Διαπερατό σκυρόδεμα
Authors: Βαρδάκα Γεωργία 
Published: September 2021

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ανάπτυξη και ο σχεδιασμός διαπερατού σκυροδέματος τόσο με ασβεστολιθικά αδρανή όσο και με εναλλακτικά (σκωρία χάλυβα και οικοδομικά απόβλητα). Το διαπερατό σκυρόδεμα αποτελεί ένα εναλλακτικό αντιπλημμυρικό μέτρο προστασίας, η ιδιαιτερότητα του έγκειται στο υψηλό του πορώδες το οποίο επιτρέπει στο νερό της βροχής να διέρχεται μέσα από τη μάζα του. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνονται: η σωστή διαχείριση των όμβριων υδάτων, η αποφυγή των πλημμυρών και ο εμπλουτισμός του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα.Οι φυσικομηχανικές ιδιοτήτες καθώς και οι βασικές ιδιότητες ανθεκτικότητας του σκυροδέματος μελετώνται στα παραγόμενα δοκίμια διαπερατού σκυροδέματος καθώς και έλεγχος της ανθεκτικότητας τους σε συνθήκες τρίψης-απότριψης. Ενώ για τις επτά τελικές παραγόμενες συνθέσεις πραγματοποιείται έλεγχος ψύξης-απόψυξης, έλεγχος του φαινομένου ενανθράκωσης σε διαφορετικούς ως προς την επιβάρυνσή τους σε CO2 χώρους, έλεγχος του συντελεστή υδατοπερατότητάς τους , της υδατοαπορροφητικότητας του σκυροδέματος καθώς και έλεγχος της επίδρασης ακραίων συνθηκών πίεσης και θερμοκρασίας στα δοκίμια διαπερατού σκυροδέματος με τη χρήση αυτοκλείστου. Ταυτόχρονα μέσω απεικονίσεων αξονικής τομογραφίας ελέγχεται το εσωτερικό πορώδες των παραγόμενων δοκιμίων (διαστάσεις πόρων και μορφολογία αυτών) με τη χρήση εικόνων-τομών που παραλήφθηκαν από αξονικό τομογράφο με στόχο την καλύτερη κατανόηση της εσωτερικής δομής των κενών τους χώρων καθώς και την σύνδεση του εσωτερικού πορώδους με την υδατοπερατότητα που αποτελεί βασική ιδιότητα του διαπερατού σκυροδέματος.Επιπροσθέτως στο πλαίσιο της διατριβής και με στόχο τις περιβαλλοντικές εφαρμογές έγινε συστηματική μελέτη της κατακράτησης του συγκεκριμένου τύπου σκυροδέματος σε ρύπους όπως τα νιτρικά και θειικά ιόντα καθώς και σε οργανικά κατάλοιπα των αυτοκινήτων με στόχο την αξιολόγηση της χρήσης του συγκεκριμένου προϊόντος ως φίλτρου για τον καθαρισμό των όμβριων υδάτων και κατά συνέπεια την προστασία του υδροφόρου ορίζοντα. Τέλος, στο πλαίσιο της επιβεβαίωσης των συμπερασμάτων της έρευνας πραγματοποιήθηκε πιλοτική διάστρωση με συνθέσεις διαπερατού σκυροδέματος σε εργοστασιακό χώρο στάθμευσης μιας τσιμεντοβιομηχανίας. Σύμφωνα με τα συμπεράσματα που προέκυψαν, η δημιουργία διαπερατού σκυροδέματος με περιβαλλοντικά οφέλη και ικανοποιητικές ιδιότητες για το πεδίο εφαρμογών του είναι εφικτή τόσο με τη χρήση ασβεστολιθικών όσο και εναλλακτικών αδρανών. Η σκωρία χάλυβα έδειξε να βοηθάει το συγκεκριμένου τύπου σκυρόδεμα σε όλους τους τομείς, ενώ το ανακυκλωμένο σκυρόδεμα κυρίως στα αποτελέσματα της τρίψης - απότριψης αλλά όχι τόσο στην υδατοπερατότητα λόγω μεγάλου βαθμού συμπύκνωσης. Και τα δύο αυτά εναλλακτικά αδρανή φαίνονται να συνεργάζονται καλά με τα ασβεστολιθικά στη δημιουργία του εσωτερικού πορώδους ιστού των δοκιμίων, όχι όμως τόσο και μεταξύ τους, με εξαίρεση την τριμερή σύνθεση. Η ποσότητα του τσιμέντου πρέπει να είναι η ελάχιστη δυνατή στη σύνθεση ενώ μία μικρή ποσότητα άμμου δείχνει να βοηθάει στην συνάφεια των αδρανών. Τέλος σημαντική παράμετρος αποτελεί η καλή αλλά όχι υπερβολική συμπύκνωση καθώς αποτελεί έναν από τους βασικούς παράγοντες για τις τελικές ιδιότητες του σκυροδέματος και κυρίως για τη δημιουργία μίας σωστής και συνεχούς πορώδους δομής.