Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-624268

Effect of the chemical composition of synthetic alkali-silica gels on their structure, swelling behavior and water uptake

  • For alkali-silica reaction (ASR) gels, the relationship between swelling expansion, structure and chemical composition, particularly the effect of aluminum, remains unknown. This study investigates the structure, swelling expansion and associated water uptake of synthetic ASR gels with various Al/Si (0–0.1) and Ca/Si (0.1–0.4) ratios. The results show that aluminum incorporated into the gel structure reduces the overall swelling expansion and the leaching of silicate species during the swelling test. Moreover, they revealed that water in the Al-ASR gels is more tightly bound, reducing the overall water uptake compared to the Al-free ASR gels. Additionally, there is a linear correlation between the maximal swelling results and the ASR gel composition. However, no direct correlation emerged between the amount of water uptake and the free swelling of the ASR gels, which indicates that other factors, like the type of water bonding and pore size of the gels, are decisive for the swellingFor alkali-silica reaction (ASR) gels, the relationship between swelling expansion, structure and chemical composition, particularly the effect of aluminum, remains unknown. This study investigates the structure, swelling expansion and associated water uptake of synthetic ASR gels with various Al/Si (0–0.1) and Ca/Si (0.1–0.4) ratios. The results show that aluminum incorporated into the gel structure reduces the overall swelling expansion and the leaching of silicate species during the swelling test. Moreover, they revealed that water in the Al-ASR gels is more tightly bound, reducing the overall water uptake compared to the Al-free ASR gels. Additionally, there is a linear correlation between the maximal swelling results and the ASR gel composition. However, no direct correlation emerged between the amount of water uptake and the free swelling of the ASR gels, which indicates that other factors, like the type of water bonding and pore size of the gels, are decisive for the swelling mechanism.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Miriam E. Krüger, Harald Hilbig, Ludwig StelznerORCiD, Alisa Machner
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Cement and Concrete Research
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.3 Brandingenieurwesen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Jahrgang/Band:184
Aufsatznummer:107596
Erste Seite:1
Letzte Seite:18
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:1H NMR relaxometry; 27Al NMR; 29Si NMR; Al-ASR gel; Alkali-silica reaction (ASR); Concrete; Durability; FTIR; Swelling test
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Degradationsmechanismen
DOI:10.1016/j.cemconres.2024.107596
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-624268
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:20.01.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:29.01.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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