Trwałość kruszywa

Stwierdzono, że pory mniejsze od 4-5 nm mają wartość graniczną, ponieważ są one na tyle duże, aby woda weszła do wnętrza kruszywa, lecz nie na tyle, aby umożliwić łatwe wyciekanie wody pod ciśnieniem lodu. Ciśnienie to w całkowicie zamkniętych przestrzeniach przy temperaturze - 20°C może wynosić nawet 200 MN/m² (program uprawnienia budowlane na komputer). Dlatego więc dla uniknięcia pękania ziaren kruszywa i rozrywania otaczającego ich zaczynu cementowego musi być możliwy przepływ wody do porów nie napełnionych wewnątrz kruszywa lub do przylegającego zaczynu, zanim ciśnienie hydrauliczne nie stanie się dostatecznie wysokie, aby powodować rozsadzanie. Wyjaśnienie to ilustruje wcześniejsze stwierdzenie, że trwałość kruszywa nie może być w pełni określona inaczej niż w zaczynie cementowym; ziarno może być dostatecznie wytrzymałe na przenoszenie ciśnienia lodu, lecz pęcznienie może powodować pękanie otaczającej je zaprawy (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Zostało stwierdzone, że wymiar porów jest ważnym czynnikiem wpływającym na trwałość kruszywa. W większości kruszyw występują pory o różnych wymiarach i wobec tego w rzeczywistości napotyka się rozkład wymiarów porów. Brunauer, Emmett i Teller opracowali sposoby wyrażania tego w sposób ilościowy (uprawnienia budowlane).

Powierzchnia właściwa kruszywa

Powierzchnia właściwa kruszywa określana jest z ilości gazu estru kwasu sorbowego potrzebnego do utworzenia warstewki monomolekularnej na całej wewnętrznej powierzchni porów występujących w kruszywie. Całkowitą objętość porów określa się z oznaczenia nasiąkliwości, a stosunek objętości porów do ich powierzchni wyznacza hydrauliczny promień porów. Wartość ta, znana z problemów przepływów w hydraulice, jest wskazówką co do wartości ciśnienia potrzebnego do spowodowania przepływu (program egzamin ustny).

Podczas ostatnich 30 lat zaobserwowano niektóre szkodliwe reakcje chemiczne między kruszywem i otaczającym je zaczynem cementowym. Najczęściej zachodzi reakcja między aktywną krzemionką zawartą w kruszywie i alkaliami w cemencie. Reaktywne formy krzemionki stanowią opal (bezpostaciowy), chalcedon (włóknisty kryptokrystaliczny) i trydymit (krystaliczny) (opinie o programie). Te reaktywne materiały występują w opalowych i chalcedonitowych rogowcach, wapieniach krzemionkowych, riolitach i tufach riolitowych, dacytach i tufach dacytowych, andezytach i tufach andezytowych. Reakcja zaczyna się od agresji minerałów krzemionkowych zawartych w kruszywie przez alkaliczny wodorotlenek pochodzący z alkaliów Na₂Q i K₂Q, znajdujących się w cemencie. W rezultacie powstaje gel alkaliczno-krzemianowy i następują zmiany na powierzchni kruszywa (segregator aktów prawnych). Jest to gel o „nieograniczonym pęcznieniu”, wsysa on wodę, a w konsekwencji wykazuje tendencję do zwiększania objętości. Ponieważ gel ograniczony jest przez otaczający go zaczyn, ciśnienie wewnętrzne powoduje (a nawet doprowadza) do pęcznienia, pękania i rozpadu zaczynu cementowego. Tak więc pęcznienie wydaje się być spowodowane ciśnieniem hydraulicznym wywołanym przez osmozę, lecz może ono również być spowodowane przez ciśnienie powstałe na skutek pęcznienia stałych produktów reakcji alkaliczno-krzemianowej. Z tych powodów uważa się, że dla betonu najbardziej szkodliwe jest pęcznienie twardych składników kruszyw (promocja 3 w 1).

Niektóre, stosunkowo miękkie gele, są później wymywane przez wodę i składane w pęknięciach już uformowanych przez kruszywo. Można przewidzieć, czy z danym materiałem wystąpi reakcja między alkaliami i kruszywem, jednak na ogół nie jest możliwe ocenienie jej szkodliwości tylko na podstawie znajomości ilości materiału reaktywnego. Rzeczywista reaktywność kruszywa zależy np. od wymiarów jego ziaren i porowatości, ponieważ wpływają one na powierzchnię, na której zachodzą reakcje. Ponieważ ilość alkaliów zależy tylko od cementu, ich koncentracja na reaktywnej powierzchni kruszywa będzie zależna od wielkości jego powierzchni.