Influence of mineral additives on the resistance of concrete to Alkali-silica reaction

Betono šarminė korozija (BŠK) – viena pavojingiausių betono cheminės korozijos rūšių, kuri lėtai, bet negrįžtamai pažeidžia betonines konstrukcijas. Šarminės korozijos procesai gali sukelti atskirų betoninių konstrukcijų paviršiaus pleišėjimą, išskilinėjimą ir betono suirimą. Viena iš galimybių, siekiant sulėtinti ir sustabdyti šarminę koroziją – betono sudėties modifikavimas mineraliniais ar cheminiais priedais. Šio darbo tikslas – ištirti aktyviųjų mineralinių priedų poveikį betono šarminei korozijai naudojant užterštus reaktyviosiomis dalelėmis užpildus, pasiūlyti rekomendacijas, kaip ją mažinti (arba išvengti). Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus mokslinių publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvadiniame skyriuje formuluojama problema, darbo aktualumas, darbo tikslas ir uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pateikiamos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros analizė. Analizuojamas betono šarminės korozijos mechanizmas ir sąlygos, aptartos ir aprašytos taikomos metodikos betono šarminei korozijai vertinti. Išsamiai aprašyti naudoti mineraliniai priedai, išanalizuotas jų poveikis betono savybėms eksploatuojant konstrukcijas šarminėje aplinkoje. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje aprašytos tyrimams naudotos medžiagos ir jų pagrindinės charakteristikos. Pateiktos betono mišinių sudėtys, aprašytas betono bandinių formavimas. Išanalizuoti tyrimų metodai ir laboratorinė įranga. Trečiajame skyriuje analizuojamos mineralinių priedų savybės, betono fizikinės ir mechaninės savybės, pateikiami šarminės aplinkos sukeltos betono bandinių plėtros tyrimai, aprašomi mineralinių priedų ir jų kiekio poveikiai betono savybėms ir atsparumui šarminei korozijai. Disertacijos tema paskelbti šeši moksliniai straipsniai ir perskaityti penki pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose

Riešo kanalo tunelinio sindromo diagnostinių metodų palyginimas

Background. Carpal tunnel syndrome is the most common and widespread peripheral neuropathy in the world. The diagnostic testing methods for the carpal tunnel syndrome are based on anamnesis data, objective and instrumental inspection. Electroneuromyography is the main instrumental test when carpal tunnel syndrome is suspected. An ultrasound imaging may also be performed. Objective. To determine the effectiveness, sensitivity and specificity of instrumental diagnostics methods used to diagnose the carpal tunnel syndrome, and to compare them. Methods. Diagnostic testing – ultrasound and electroneuromyography was applied to persons under study. The area of the median nerve (mm2) was assessed during the ultrasound examination. The results of the electroneuromyography study evaluated the response speed of the sensory impulse (ms), the speed of the motor impulse response (ms). Later, the tests, their sensitivity and specificity were evaluated and compared. Results. 30 patients participated in the study, of which 26 (86.7%) were women, 4 (13.3%) were men. Electroneuromyography was found to be both sensitive and specific for a measure of sensory propagation velocity, 76.2 and 75%, respectively (p = 0.042); of motor propagation speed – 100 and 75% (p = 0.040). Ultrasonography is sensitive (87.5%) but nonspecific (66.7%) (p = 0.008). The study showed that the ultrasound dimension strongly, directly and reliably correlates with the sensory impulse response rate (p < 0.001), and the ultrasound dimension moderately, directly and reliably correlates with the motor impulse response rate (p < 0.001). Conclusions. Carpal tunnel syndrome can be suspected by ultrasound measurement of the area of the median nerve, but the test is only sensitive but non-specific. Electroneuromyography can confirm the diagnosis of carpal tunnel syndrome, as the test is both sensitive and specific. Comparing the studies, a strong, direct and reliable relationship between the results of the ultrasound and the electroneuromyography testing was established.vadas. Riešo kanalo sindromas – labiausiai paplitusi periferinių nervų neuropatija pasaulyje. Riešo kanalo tunelinio sindromo diagnostika paremta anamnezės duomenimis, objektyviu ištyrimu ir instrumentiniais tyrimo metodais. Pagrindinis instrumentinis tyrimas, įtariant riešo kanalo sindromą, yra elektroneuromiografija. Taip pat gali būti atliekamas ultragarsinis tyrimas. Tikslas – įvertinti pacientams, sergantiems riešo kanalo sindromu, taikytų instrumentinių diagnostinių metodų efektyvumą, jautrumą bei specifiškumą ir palyginti šiuos metodus tarpusavyje. Metodika. Tiriamiesiems atlikti diagnostiniai – ultragarsinis ir elektroneuromiografijos – tyrimai. Ultragarsinio tyrimo metu vertintas vidurinio nervo plotas (mm2). Elektroneuromiografijos tyrimu vertintas sensorinio impulso atsako greitis (ms) ir motorinio impulso atsako greitis (ms). Vėliau abu diagnostiniai tyrimai įvertinti atskirai, išskirtas jų jautrumas ir specifiškumas, metodai palyginti tarpusavyje. Rezultatai. Tyrime dalyvavo 30 pacientų, iš jų – 26 (86,7 %) moterys, 4 (13,3 %) vyrai. Nustatyta, kad elektroneuromiografijos tyrimas yra ir jautrus, ir specifiškas: sensorinio impulso atsako sklidimo greičio matmuo atitinkamai 76,2 % ir 75 % (p = 0,042); motorinio impulso atsako sklidimo greičio matmuo – 100 % ir 75 % (p = 0,040). Ultragarsinis tyrimas yra jautrus (87,5 %), tačiau nespecifiškas (66,7 %) (p = 0,008). Tyrimas parodė, kad ultragarsinis matmuo stipriai, tiesiogiai ir patikimai koreliuoja su sensoriniu impulso atsako greičiu (p < 0,001). Taip pat ultragarsinis matmuo vidutiniškai, tiesiogiai ir patikimai koreliuoja su motoriniu impulso atsako greičiu (p < 0,001). Išvados. Ultragarsu matuojant vidurinio nervo plotą, pacientui galima įtarti riešo kanalo sindromą, tačiau tyrimas yra tik jautrus, bet nespecifiškas. Atlikus elektroneuromiografijos tyrimą, riešo kanalo sindromo diagnozę galima patvirtinti, nes tyrimas yra ir jautrus, ir specifiškas. Tyrimus lyginant tarpusavyje, tarp ultragarsinio tyrimo ir elektroneuromiografijos tyrimo rezultatų nustatytas stiprus, tiesioginis ir patikimas ryšys

Lithuanian quarry aggregates concrete effects of alkaline corrosion tests / Lietuvos karjerų užpildų poveikio betono šarminei korozijai tyrimai

Aggregate alkaline corrosion of cement in concrete is going to respond in sodium and potassium hydroxide (lye) with active SiO2 found in some aggregates. During this reaction, the concrete has resulted in significant internal stresses which cause deformation of the concrete, cracking and disintegration. The reaction is slow and concrete signs of decomposition appear only after a few months or years. The study used two different aggregates quarries. Studies show that Lithuania gravel contaminated with reactive particles having amorphous silicon dioxide reacting with cement in sodium and potassium hydroxide and the resulting alkaline concrete corrosion. It was found that, according to AAR 2 large aggregates include Group II – potentially reactive because of their expansion after 14 days, higher than 0.1%. Santrauka  Užpildų šarminė korozija betone vyksta reaguojant cemente esantiems natrio ir kalio hidroksidams (šarmams) su aktyviu SiO2, esančiu kai kuriuose užpilduose. Vykstant šiai reakcijai betone susidaro didelių vidinių įtempių, kurie sukelia betono deformacijas, pleišėjimą ir suirimą. Reakcija vyksta lėtai, betono irimo požymių atsiranda tik po kelių mėnesių ar metų. Tyrimams buvo naudojami dviejų skirtingų karjerų užpildai. Atlikus tyrimus nustatyta, kad Lietuvos žvyro karjerai užteršti reaktyviomis dalelėmis, turinčiomis amorfinio silicio dioksido, reaguojančio su cemente esančiais natrio ir kalio šarmais, ir sukeliančiomis betono šarminę koroziją. Nustatyta, kad pagal AAR 2 stambieji užpildai priskiriami II grupei – galimai reaktyviems užpildams, nes jų plėtra po 14 parų viršija 0,1 %. Raktiniai žodžiai: betono šarminė korozija, užpildai, reaktyvumas, šarmai, higroskopinis gelis, plėtra

Pasyvios saulės šildymo sistemos naudojant masyvią sieną tyrimas

A massive 0,52 m thick wall was used for the research. The external area of this wall is 11 m2, it is painted in heat resistant black paint and covered with transparent polycarbonate 0,01 m thick cover. Two holes (one on the top, another on a bottom) are made. These holes allows the air to move by forcing it’s circulation. While the air is moving in a forced manner it gets into the premises through the bottom whole and comes back through the hole on the top into the space between transparent cover and the wall painted in black. Such movement of air reduces loss of thermal energy through the wooden frame of transparent cover and other leakages. The main parameter of a massive wall is it’s average daily coefficient of efficiency. As a result of the research the average daily coefficient of efficiency is 0,76Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

IMPACT OF NATURAL ZEOLITE ON THE PROPERTIES AND RESISTANCE TO ALKALI SILICA REACTION OF MORTAR

This research investigates the effect of the amount (from 2.5 % to 15 %) of natural zeolite on the alkali silica reaction resistance (ASR), density, ultrasonic pulse velocity and mechanical properties of mortar. Research revealed that physical and mechanical characteristics of mortar mix improve with higher amount of natural zeolite, however, the appropriate zeolite amount must be selected because overdosing leads to deterioration of mortar mix properties. The impact of natural zeolite and the amount used on the expansion of mortar specimens was tested using Rilem AAR-2 method. Altered composition mortar specimens were tested using SEM and X-ray structure analysis, their mineral composition was determined. Dependence between natural zeolite amount in mortar mix, mineral composition of hardened mortar and expansion was determined. Test results revealed that alteration of mortar composition by natural zeolite not only improves physical and mechanical properties of the mix but also increases alkali silica reaction resistance (ASR) of mortar. The tests revealed that alteration of mortar composition with 15 % of natural zeolite (replacing cement mortar mix) increases durability and resistance to alkaline silica reaction

THE EFFECT OF POZZOLANIC WASTE AS CEMENT SUBSTITUTE ON THE PROPERTIES OF CEMENT MORTAR AND RESISTANCE TO ALKALI-SILICA REACTION

The article analyses the effect of pozzolanic waste on the properties of cement mortar. Seven batches of specimens were made for the tests: control specimens without any pozzolanic waste, three batches of specimens where cement was replaced with 5%, 10%, and 15% of wood fly ash, and three batches of specimens where cement was replaced with 5%, 10%, and 15% of ground glass. The replacement of 5% of cement with pozzolanic waste in the mix increased the density, the ultrasonic pulse velocity, compressive and flexural strengths of the mortar. A further increase of pozzolanic waste content degraded the values of physical and mechanical properties, as the lower amount of cement did not ensure a strong bond between the aggregate and the cement matrix. The alkali-silica reaction tests revealed that the expansion of the specimens containing 5% of pozzolanic waste as cement replacement does not the permissible limit of 0.1%. With the increase of pozzolanic waste content up to 15%, the expansion of specimens modified with wood fly ash continues decreasing down to the limit of 0.01%, whereas the expansion of the specimens modified with ground glass starts increasing to the limit of 0.05%

Determining reactivity level of granite aggregate for concrete

Granite rubble is one of the most frequently used aggregates in concrete manufacturing. Granite rubble is considered to be a non-reactive aggregate, however, depending on the quarry, granite may have various impurities including harmful minerals containing active SiO2. The alkali – silica reaction is among the chemical reactions that have a significant effect on the durability of concrete. During the alkali – silica reaction certain forms of silica present in concrete aggregates react with high alkali content leading to formation of hygroscopic gel that expands in humid environment and slowly, although strongly enough degrades concrete structures. Concrete rubble of 3 different fractions was used for the test: 2/8 (Mix D); 11/16 (Mix E); 5/11 (Mix G). The tests revealed that granite rubble used for the tests contained few reactive rocks containing amorphous silica because after 14 days the expansion did not exceed 0.1 % ((D Mix expanded by 0.059 %, E Mix expanded by 0.066 %, G Mix expanded by 0.079 %) according to RILEM AAR-2 test method. After 56 days of testing none of the test specimens demonstrated significant micro-cracking and scaling specific to alkali corrosion; only gel deposits on the surface were observed

Identification of reactivity level in aggregates from Lithuanian gravel quarry

The article analyses the reactivity level of aggregates from Lithuanian quarries and their effect on the alkali corrosion in mortars. The reactivity of aggregates was assessed according to Rilem Recommended Test Method: AAR-2. The hardened cement paste and cracked aggregate contact zones were tested by means of optical microscopy. Two gravel aggregates and one sand aggregate from Lithuanian quarries were selected for testing. The tests revealed that according to AAR 2 methodology fine and coarse aggregates from Lithuanian quarries shall be allocated to Group II, i.e. reactive aggregates. The expansion after 14 days exceeds 0.1 % in the case of fine aggregate, the average expansion after 14 days is 0.13 %, and in the case of coarse aggregates the average expansion ranges from 0.11 % to 0.12 %