Abstract:
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The Alkali-Silica Reaction is the combination of certain forms of silica present in
determinate aggregates, and the alkalis (sodium and potassium) and calcium usually
present in the water of the concrete pores. This reaction might form an expansive gel
inside the microstructure of the concrete, which causes important expansions in the
material and propagation of cracks in the worst cases. As a result, the ASR effect can
damage de general deterioration of the structure and his durability. The types of
structures usually affected by the RAS are bridges and dams.
This experimental study is part of a bigger research carried out by the group MECMAT
(UPC), which is focussed on the development of tests for the investigation of ASR. This
thesis took part with the realization of experiments to study the influence of the stress
state in the expansions of concrete test cubes.
The tests are developed in the AAR-Triaxial Machine, a special device that allows
applying a determinate stress conditions during the confinement of the test cube. The
originality respect other experiments is the possibility of consider different value of load
for each axis simultaneously. The main goal is contribute a consistent basis of
experimental results in order to complete many numerical models that have been
developed previously.
Moreover, it is also realized an additional tests with a particular type of basaltic
aggregate of natural origin. The purpose is applying this basaltic aggregate in future tests
cubes for the AAR-TM, so it is needed to carry out tests of free expansion in order to typify
the aggregate behaviour against the ASR.
Along this thesis are exposed all the steps executed in the achievement of this
experiments. It is explained the complete procedure of specimen preparation (materials,
elaboration of test cubes, process, data acquisition and results). Also each part of the
experimental methodology is defined and finally, it is shown the discussion of the results. |
Abstract:
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La Reacción Álcali-Sílice es la combinación de ciertas formas de sílice presentes en
determinados áridos, y los iones álcalis (sodio y potasio) y calcio normalmente presentes
en el agua de los poros del hormigón. Esta reacción puede formar un gel expansivo en la
microestructura del hormigón, causando importantes expansiones en el material y
propagación de fisuras, en los peores casos. Como resultado, el efecto de la RAS puede
perjudicar el deterioro global de la estructura y su durabilidad. Los tipos de estructuras
normalmente afectadas por la RAS son puentes y presas.
Este estudio experimental forma parte de una investigación más amplia llevada a cabo
por el grupo MECMAT (UPC), el cual se centra en el desarrollo de ensayos para la
investigación de la RAS. Esta tesis participa en la realización de experimentos para el
estudio de la influencia de los estados tensionales en las expansiones de probetas cúbicas.
Los ensayos se desarrollan en la AAR-Triaxial Machine, un aparato especial que permite
aplicar un determinado estado tensional durante el confinamiento de la probeta cúbica. La
originalidad respecto otros experimentos es la posibilidad de considerar diferentes
valores de carga para cada eje simultáneamente. El objetivo principal es contribuir a una
base consistente de resultados experimentales con el objetivo de completar los numerosos
modelos numéricos desarrollados previamente.
Además, se han realizado ensayos adicionales con un particular tipo de árido basáltico
de origen natural. El propósito es utilizar este árido basáltico en futuras probetas cúbicas
para la AAR-TM, por eso es necesario llevar a cabo ensayos de expansión libre para
caracterizar el comportamiento del árido ante la RAS.
A lo largo de este trabajo, son expuestos todos los pasos ejecutados para la realización
de los experimentos. Se explica el procedimiento completo de elaboración de probetas
(materiales, proceso, etc.). También, cada parte de la metodología experimental es
definida y finalmente, se muestra la discusión de los resultados. |