Zastosowanie nanowgłębnika Berkovicha do badań warstw stykowych w betonach z dodatkiem popiołów lotnych

W pracy przedstawiono wyniki badań nanotwardości (HB) w warstwach stykowych (Interfacial Transition Zone - ITZ) betonów z dodatkiem: 0, 20 i 30 % krzemionkowych popiołów lotnych (FA). Do badań wykorzystano kompaktową platformę firmy CSM Instruments. Podczas eksperymentów analizowano obszar w ITZ kruszywa grubego z zaczynem w pięciu punktach pomiarowych, tzn. w odległości: 5, 25, 50, 100 i 150 m od granicy ziarna. Odciski w betonie wykonywano wgłębnikiem Berkovicha z zastosowaniem techniki DSI. Analiza uzyskanych wyników badań wykazała, że 20% dodatek FA powoduje kilkuprocentowy wzrost nanotwardości, natomiast dodatek 30% FA kilkunastoprocentowy spadek HB. Na podstawie rozkładów nanotwardości ustalono, że najbardziej heterogeniczna jest strefa ITZ w odległości 25m od ziarna kruszywa.

The paper presents the results of nanohardness (HB) in the Interfacial Transition Zones (ITZ) of concretes with the addition of 0, 20 and 30% siliceous fly ashes (FA). A compact platform CSM Instruments was used in the testing. An area in the ITZ of coarse aggregates with paste was analysed in the five measurement points during the experiments, i.e. at the distance of: 5, 25, 50, 100 and 150 m from the grain boundary. The indents in concrete were create by Berkovich indenter using DSI technique. Analysis of the results revealed that the 20% additive of FA causes a few percent increase in nanohardness, while 30% FA additive leads to between ten and twenty percent drop of HB. On the basis of nanohardness distributions in particular concretes, it was found that the most heterogeneous one is the ITZ zone within the distance of 25m from the aggregate grain.