Freeze-thaw resistance of air-entrained high strength concrete

The paper presents the programme of research aimed at finding a recipe for high strength self-compacting and freeze-thaw resistant concrete. The programme included batching five concrete mixtures with varied W/B ratios (0.28-0.36) and various contents of GGBS relative to the mass of cement (0-30% m.c.). The influence of W/B ratio and GGBS content on the strength, water absorption and freeze-thaw resistance of concrete was analysed. Since the combined action of various factors, i.e., a simultaneous use of superplasticizer, air entraining agent and slag, can impede the achievement of the air pore structure with desired parameters, an innovative method of concrete mixture air entrainment was applied. The method involves introducing into the mixture solid particles (microspheres) with specified sizes that remain unchanged and stable over time. It follows from the results that it is possible to design and produce high strength, self-compacting and freeze-thaw resistant concrete with the use of locally available materials.

W artykule przedstawiono program badań, którego celem było opracowanie receptury dla betonu wysokiej wytrzymałości charakteryzującego się samozagęszczalnością i mrozoodpornością. Program badań obejmował wykonanie pięciu betonów o zmiennym stosunku W/S (0.28-0.36) i z różną zawartością żużla w spoiwie w stosunku do masy cementu (0-30% m.c.). Analizowano wpływ stosunku W/S oraz zawartości żużla (GGBS) na wytrzymałość, nasiąkliwość i mrozoodporność betonów. Kombinacja różnych czynników, tj. jednoczesne stosowanie domieszki superplastyfikatora, napowietrzającej i żużla, często powoduje problemy z uzyskaniem pożądanych parametrów struktury porów powietrznych. Dlatego też zastosowano innowacyjną metodę napowietrzania mieszanki betonowej polegającą na wprowadzeniu stałych cząstek (mikrosfer) o określonych wymiarach, które nie zmieniają swoich wymiarów i są stabilne w czasie. Z przeprowadzonych badań wynika, że stosując lokalnie dostępne materiały, możliwe jest zaprojektowanie i wykonanie betonu o wysokiej wytrzymałości, charakteryzującego się samozagęszczalnością i odpornego na działanie mrozu.