Επίδραση ειδικών προσθέτων στις ιδιότητες ενεμάτων βασισμένων στην άσβεστο
Creators: name: Γούλας, Δημήτριος Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Ενέματα
Άσβεστος
Ιστορικές τοιχοποιίες
Στερέωση
Αποκατάσταση
Ίνες
Υαλοσφαιρίδια
Grouts
Lime
Historic masonry
Restoration
Consolidation
Fibers
Glass microspheres

description: Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως στόχο τη διερεύνηση της επίδρασης συγκεκριμένων προσθέτων (υαλοσφαιριδίων, ινών υάλου &amp; πολυπροπυλενίου) στις ιδιότητες ενεμάτων βασισμένων στην άσβεστο. Η χρήση ινών και άλλων προσθέτων στα κονιάματα (τεμάχια άχυρου, ξύλου, καλαμιού, τρίχες ζώων κλπ) ξεκίνησε κατά την αρχαιότητα, με στόχο τη βελτίωση των τελικών ιδιοτήτων των αναμιγμάτων (αύξηση σταθερότητας όγκου, εφελκυστικής αντοχής). Σήμερα η προσθήκη διαφόρων τύπων ινών εφαρμόζεται συστηματικά σε κονιάματα (π.χ. επιχρίσματα, δαπέδου) και σε σκυροδέματα ειδικής εφαρμογής. Η χρήση ινών σε ενέματα περιορίζεται σε συγκεκριμένες εφαρμογές (τσιμεντενέματα ειδικού τύπου), ενώ δεν έχει μελετηθεί συστηματικά η χρήση τους σε ενέματα βασισμένα στην άσβεστο, που χρησιμοποιούνται ευρέως για τη στερέωση-αποκατάσταση ιστορικών τοιχοποιιών. Στην παρούσα εργασία μελετάται η επίδραση της προσθήκης μικρού ποσοστού υαλοσφαιριδίων και δυο τύπων ινών διαφόρων μεγεθών (υάλου, πολυπροπυλενίου) στις ιδιότητες δυο σειρών ενεμάτων, που βασίζονται στο σύστημα υδράσβετος-ποζολάνη (Σειρά Α) και σε φυσική υδραυλική άσβεστο NHL 3,5 (Σειρά Β). Παρασκευάστηκαν συνολικά 19 συνθέσεις με διαφορετικό τύπο προσθέτων και σε διαφορετική συγκέντρωση μέσα στα αναμίγματα (από 0,1% έως 3% κ.β. κονιών) και ελέγχτηκαν οι ιδιότητές τους σε ρευστή (ρευστότητα, διεισδυτικότητα, σταθερότητα όγκου) και σκληρυμένη κατάσταση (συστολή ξήρανσης, φυσικο-μηχανικά χαρακτηριστικά). Οι έλεγχοι των φυσικών (τριχοειδής ανύψωση, πορώδες, απορροφητικότητα, φαινόμενο ειδικό βάρος) και μηχανικών χαρακτηριστικών τους (δυναμικό μέτρο ελαστικότητας, αντοχή σε κάμψη-θλίψη) πραγματοποιήθηκαν σε ηλικίες 28, 90, 210, ημερών ώστε να διαπιστωθεί η συμπεριφορά των ενεμάτων σε πρώιμη ηλικία και σε βάθος χρόνου. Τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν συγκριτικά προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότητα χρήσης των συγκεκριμένων προσθέτων στους δυο τύπους ενεμάτων και η επίδραση τους στις τελικές ιδιότητές τους. Προέκυψε ότι, τόσο η εφαρμογή υαλοσφαιριδίων όσο και η εφαρμογή ινών υάλου &amp; πολυπροπυλενίου σε συνδυασμό με τον ορθό σχεδιασμό των συνθέσεων είναι δυνατόν να βελτιώσουν τη συμπεριφορά ενεμάτων βασισμένων στην άσβεστο.
description: In this study, an effort has been made, to envisage the performance of fiber-reinforced lime-based grouts, both in fresh and hardened state. Two grout series were manufactured and tested regarding lime: natural pozzolan (1:1) and NHL 3.5. Glass fibers of different length (3 mm and 6 mm) were used, in a proportion of 0.1 and 0.3% w/w of binders, as well as 6 mm polypropylene fibers in a proportion of 0.1% w/w. Glass microspheres of various diameter (50 &amp; 150 μm) and microballoons (45 μm) were used, in a proportion of 3 and 1% w/w of binders, as well microballoons in a proportion of 1% w/w. The grout mixtures were tested both in fresh and hardened state. From the correlation of the results, it was firstly asserted that the mixing procedure followed in the case of fiber-reinforced grouts is of great importance. The fresh state properties of the grouts were slightly affected by the fibers’ addition and properties were maintained at acceptable level. However, the W/B ratio of the mixtures was slightly increased by the fibers’ addition, influencing their physical characteristics. Porosity was slightly increased while apparent specific gravity, as well as water absorption coefficient due to capillary action slightly decreased. Regarding mechanical properties, the addition of fibers (mainly those of 3 mm length and in a proportion of 0.3% w/w of binders) and microballoons enhanced the long-term strength, as well as the adhesive capability of grouts. In the lime:pozzolan matrix, compressive strength was significantly increased, especially in the case of glass and polypropylene fibers. In any case, the addition of selected fibers in lime-based grouts seems to be a well-promising research field that needs to be further studie