πραγματοποιείται είσοδος των χλωριόντων και μια φαση αύξησης της συγκέντρωσης των Cl- ώστε να υπερβούν την κρίσιμη τιμή των 0,4gr/100gr τσιμέντου ώστε να προκαλέσουν διάβρωση [8]. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται παγκοσμιώς διάφοροι μέθοδοι προστασίας του οπλισμένου σκυροδέματος όπως καθοδική προστασία, οργανικοί αναστολείς διάβρωσης που [1]
εφαρμόζονται με εμποτισμό ή ως πρόσθετα στο τσιμέντο και ορυκτά πρόσθετα στο τσιμέντο όπως μηλαϊκή γη, σκωρία υψικαμίνων, ποζολάνες κ.α. Ένας άλλος τρόπος πρόστασίας του οπλισμένου σκυροδέματος από τη διάβρωση είναι η αντικατάσταση μέρους του τσιμέντου από παραπροϊόντα βιομηχανιών όπως είναι οι διάφοροι τύποι σκωρίας, οι ιπτάμενες τέφρες, φαρίνα ηλεκτροφίλτρων, πυριτική παιπάλη κ.α με σκόπο τη μείωση του πορώδους του σκυροδέματος. Ένα υλικό το οποίo δεν έχει χρησιμοποιηθεί στο τσιμέντο είναι το ηλεκτρολυτικό Οξείδιο του Μαγγανίου γνωστό και ως E.M.D. Το οξείδιο του Μαγγανίου συναντάται στη φύση με τη μορφή του ορυκτού Πυρολουσίτη το οποίο κρυσταλλώνεται στο τετραγωνικό σύστημα. Το E.M.D αποτελει το γ-mno 2 και κρυσταλλώνεται στο ορθορομβικό κρυσταλλικό σύστημα και παρασκευάζεται στην Ελλάδα με πρώτη ύλη τον Πυρολουσίτη. Εκτός από τον Πυρολουσίτη, το Mn απαντάται στη φύση και στο ορυκτό Ροδοχρωσίτη (MnCO 3 ) και μάλιστα σε περιοχές όπου αφθονεί όπως η Κίνα, το E.M.D παράγεται με πρώτη ύλη αυτό το ανθρακικό ορυκτό [5]. Η παραγωγή του E.M.D περιλαμβάνει τα εξής στάδια [6]: Φρεζάρισμα μαγανίου και ασβεστολίθου Θέρμανση στους 800 C - 900 C Διάλυση σε θερμό H 2 SO 4 ώστε να δημιουργηθεί Θεικό Μαγγάνιο. Αφαίρεση των ακαθαρσιών, κυρίως του καλίου και σιδήρου από το διάλυμα. Απομάκρυνση των βαρέων μεταλλικών προσμίξεων. Το τελικό προϊόν πλένεται, αλέθεται, ξηραίνεται και συσκευάζεται ως λεπτή σκόνη. Αναλυτικά τα στάδια παραγωγής του ηλεκτρολυτικού Μαγγανίου φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Σχήμα 1. Στάδια παραγωγής E.M.D (Whensheng Z., & Cheng C.Y.) Το ηλεκτρολυτικό οξείδιο του Μαγγανίου αποτελεί την πρώτη ύλη για την κατασκευή ξηρών στοιχείων, η απόθεση των οποίων αποτελεί παγκοσμίως μεγάλο περιβαλλοντικό πρόβλημα. Επίσης κατά τη βιομηχανική παραγωγή δημιουργούνται παραπροϊόντα και επομένως η χρήση τους ως πρόσθετο αντικατάστασης μέρους του τσιμέντου εκτός από τη βελτίωση της ανθεκτικότητας του σκυροδέματος, βοηθάει και στην προστασία του περιβάλλοντος. 2. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2.1 Υλικά και κατασκευή των δοκιμίων Παρασκευάστηκαν κυλινδρικά δοκίμια οπλισμένης τσιμεντοκονίας διαμέτρου 5cm και ύψους 10cm, ομοαξονικά οπλισμένα με νευροχάλυβα τύπου Β500C Tempcore κατά ΕΛΟΤ [2]
1421-3, διαμέτρου 10mm (Φ10). Ο χάλυβδινος οπλισμός περιείχε 99,17% Fe, 0,22% C, 0,050% S, 0,05% P, 0,012% N και 0,50% C eq [9]. Για την κατασκευή των δοκιμίων χρησιμοποιήθηκε ασβεστολιθική άμμος λατομείου, νερό δικτύου Ε.Μ.Π και τσιμέντο Portland τύπου CEM I 42,5Ν. Οι αναλογίες των υλικών φαίνονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 1. Αναλογίες υλικών για την κατασκευή των δοκιμίων Κατηγορία δοκιμίων Τσιμέντο ΜnO 2 Άμμος Νερό 5% ορυκτό πρόσθετο MnO 2 0.95 0.05 3.00 0.65 10% ορυκτό πρόσθετο MnO 2 0.90 0.10 3.00 0.65 Δοκίμια αναφοράς 1.00-3.00 0.65 Οι διαστάσεις και η μορφή των δοκιμίων φαίνονται στο σχήμα 2. Σχήμα 2. Μορφή και διαστάσεις δοκιμίων. Συγκεκριμένα κατασκευάστηκαν 3 σειρές δοκιμίων, μία σειρά με δοκίμια αναφοράς και δύο σειρές στις οποίες έγινε αντικατάσταση μέρους του τσιμέντου με το MnO 2 σε ποσοστά 5% και 10% κ.β τσιμέντου. Οι οπλισμοί πριν τη σκυροδέτηση καθαρίστηκαν με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος με αναστολέα διάβρωσης για την απομάκρυνση τυχόν οξειδίων στην επιφάνεια τους, ξεπλύθηκαν με απιονισμένο νερό και ακετόνη και ζυγίστηκαν με ακρίβεια 0,1mg. Μετά την κατασκευή τα δοκίμια παρέμειναν σε θάλαμο συντήρησης για 7 ημέρες σε σταθερές συνθήκες έκθεσης, θερμοκρασία Τ=25 ο C και σχετικής υγρασίας RH=98%. Εν συνεχεία, η άνω επιφάνεια των δοκιμίων και ο προεξέχων οπλισμός μονώθηκαν με εποξειδική ρητίνη Araldite ώστε όλες οι μετρήσεις που ελήφθησαν να αφορούν την περιφέρεια των δοκιμίων. Το ορυκτό πρόσθετο που χρησιμοποιήθηκε, αποτελείται κυρίως από Οξείδιο του Μαγγανίου σε ποσοστό 91% κ.β και η ακριβής σύσταση του, φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. [3]
Πίνακας 2. Χημική σύσταση του ορυκτού πρόσθετου ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Μετάλλευμα Μαγγανίου Τελικό προϊόν E.M.D MnO 2 (%) min 91.0 91.0 H 2 O (%) max 2.0 2.0 Fe (%) max 0.01 0.01 Cu (%) max 0.0005 0.0005 Pb (%) max 0.0002 0.0002 PH max 6-7 6.5-8.5-200 MESH (%) min 80-325 MESH (%) min 80 Πίνακας 3. Χημική σύσταση τσιμέντου Portland CEM I-42.5N Κατηγορία τσιμέντου Χημική ανάλυση % SiO2 AlO3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O CEM I-42.5N 19.64 4.62 3.27 63.59 1.91 3.03 0.38 0.62 Για τον έλεγχο της διάβρωσης του οπλισμού παρουσία χλωριόντων δοκίμια οπλισμένης τσιμεντοκονίας εμβαπτίστηκαν μερικώς σε διάλυμα NaCl 3,5% κ.β. Επιπρόσθετα, δοκίμια οπλισμένης τσιμεντοκονίας παρέμειναν σε θάλαμο αλατονέφωσης για χρονικό διάστημα 45 ημερών. Για την εκτίμηση της ενανθράκωσης της τσιμεντοκονίας τα δοκίμια παρέμειναν σε φυσικό περιβάλλον στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου για χρονικό διάστημα 15 μηνών. Για τη μέτρηση της θλιπτικής αντοχής κατασκευάστηκαν κυβικά δοκίμια ακμής 15 cm σύμφωνα με το πρότυπο ΕΝ 196-1. Η μορφή των δοκιμίων φαίνεται στα παρακάτω σχηματα. Σχήμα 3. Μορφή κυβικών δοκιμίων (αριστερά) και δοκιμή θλίψης (δεξιά). Η σύνθεση των δοκιμίων που παρασκευάστηκαν στο εργαστήριο οπλισμένου σκυροδέματος της εταιρίας ΤΙΤΑΝ Α.Ε φαίνεται παρακάτω. Πίνακας 4. Σύνθεση σκυροδέματος για την κατασκευή κυβικών δοκιμίων Σύνθεση σκυροδεματος Κατηγορία σκυροδέματος C25/30 Μέγιστος κόκκος 31.5 mm Τσιμέντο I42.5 Εργασιμότητα S2 (καθ. 50-90 mm) Λόγος Ν/Κ 0.57 Συνολική ποσότητα κονιών 351 kg/m³ Όγκος κενών 15 dm³ [4]
Ειδικό βάρος αδρανών 2,65 kg/dm³ Συνολικό βάρος αδρανών 1784 kg/m³ Fa 40.05 Για την κατασκευή των κυβικών δοκιμίων χρησιμοποιήθηκαν ασβεστολιθικα αδρανή σε αναλογία Αμμο:Γαρμπίλι:Σκύρα 0,4:0,35:0,25 ενώ η αναλογία τσιμέντο:νερό ήταν 1:0,57. 2.2 Μέθοδοι εκτίμησης της διάβρωσης Η αποτίμηση της διάβρωσης του οπλισμού και της ενανθράκωσης έγινε με τις ακόλουθες τεχνικές: Περιοδική μέτρηση του Δυναμικού διάβρωσης (half-cell potential) ως προς ηλεκτρόδιο κορεσμένου καλομέλανα SCE (Saturated Calomel Electrode) για 12 μήνες σύμφωνα με το πρότυπο ASTM C876-87 [11]. Εκτίμηση ηλεκτροχημικών παραμέτρων όπως δυναμικό διάβρωσης E corr, ρεύμα διάβρωσης i corr και ρυθμό διάβρωσης CR με τη μέθοδο της γραμμικής πόλωσης σε ποτενσιοστάτη/γαλβανοστάτη της E.G & model 263 και λογισμικό Softcorr III της Princeton Research. Η μέθοδος περιλαμβάνει διάταξη τριών ηλεκτροδίων. Ως ηλεκτρόδιο αναφοράς χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρόδιο SCE, ως βοηθητικό, ηλεκτρόδιο γραφίτη ενώ το ηλεκτρόδιο εργασίας ήταν ο υπό εξέταση οπλισμός. Ο οπλισμός σαρώθηκε ±20mV γύρω από το δυναμικό ισορροπίας (Eeq) με ταχύτητα 0.1 mv/sec και ελήφθησαν διαγράμματα δυναμικού συναρτήσει του ρεύματος διάβρωσης i corr [15]. Μετρήσεις απώλειας βάρους των οπλισμών συναρτήσει του χρόνου σύμφωνα με τη μέθοδο ISO/DIS 8407.3 για τον προσδιορισμό του ρυθμού διάβρωσης και εκτίμηση της ανθεκτικότητας του σκυροδέματος. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, οι οπλισμοί μετά το σπάσιμο των δοκιμίων καθαρίζονται από τη ρητίνη, τα εναπομείναντα τσιμέντα και από τα προϊόντα οξείδωσης με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος με αναστολέα διάβρωσης, απιονισμένο νερό και ακετόνη και ζυγίζονται σε ζυγό με ακρίβεια 0,1mg [8]. Η απώλεια βάρους προέκυψε από τη μαθηματική σχέση [5] Barc.-Btel. DB= 100% B arc. Μέτρηση βάθους ενανθράκωσης σύμφωνα με τη μέθοδο RILEM CPC-18. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, το δοκίμιο σπάει αξονικά και εμποτίζεται με διάλυμα δείκτη φαινολοφθαλείνης και μετράται το βάθος στο οποίο το σκυρόδεμα χρωματίζεται ιώδες [13]. Εκτός από τα παραπάνω πραγματοποιήθηκε μέτρηση κάθισης νωπού σκυροδέματος και θλιπτικής αντοχής σε κυβικά δοκίμια ακμής 15 cm σύμφωνα με το πρότυπο ΕΝ 196-1 σε ηλικίες 7 και 28 ημερών [12]. 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Το δυναμικό διάβρωσης δείχνει μόνο τη θερμοδυναμική τάση που έχει το μέταλλο για διάβρωση και δεν αποτυπώνει την ταχύτητα πραγματοποίησης της διάβρωσης [17] η οποία φαίνεται από την απώλεια βάρους του οπλισμού και ηλεκτροχημικά από το ρεύμα διάβρωσης. Η μέθοδος του δυναμικού διάβρωσης βασίζεται περισσότερο σε θερμοδυναμικά δεδομένα και έχει σκοπό να προσδιορίσει την κατάσταση των οπλισµών και την πιθανότητα διάβρωσης του χάλυβα στο σκυρόδεμα. Σύµφωνα µε το πρότυπο ASTM C 876-87 δυναµικό οπλισµών συναρτήσει ηλεκτροδίου αναφοράς κεκορεσμένου καλομέλανα SCE μεγαλύτερο της τιµής των -126mV, αποτελεί ένδειξη ότι ο οπλισµός βρίσκεται σε παθητική κατάσταση (με πιθανότητα 90% να μην διαβρώνεται). Όταν το δυναµικό των οπλισμών βρίσκεται στην περιοχή µεταξύ των -126mV και -276mV, η κατάσταση των οπλισμών είναι αβέβαιη, ενώ για δυναµικά μικρότερα των -276mV, ο χαλύβδινος οπλισµός βρίσκεται σε ενεργή κατάσταση με πιθανότητα να διαβρώνεται 90% [14].
Στο σχήμα 2 φαίνονται τα δυναμικά διάβρωσης των δοκιμίων συναρτήσει του χρόνου, μετά από 450 ημέρες μερικής εμβάπτισης σε διάλυμα NaCl. Σχήμα 4. Δυναμικό διάβρωσης οπλισμών συναρτήσει του χρόνου εμβάπτισης σε NaCl 3,5% κ.β Από το σχήμα 4 φαίνεται πως οι οπλισμοί βρίσκονται σε ενεργή κατάσταση με 90% πιθανότητα διάβρωσης. Tο παρακάτω σχήμα δείχνει τα δυναμικά διάβρωσης συναρτήσει του χρόνου παραμονής στην ατμόσφαιρα. Σχήμα 5. Δυναμικό διάβρωσης οπλισμών συναρτήσει του χρόνου έκθεσης στην ατμόσφαιρα Από το σχήμα 5 μπορούμε να παρατηρησουμε πως τα δυναμικά των δοκιμίων που εκτέθηκαν στην ατμόσφαιρα κυμαίνονται μεταξύ -300mV και +150mV και επομένως οι οπλισμοί βρίσκονται σε παθητική κατάσταση και δεν διαβρώνονται. Το ρεύμα διάβρωσης i corr μετρήθηκε με την τεχνική της γραμμικής πόλωσης και από το παρακάτω διάγραμμα φαίνεται πως μετά τους 3 μήνες εμβάπτισης σε NaCl τα δοκίμια που έχουν MnO 2 σε ποσοστό 10% εμφανίζουν μικρότερες τιμές έντασης ρεύματος, ακολουθούν τα δοκίμια με 5% MnO 2 ενώ τα δοκίμια αναφοράς παρουσιάζουν τις πιο αυξημένες τιμές σε σχέση με τις άλλες δύο κατηγορίες δοκιμίων. [6]
Σχήμα 6. Ρεύμα διάβρωσης i corr σε μα συναρτήσει του χρόνου Η μέτρηση του βάθους ενανθράκωσης των δοκιμίων που εκτέθηκαν στην ατμόσφαιρα πραγματοποιήθηκε σε χρονικά διαστήματα 9, 12, και 15 μηνών. Από το παρακάτω διάγραμμα φαίνεται πως το βάθος ενανθράκωσης μετά από 15 μήνες έκθεσης στα δοκίμια αναφοράς είναι σημαντικά αυξημένο σε σχέση με τις άλλες 2 κατηγορίες δοκιμίων. Επίσης με το πέρασμα του χρόνου τα δοκίμια με το ορυκτό πρόσθετο δεν εμφανίζουν ιδιαίτερες διακυμάνσεις στην ενανθράκωση σε αντίθεση με τα δοκίμια αναφοράς. Σχήμα 7. Βάθος ενανθράκωσης συναρτήσει του χρόνου έκθεσης στην ατμόσφαιρα Σχήμα 8. Απώλεια βάρους % οπλισμών συναρτήσει του χρόνου έκθεσης στην ατμόσφαιρα Από το σχήμα 8 φαίνεται πως μετά στους 12 και 15 μήνες έκθεσης στην ατμόσφαιρα, τα δοκίμια με 10% MnO 2 εμφανίζουν τη μικρότερη απώλεια μάζας σε σχέση με τις άλλες 2 κατηγορίες δοκιμίων. Από τα δοκίμια που εμβαπτίστηκαν σε διάλυμα χλωριούχου νατρίου 3,5% κ.β και αυτά που παρέμειναν σε θάλαμο αλατονέφωσης τα δοκίμια με 10% πρόσθετο εμφανίζουν μικρότερη απώλεια βάρους. [7]
Σχήμα 9. Απώλεια βάρους % οπλισμών συναρτήσει του χρόνου εμβάπτισης σε NaCl 3,5% κ.β Σχήμα 10. Απώλεια βάρους % οπλισμών συναρτήσει του χρόνου παραμονής σε θάλαμο αλατονέφωσης για 45 ημέρες Το βάθος ενανθράκωσης μετρήθηκε μετά από 45 ημέρες παραμονής στο θάλαμο αλατονέφωσης σε συνθήκες σχετικής υγρασίας RH=98% και θερμοκρασίας T=35 ο C και 5% κ.β NaCl. Στο σχήμα 10 φαίνεται πως τα δοκίμια στα οποία το τσιμέντο έχει αντικατασταθεί με 10% MnO 2 παρουσιάζει μικρότερη απώλεια βάρους ενώ η ίδια σειρά δοκιμίων παρουσίαζει μεγαλύτερο βάθος ενανθράκωσης (σχήμα 11). Αυτό πιθανότατα συμβαίνει γιατί με την ενανθράκωση, αρχικά το πορώδες μικραίνει με αποτέλεσμα ο οπλισμός να μη διαβρώνεται αφού τα χλωριόντα δεν μπορούν να εισέλθουν στο σκυρόδεμα. Στη συνέχεια όμως η ενανθράκωση δημιουργεί εφελκυστικές τάσεις και το σκυρόδεμα αποκτάει ρωγμες διευκολύνοντας τη διάβρωση του. Σχήμα 11. Βάθος ενανθράκωσης συναρτήσει του χρόνου παραμονής σε θάλαμο αλατονέφωσης για 45 ημέρες [8]
Από το παρακάτω γράφημα φαίνεται ότι τα δοκίμια με 10% πρόσθετο εμφανίζουν ελαφρώς αυξημένες θλιπτικές αντοχές ενώ οι άλλες 2 κατηγορίες δοκιμίων περίπου ίδιες. Σχήμα 12. Θλιπτική αντοχή στις 7 & 28 ημέρες Η δοκιμή κάθισης πραγματοποιήθηκε με τη σύμφωνα με το πρότυπο ΕΛΟΤ-521. Στο σχήμα 13 φαίνεται ότι τη μικρότερη κάθιση την εχουν τα δοκίμια με 10% πρόσθετο που σημαίνει πρακτικά ότι έχει και μεγαλύτερη πυκνότητα, άρα αναμένονται και μεγαλύτερες θλιπτικές αντοχές σε αυτή την κατηγορία δοκιμίων. Σχήμα 13. Κάθιση νωπού σκυροδέματος σε εκατοστά (cm) 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τα μέχρι τώρα αποτελέσματα της έρευνας μπορούν να βγουν τα εξής συμπεράσματα: Η αντικατάσταση μέρους του τσιμέντου από το MnO 2 σε ποσοστό 10% κ.β δείχνει να βελτιώνει σημαντικά την ανθεκτικότητα του σκυροδέματος έναντι των χλωριόντων. Η ενανθράκωση αρχικά είναι αυξημένη στα δοκίμια με το πρόσθετο ενώ μετά από 15 μήνες έκθεσης τα δοκίμια αναφοράς εμφανίζονται περισσότερο ενανθρακωμένα σε σχέση με τις άλλες δύο κατηγορίες δοκιμίων. Οι θλιπτικές αντοχές στα δοκίμια με 10% πρόσθετο εμφανίζονται καλύτερες από τα δοκίμια που δεν περιείχαν ορυκτό πρόσθετο ενώ με 5% MnO 2 οι αντοχές είναι περίπου ίδιες με τα δοκίμια αναφοράς. [9]
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Mπατής Γ., Γρηγοριάδης Γ., H επίδραση οργανικών αναστολέων διάβρωσης στο οπλισµένο ελαφροβαρές σκυρόδεµα, 14o Συνέδριο σκυροδέματος Κως (2003) τβ 112-119 2. Μπατής Γ., Ρακαντά Ε., Θεοδωρίδης Β., Σίδερης Κ., Επίδραση του αναστολέα διάβρωσης µε βάση την N,N διµεθυλαµινοαιθανόλη στην προστασία του οπλισµού του σκυροδέµατος λόγω ενανθράκωσης και ταυτόχρονης παρουσίας χλωριόντων, 14o Συνέδριο σκυροδέματος Κως (2003) Τβ 91-100 3. Broomfield J.P., Corrosion of steel in concrete: Understanding, investigation and repair, T & F Books UK 2 edition (2009) 4. E & FN Μπατής Γ., Ενίσχυση κτιρίων με σύγχρονα υλικά Ηµερίδα ΤΕΕ (2007) 5. Qu D., Investigation of the porosity of electrolytic manganese dioxide and its performance as alkaline cathode material, Power Sources, Vol.156 (2006) 692-699 6. Dose, W.M & Donne S.W,. Heat Treated Electrolytic Manganese Dioxide for Primary Li/MnO2 Batteries: Effect of Manganese Dioxide properties of Electrochemical Performance, Electrochimica Acta, in press 7. Whensheng Z., & Cheng C.Y., Manganese metallurgy review. Part I: Leaching of ores/secondary materials and recovery of electrolytic/chemical manganese, Hydrometallurgy, Vol.89 (2007) 137 159 8. ISO/DIS 8407.3, Corrosion of metals and alloys - Removal of corrosion products from corrosion test specimens, Genève, (1986) 9. Angst U., et al., Chloride induced reinforcement corrosion: Electrochemical monitoring of initiation stage and chloride threshold values, Corrosion Science, Vol.53 (2011) 1451 1464. 10. ΕΛΟΤ-1421, Μέρος 3, Χάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος, κατηγορίας B500C, (2005) 11. ASTM C876-91 Standard test method for half-cell potentials of uncoated reinforcing steel in concrete, Annual Book of ASTM Standards, American Society for Testing and Materials, (1991) 12. ΕΛΟΤ ΕΝ 196-1:2005 Μέθοδοι δοκιμών τσιμέντου - Μέρος 1 : Προσδιορισμός αντοχών 13. RILEM Committee CPC18, Measurement for Hardened Concrete Carbonated Depth, TC14-CPC (1988) 14. ASTM C 876-87, Standard Test Method for Half Cell Potential of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete 15. Kouloumbi, N. & Batis, G., Chloride corrosion of steel rebars in mortars with fly ash admixtures, Cement and Concrete Composites, Vol.14 (1992) 199-207 16. G. Batis, E.Rakanta, Corrosion of steel reinforcement due to atmospheric pollution. Cement and Concrete Composites (2005) 269-275 17. Μπατής Γ., Ρούτουλας Α., Πανταζοπούλου Π., Βελτιστοποίηση συνδυασµού ιπτάµενης τέφρας και παραπροϊόντος κοιτάσµατος πορφυρίτη στην ανθεκτικότητα σκυροδέµατος, 16ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ (2009), Πάφος, Κύπρος. 18. Batis G., Pantazopoulou P., Stavropoulou O., Exploitation of the solid waste of porfiritis in pozzolanic cements, Journal of Waste management and the Environment, (2008), Granada, Spain, Vol. IV 213-222 19. Πιπιλικάκη Μ., Χανιωτάκης Μ., Μπατής Γ., Κατσιώτη Μ., Αξιολόγηση της διαµόρφωσης της πορώδους µικροδοµής τσιµεντοκονιαµάτων από τετραµερή σύνθετα τσιµέντα και της επίδρασής της στην ανθεκτικότητα, 16 ο Συνέδριο Σκυροδέματος, Πάφος, Κύπρος, 49, (2009). 20. Rakanta E., Zafeiropoulou T., Batis G., Corrosion Protection of Steel with DMEA-based Organic Inhibitor, Construction and Building Materials, Vol.44 (2013), 507-513. [10]