Μεθοδολογία αποτίμησης του ρόλου των αδρανών για τον επιτελεστικό σχεδιασμό κονιαμάτων αποκατάστασης

Η επίδραση της κοκκομετρίας των αδρανών υλικών και της κατανομής του μεγέθους των κόκκων τους είναι ιδιαιτέρως σημαντική στη σύνθεση κονιαμάτων αποκατάστασης.Τα αδρανή είναι κοκκώδη υλικά που καταλαμβάνουν σημαντικό ποσοστό στη μήτρα ενός κονιάματος (συνήθως άνω του 60%). Οι ιδιότητές τους επηρεάζουν σημαντικά την συμπεριφορά των κονιαμάτων και συγκεκριμένα, μεταξύ άλλων, την εργασιμότητα των νωπών μιγμάτων, αλλά και την αντοχή, την συνεκτικότητα και την ανθεκτικότητα του σκληρυμένου κονιάματος.Η κατανομή μεγέθους κόκκων ενός αδρανούς υλικού είναι κρίσιμος παράγοντας για την συμπεριφορά του τελικού προϊόντος.Στο γενικότερο πλαίσιο των επεμβάσεων αποκατάστασης σε ιστορικές τοιχοποιίες, τα αδρανή υλικά που χρησιμοποιούνται για τον σχεδιασμό κατάλληλων κονιαμάτων αποκατάστασης θα πρέπει να συμβαδίζουν κατά το δυνατόν με τις απαιτήσεις της φύσης και της κοκκομετρίας του πλέγματος των αδρανών που αναγνωρίζονται στα αυθεντικά κονιάματα ιστορικών τοιχοποιϊών.Λαμβάνοντας υπόψη ότι, στο πέρασμα των χρόνων, τα αυθεντικά κονιάματα έχουν επιδείξει αξιοσημείωτη συμπεριφορά και ανθεκτικότητα σε μηχανικές καταπονήσεις και περιβαλλοντικά φορτία, η Μελέτη Σχεδιασμού (Mix Design) κονιαμάτων αποκατάστασης θα πρέπει να προσεγγιστεί υπό το πρίσμα της προσομοίωσης των αυθεντικών υλικών.Ωστόσο, λόγω της σημαντικής διαφοροποίησης μέσω της βιομηχανικής παραγωγής των δομικών υλικών και της εξάλειψης των παραδοσιακών τεχνικών, καθώς και της ευρείας εφαρμογής τσιμεντιτικών υλικών σε επεμβάσεις αποκατάστασης, έχουν προκληθεί σημαντικές αστοχίες και φθορές στα αυθεντικά δομικά υλικά, επιβεβαιώνοντας την ακαταλληλότητα των υλικών με βάση το τσιμέντο.Επομένως, είναι αναγκαίος ο σχεδιασμός κατάλληλων κονιαμάτων αποκατάστασης συμβατών προς τα αυθεντικά δομικά υλικά.Η επιλογή των πρώτων υλών για την παρασκευή κατάλληλων κονιαμάτων αποκατάστασης χρήζει ιδιαίτερης μελέτης. Ως πρώτες ύλες νοούνται η κονία και τα αδρανή από τα οποία αποτελείται στη βάση του ένα κονίαμα.Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη διερεύνηση του ρόλου των αδρανών στα κονιάματα αποκατάστασης και συγκεκριμένα στην παραμετροποίηση των κοκκομετρικών αναλύσεων αδρανών υλικών μέσω χαρακτηριστικών κρίσιμων παραμέτρων που προκύπτουν από την μαθηματική και στατιστική επεξεργασία των δεδομένων των κοκκομετρικών αναλύσεων.Η κοκκομετρία των αδρανών επηρεάζει σημαντικά την τελική συμπεριφορά του κονιάματος ως προς τις προσλαμβανόμενες μηχανικές αντοχές και την μικροδομή του. Μια συνδυασμένη εκτίμηση των μαθηματικών και στατιστικών δεδομένων που προκύπτουν από την επεξεργασία των κοκκομετρικών καμπυλών των αδρανών επιτρέπει τον καθορισμό συγκεκριμένης μεθοδολογίας ανάλυσης και διερεύνησης των χαρακτηριστικών τους.Οι κοκκομετρικές καμπύλες που προέκυψαν από την κοκκομετρική ανάλυση συγκεκριμένων αδρανών υλικών παρατέθηκαν σε ημιλογαριθμικά διαγράμματα κατανομής όπου καθορίστηκαν περιοχές που αντιστοιχούν σε συγκεκριμένο ποσοστό όγκου κενών αδρανών (%voids) και κατά συνέπεια σε συγκεκριμένο ποσοστό κονίας που απαιτείται για την πλήρωση των κενών όγκων στο πλέγμα του κονιάματος. Η παραπάνω παράμετρος (%voids) είναι καθοριστική στον σχεδιασμό κονιαμάτων αποκατάστασης.Επιπλέον, εξετάστηκαν στο εργαστήριο και παρουσιάζονται ενδεικτικά συνθέσεις κονιαμάτων αποκατάστασης με συγκεκριμένα ποσοστά ανάμιξης κονίας και αδρανών, όπως αυτά προέκυψαν από την διερεύνηση των κοκκομετρικών καμπυλών των αδρανών υλικών. Τα κονιάματα εξετάστηκαν ως προς την εξέλιξη των μηχανικών αντοχών και της μικροδομής τους στο χρόνο. Περαιτέρω διερεύνηση διαφόρων μιγμάτων κονιαμάτων με χρήση διαφορετικών τύπων συνδετικών κονιών αλλά και αδρανών υλικών θα διεύρυνε την συγκεκριμένη έρευνα που πιστοποιεί την σημαντική επίδραση της κοκκομετρικής κατανομής των αδρανών υλικών στην τελική συμπεριφορά των κονιαμάτων αποκατάστασης