Erinevate betoonist proovikehade valmistamine ning difusiooni katsetamine

Radooni difundeerimine läbi betoontarindite on pikaajaline mittelineaarne protsess, mis sõltub väga paljudest teguritest, millest olulisemad on betooni kivinemise tingimused. Käesoleva lõputöö käigus selgitati ideaalselt 28 päeva vees kivinenud betoonist katsekehade nii survetugevust kui ka radooni difundeerimist nendesse ja läbi nende. Töö käigus tehti kindlaks, et radooni difusioon läbi katsekehade on pikaajaline protsess, mille tõttu on ka vastavad eksperimendid väga aegnõudvad. Katsetes kasutati leidur H. Kruuvi valmistatud katseseadeldist, mis koosneb, vastavalt katsete iseloomule ja eesmärgile kas ühest või kahest mõõtekambrist, mõõtevahendist AlphaGuard DF2000, mõõtevahendist Radon Eye Plus2, ühendusvoolikutest, erinevatest radoonigeneraatorist ning muudest väikedetailidest. Saadud survetugevuse katsete tulemused näitavad, et 2% hüdrofoobse lisandiga katsekehade keskmine survetugevus on 29% väiksem võrreldes selles töös valminud tavalisest betoonist kuubikute survetugevusega. Üliõpilase Britt Abbasi lõputöös saadud sama koostisega katsekehade survetugevuse tulemused on 24% väiksemad käesolevas töös saadud tulemustest. Difusiooni katsetel saadud tulemused näitavad, et korralikult vees kivinenud batoonist katsekehal on läbiva difusiooni kiirus väiksem, võrreldes kuivas keskkonnas kivinenud erineva paksuga betoonist katsekehadega. Esimeses katses alumises kambris ühe tseoliidi koti olemasolul 2 cm paksune vees kivinenud betoonist katsekeha võrreldi kuivas keskkonnas kivinenud sama paksuga ja koostisega katsekehaga ning 3 cm paksu kuivas keskkonnas kivinenud katsekehaga. Katsekeha läbivat difusiooni vees kivinenud katsekehal katse perioodil ei olnud näha, kuna kuivas keskkonnas katsekehal oli radooni kontsentratsiooni kasv ülemises kambris ligi 142 Bq/m3 tunnis. 3 cm paksu katsekehal oli radoonikontsentratsiooni kasv ülemises kambris ligi 33,7 Bq/m3 tunnis. Teises katses alumises kambris kümne tseoliidi koti olemasolul 2 cm paksune vees kivinenud betoonist katsekeha võrreldi kuivas keskkonnas kivinenud sama paksuga ja koostisega katsekehaga ning 4 cm paksu kuivas keskkonnas kivinenud katsekehaga. Vees kivinenud katsekehal oli radooni kontsentratsiooni kasv ülemises kambris 1,1 Bq/m3 tunnis, kuna kuivas keskkonnas katsekehal oli radooni kontsentratsiooni kasv 472 Bq/m3 tunnis ning sellega on näha tulemuste ligi 430 kordset erinevust. Võrdlus samast betoonist, kuid 4 cm paksu kuivas keskkonnas kivinenud katsekeha läbinud radooni kontsentratsiooni mõõtmise tulemustega alumises kambris kümne tseoliidi koti olemasolul, 12,4 Bq/m3 tunnis, on näha ligi 11 kordset erinevust. Seega gaasipidavuse seisukohast on ülimalt oluline lasta betoonil kivineda niiskes keskkonnas.

The diffusion of radon through concrete structures is a long-term nonlinear process that depends on a huge number of factors, the most important of which are the conditions of hardening of concrete. In the course of this thesis, both the compressive strength and the diffusion of radon into and through them were perfectly explained by the concrete samples hardened in water for 28 days. In the course of the work, it was established that the diffusion of radon through the samples is a long-term process, due to which the corresponding experiments are also very time-consuming. The tests used a test device invented by the inventor H. Kruuvi, which consists of either one or two measuring chambers, measuring devices AlphaGuard DF2000, Radon Eye Plus2, connecting hoses, various radon generators and other small parts, according to the nature and purpose of the tests. The results of the obtained compressive strength tests show that the average compressive strength of the 2% hydrophobic impurity samples is 29% lower than that of the conventional concrete cubes produced in this work. The compressive strength results obtained by Britt Abbasi in her thesis are 24% lower than the results achieved in this work. The results of the diffusion tests show that a properly hardened sample has a lower rate of diffusion through it, compared to different thickness numbers of the hardened concrete samples in a dry environment. In the first test, in the presence of one bag of zeolite in the lower chamber, a sample of 2 cm water-stained concrete was compared with a sample of the same thickness and composition as the sample in the dry environment and with a sample of 3 cm in the dry environment. Diffusion of the sample through water on a hardened sample was not observed during the test period because the dry environment on the sample showed an increase in radon concentration in the upper chamber of approximately 142 Bq/m3 per hour. On a 3 cm sample, the increase in radon concentration in the upper chamber was approximately 33,7 Bq/m3 per hour. In the second test, in the presence of one bag of zeolite in the lower chamber, a sample of 2 cm water-stained concrete was compared with a test piece of the same thickness and composition as the sample in the dry environment and with a sample of 4 cm in the dry environment. The sample hardened in water had an increase in radon concentration in the upper chamber of 1,1 Bq/m3 per hour, since in dry environments the test piece had an increase in radon concentration of 472 Bq/m3 per hour, showing a difference of approximately 430 times. Comparison with the results of the measurement of the radon concentration in the lower chamber of a sample of the same concrete but 4 cm sample hardened under dry conditions, in the presence of 10 zeolite bags, 12,4 Bq/m3 per hour, shows a difference of approximately 11 times. It is therefore of the utmost importance for gas-tightness to allow concrete to harden in a humid environment.