English
Język Polski
Carbonation of concrete cover of reinforcement as a cause of loss of durability of structures
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2023.144163Abstract
The article discusses the physical and chemical mechanisms of the carbonation phenomenon itself, as well as points out the synergistic effect of frost destruction and concrete carbonation on reinforced concrete elements. Examples of structural damage from engineering practice in the diagnosis of reinforced concrete structures are presented. Two cases of frost and carbonation damage of precast reinforced concrete elements are analyzed. It was noted that the most common cause of damage to concrete structures is the lack of frost resistance. Carbonation of concrete leads to deprivation of the protective properties of the concrete lagging against the reinforcing steel. The examples cited include precast elements that, for technical reasons, had a relatively small lagging thickness. The first one relates to the thin walled elevation elements, which are exploited during 60 years and the second relates to the energetic poles with very advanced concrete corrosion damage. The examples given of corrosion of concrete and reinforcement of elements indicate that synergistic environmental interactions can intensify the destruction of elements.References
[1] PN-EN 1990:2004 Eurokod - Podstawy projektowania konstrukcji.
[2] Z. Ding, N. Xuan Quy, T. Noguchi, J. Kim, and Y. Hama, “A study on the change in frost resistance and pore structure of concrete containing blast furnace slag under the carbonation conditions”, Construction and Building Materials, vol. 331, art. no. 127295, 2022, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127295.
[3] J. Zięba, L. Buda-Ożóg, and I. Skrzypczak, “Probabilistic method and FEM analysis in the design and analysis of cracks widths”, Engineering Structures, vol. 209, art. no. 110022, 2020, DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.110022.
[4] PN-EN 1504 Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych - Definicje, wymagania, sterowanie jakością i ocena zgodności.
[5] PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu, Część 1-1: Reguły ogółne i reguły dla budynków.
[6] PN-EN 1991-1-1 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 1-1: Odziaływania ogólne, ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
[7] L. Czarnecki and P. H. Emmons, Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych. Kraków: Polski Cement, 2002.
[8] P. Woyciechowski, Model karbonatyzacji betonu. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2013.
[9] L. Czarnecki and P. Woyciechowski, “Modelling of concrete carbonation; is it a process unlimited in time and restricted in space?”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, vol. 63, no. 1, 2015, DOI: 10.1515/bpasts-2015-0006.
[10] W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
[11] Praca zbiorowa, Beton, technologie i metody badań. Kraków: Stowarzyszenie Producentów Cementu, 2020.
[12] R. Wang, Q. Zhang, and Y. Li, “Deterioration of concrete under the coupling effects of freeze-thaw cycles and other actions: A review”, Construction and Building Materials, vol. 319, art. no. 126045, 2022, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2021.126045.
[13] Z. Ding, N. Xuan Quy, J. Kim, and Y. Hama, “Evaluations of frost and scaling resistance of fly ash concrete in terms of changes in water absorption and pore structure under the accelerated carbonation conditions”, Construction and Building Materials, vol. 345, art. no. 128273, 2022, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.128273.
[14] P. Woyciechowski and G. Adamczewski, “Estetyka i trwałość elewacji obiektu sakralnego z prefabrykatów betonowych”, Materiały Budowlane, no. 9, pp. 8-10, 2020, DOI: 10.15199/33.2020.09.03.
[15] D. Stańczak, J. Kuziak, P. Woyciechowski, and L. Czarnecki, “Experimental verification of carbonation models used for estimation of reinforced concrete structures durability”, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, vol. 68, no. 5, 2020, DOI: 10.24425/bpasts.2020.134652.
[16] J. Korycka-Kowalska and P. Woyciechowski, “Analiza stanu wiedzy o współzależności pomiędzy destrukcją mrozową i karbonatyzacją betonu”, Materiały Budowlane, no. 12, pp. 20-23, 2015, DOI: 10.15199/33.2015.12.05.
[17] G. Adamczewski and P. Woyciechowski, Prefabrykacja - jakość, trwałość, różnorodność, vol. 1. Warszawa: Stowarzyszenie Producentów Betonów, 2014, ISBN 978-83-941005-6-8.
[18] G. Adamczewski and P. Woyciechowski, Prefabrykacja - jakość, trwałość, róznorodność, vol. 2, no. 1, Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych.Warszawa: Stowarzyszenie Producentów Betonów, 2015, ISBN 978-83-941005-2-0.
[19] G. Adamczewski and P. Woyciechowski, Prefabrykacja - jakość, trwałość, różnorodność, vol. 2, no. 2, Konstrukcje szkieletowe realizowane z elementów prętowych.Warszawa: Stowarzyszenie Producentów Betonów, 2015, ISBN 978-83-941005-3-7.
[20] G. Adamczewski, P. Woyciechowski, and R. Oleszek, Prefabrykacja - jakość, trwałość, różnorodność, vol. 4. Obiekty infrastruktury drogowo-mostowej. Warszawa: Stowarzyszenie Producentów Betonów, 2016, ISBN 978-83-941005-6-8.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
