بررسی واکنش قلیایی -سیلیسی سنگدانه های فعال با استفاده از پتروگرافی بتن و شاخص dri

واکنش قلیایی- سیلیسی (asr)  در سنگدانه‌ها، که نتیجه واکنش‌های شیمیایی بین مایعات قلیایی موجود در حفرات بتن و کانی‌های سیلیسی فعال در برخی سنگدانه‌ها است، یکی از عوامل اصلی تخریب سازه‌های بتنی در سراسر جهان محسوب می‌شود. با توجه به تاثیر قابل‌توجه سنگدانه‌ها بر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن، نقش آن‌ها در بتن بسیار مهم است. هدف این پژوهش، بررسی انطباق مطالعات پتروگرافی سنگدانه‌ها و آزمایش ملات منشوری تسریع شده برای پیش‌بینی واکنش‌پذیری سنگدانه‌ها و تعیین شدت واکنش‌زایی آن‌ها با استفاده از شاخص dri (یک تحلیل نیمه کمی سنگ‌نگاری مکمل) بود. این پژوهش با استفاده از آزمایش‌های astm c295، astm c1260 و astm c856-4 بر روی نمونه‌های آزمایشگاهی سنگدانه‌های معادن اطراف تهران انجام شد. نتایج نشان داد که سنگدانه‌های آذرآواری، از جمله توف ماسه‌ای، توف کریستال‌دار (داسیتیک آندزیت) و توف شیشه‌ای، به دلیل داشتن زمینه شیشه‌ای و سیلیس میکروکریستالین، پتانسیل ایجاد واکنش قلیایی- سیلیسی را دارند. نشانه‌های ژل asr در ترک‌ها، حفره‌ها و همچنین در خمیره سیمان مشاهده شد که به واکنش قلیایی سنگدانه‌ها اشاره دارد. شاخص dri نشان داد که سنگدانه‌های ریز در هر دو محدوده مطالعاتی در رده کمی آسیب‌دیده و سنگدانه‌های دانه‌درشت در رده بسیار آسیب‌دیده قرار می‌گیرند. در نهایت، این یافته‌ها با تاکید بر اهمیت واکنش‌پذیری سنگدانه‌ها در تخریب سازه‌های بتنی و با ترکیب مطالعات پتروگرافی و آزمایش‌های تسریع شده نشان می‌دهد که سنگدانه‌های آذرآواری دارای پتانسیل بالای واکنش قلیایی- سیلیسی هستند و ارزیابی واکنش‌پذیری آن‌ها با شاخص dri  می‌تواند به بهبود پیش‌بینی و مدیریت خطرات مرتبط با asr  در بتن کمک کند.

assessment of alkali-silica reaction (asr) in active aggregates using concrete petrography and the dri index

the alkali-silica reaction of aggregates is one of the most significant factors in the destruction of concrete structures worldwide. this is due to chemical reactions between alkaline fluids in concrete voids and active silica minerals present in some aggregates. considering that many physical, chemical and mechanical properties of concrete are related to aggregates, the role of aggregates in concrete is crucial. this research aims to investigate the compatibility of aggregate petrographic studies and accelerated prismatic mortar testing in predicting the reactivity of aggregates and determining the intensity of aggregate reactivity using the dri index (a semi-quantitative complementary petrographic analysis). the study was carried out on laboratory samples of aggregates from mines around tehran, using the astm c295, astm c1260 and astm c856-4 tests. the results showed that pyroclastic aggregates, which include sandy tuff, crystalline tuff (dacitic andesite) and glassy tuff, have the potential to cause an alkali-silica reaction due to their glassy background and microcrystalline silica. during the alkaline reaction tests of the aggregates, evidence of gel was found in cracks, holes and cement paste. in addition, the dri index showed that the fine aggregates of both study areas were in the slightly damaged category and the coarse aggregates were in the severely damaged category.