Experimental quantification and modelling of deterioration in Portland-limestone cement pastes affected by thaumasite sulfate attack
Project goals
The project aims to experimentally quantify and model the deterioration of Portland-limestone cement pastes affected by thaumasite sulfate attack. During the experimental campaign, two commercially available limestone cements with different limestone content will be employed. In addition, mixtures of pure calcium silicate hydrate plus calcium carbonate will be used as simplifications of the cement systems. Specimens will be prepared and stored in sulfate solutions at 5°C. Sulfate attack will be followed by monitoring sulfate concentration profiles, formation of deterioration products, porosity, internal structure and mechanical properties. Subsequently, a micromechanical model for the prediction of mechanical properties of cement pastes will be developed, using the microstructural composition as input. The model will reflect the changes in cohesive properties of calcium silicate hydrates due to the decalcification and abstraction of silicon during the thaumasite sulfate attack.
Keywords
limestone cementssulfate attackthaumasitedurabilitymicrostructuremodelling
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
Juniorské granty 4 (SGA0201800002)
Main participants
Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
18-26056Y
Alternative language
Project name in Czech
Experimentální kvantifikace a modelování degradace směsných cementových past s příměsí vápence vlivem síranové koroze za vzniku thaumasitu
Annotation in Czech
Cílem projektu je experimentální kvantifikace a modelování degradace směsných cementových past s příměsí vápence vlivem síranové koroze za vzniku thaumasitu. Během experimentální části budou použity dva průmyslově vyráběné směsné cementy s odlišným množstvím přidaného vápence. Dále budou zhotovena syntetická pojiva na bázi vápenato-křemičitých hydrátů s přidáním vápence za účelem vytvoření zjednodušené mikrostruktury cementové pasty. Vzorky zhotovené z obou pojiv budou vystaveny dlouhodobému působení síranových roztoků při teplotě 5 °C. Působení síranové koroze na mikrostrukturu bude průběžně monitorováno měřením koncentrace síranových iontů a kvantifikací degradačních produktů, porozity, vnitřní struktury materiálu a mechanických vlastností. Následně bude vyvinut mikromechanický model pro predikci mechanických vlastností cementových past s příměsí vápence, reflektující degradaci mikrostruktury. Model zohlední změny kohezivních vlastností vápenato-křemičitých hydrátů vlivem jejich odvápnění a ztráty křemíku během síranové koroze.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2018
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
—
Latest support payment
Apr 24, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP22-GA0-GJ-R
Data delivery date
Feb 21, 2022
Finance
Total approved costs
4,766 thou. CZK
Public financial support
4,766 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 766 CZK thou.
Public support
4 766 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
Solution period
01. 01. 2018 - 31. 12. 2022