Investigations on alkali-silica reaction products using Raman spectroscopy

Autor: M.E. Krüger, V. Thome, H. Hilbig, M. Kaliwoda, D. Heinz
Přispěvatelé: Publica
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Materiales de Construcción; Vol. 72 No. 346 (2022); e281
Materiales de Construcción; Vol. 72 Núm. 346 (2022); e281
Materiales de Construcción
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
ISSN: 1988-3226
0465-2746
DOI: 10.3989/mc.2022.v72.i346
Popis: The alkali-silica reaction (ASR) remains a major challenge regarding the durability of concrete structures. The reaction mechanism is not sufficiently understood owing to the difficulty in characterizing the structure of the alkali-silica reaction gel (ASR gel) in concrete. Synthetic ASR gels with different compositions, i.e. Na/Si and Ca/Si molar ratios, were synthesized and analysed by Raman spectroscopy and, for comparison,29Si NMR spectroscopy. The results show that higher Na/Si ratios increase the number of non-bridging oxygens in the gel structure, thus leading to a decrease in the degree of cross-linking. With increasing calcium content of the sodium-calcium silica gel, the structure tends towards that of C-S-H phases. Raman spectroscopy is a promising method to characterise synthetic ASR gels and provide new information on the effect of alkalis on the gel structure. La reacción álcali-sílice (RAS) sigue siendo un reto importante para la durabilidad de las estructuras de hormigón. El mecanismo de reacción de la RAS aún no está suficientemente aclarado debido a la dificultad para caracterizar la estructura del gel de reacción álcali-sílice (gel RAS) en el hormigón. Se sintetizaron geles de RAS con diferentes composiciones, es decir, con proporciones molares de Na/Si y Ca/Si, y se analizaron mediante espectroscopia Raman y se validaron comparando los resultados con mediciones espectroscópicas de RMN de29Si. Los resultados muestran que las relaciones Na/Si más elevadas aumentan el número de oxígenos no puente en la estructura del gel, lo que conduce a una disminución del grado de reticulación. Al aumentar el contenido de calcio del gel de sílice sódico-cálcico, la estructura se asemeja más a la de las fases C-S-H. La espectroscopia Raman es un método prometedor para caracterizar los geles sintéticos de RAS y proporciona nueva información sobre el efecto de los álcalis en la estructura del gel.
Databáze: OpenAIRE
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