Kalkkikiviseossementeistä valmistettujen betonien karbonatisoitumisen tutkiminen
Havukainen, Miia (2009)
Havukainen, Miia
Kymenlaakson ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200911276342
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200911276342
Tiivistelmä
Betonin karbonatisoituminen tarkoittaa sen huokosveden pH-arvon alenemista. Karbonatisoitumisreaktiossa ilman sisältämä hiilidioksidi tunkeutuu betoniin, jolloin raudoitteita suojaava vaikutus häviää. Betonin karbonatisoitumiseen vaikuttavat sekä betonin koostumus että vallitsevat ilmasto olosuhteet.
Tässä insinöörityössä selvitetään erilaisten sementtien ja olosuhteiden vaikutusta betonin karbonatisoitumiseen. Tarkoituksena on tutkia, voidaanko sementin kalkkikiviseostusta käyttää heikentämättä betonin säilyvyysominaisuuksia. Taustana työlle on tavoite vähentää sementin valmistuksessa syntyviä hiilidioksidipäästöjä sementin seostuksella eli kalkkikiven lisäyksellä.
Tutkimuksessa käytetyt betonikappaleita säilytetään kolmessa erilaisessa olosuhteessa, jolloin nähdään lämpötilan, suhteellisen kosteuden ja hiilidioksidin vaikutus betonin karbonatisoitumiseen. Betonin karbonatisoitumista tutkitaan standardin SFS-EN 13295 mukaisesti. Tutkimuksen kesto olosuhteittain on 1–2 vuotta, mutta tässä työssä karbonatisoitumista tarkastellaan ensimmäisen vuoden aikana. Ensimmäisenä vuonna eri sementtilaatujen karbonatisoitumisen eteneminen vaihtelee suuresti olosuhteen ja betonireseptin mukaan. Betonin karbonatisoitumisaste on kaikissa olosuhteissa ja massoissa kuitenkin lähes lineaarinen.
Työn tuloksena voidaan sanoa, että suuri kalkkipitoisuus ja vesi-sementtisuhde betonissa nopeuttavat karbonatisoitumista. Lisäksi karbonatisoituminen korreloi betonin lujuuden kanssa. Alhainen vesi-sementtisuhde lujittaa ja tiivistää betonia. Tiivis betoni estää hiilidioksidin tunkeutumista toisin kuin huokoinen betoni. Vesi-sementtisuhteen ollessa pieni, karbonatisoituminen on hidasta ja jää vähäiseksi.
Tässä insinöörityössä selvitetään erilaisten sementtien ja olosuhteiden vaikutusta betonin karbonatisoitumiseen. Tarkoituksena on tutkia, voidaanko sementin kalkkikiviseostusta käyttää heikentämättä betonin säilyvyysominaisuuksia. Taustana työlle on tavoite vähentää sementin valmistuksessa syntyviä hiilidioksidipäästöjä sementin seostuksella eli kalkkikiven lisäyksellä.
Tutkimuksessa käytetyt betonikappaleita säilytetään kolmessa erilaisessa olosuhteessa, jolloin nähdään lämpötilan, suhteellisen kosteuden ja hiilidioksidin vaikutus betonin karbonatisoitumiseen. Betonin karbonatisoitumista tutkitaan standardin SFS-EN 13295 mukaisesti. Tutkimuksen kesto olosuhteittain on 1–2 vuotta, mutta tässä työssä karbonatisoitumista tarkastellaan ensimmäisen vuoden aikana. Ensimmäisenä vuonna eri sementtilaatujen karbonatisoitumisen eteneminen vaihtelee suuresti olosuhteen ja betonireseptin mukaan. Betonin karbonatisoitumisaste on kaikissa olosuhteissa ja massoissa kuitenkin lähes lineaarinen.
Työn tuloksena voidaan sanoa, että suuri kalkkipitoisuus ja vesi-sementtisuhde betonissa nopeuttavat karbonatisoitumista. Lisäksi karbonatisoituminen korreloi betonin lujuuden kanssa. Alhainen vesi-sementtisuhde lujittaa ja tiivistää betonia. Tiivis betoni estää hiilidioksidin tunkeutumista toisin kuin huokoinen betoni. Vesi-sementtisuhteen ollessa pieni, karbonatisoituminen on hidasta ja jää vähäiseksi.