Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of the type of low-emission cement and air-entraining admixtures on the quality of air entrainment of concrete - unexpected impact of granulated blast furnace slag

Łaźniewska-Piekarczyk Beata

Structure and Environment

|

2024

|

Vol. 16, no. 4

222--232

EN

The test results indicate that it is possible to obtain the appropriate quality of air entrainment in concrete with low-emission cement with granulated blast furnace slag, such as CEM II/B-S, CEM III/A and CEM III/A-NA. However, the literature on the subject reports that this is not the rule, and a slag content that is too high is not conducive to the effectiveness of the air-entraining admixture and the stability of the air entrainment. The possible reason for the beneficial effect of slag on the stability of air entrainment was the influence of surfactants used for its grinding. The research also proved that the effectiveness of the air-entraining impact and the stability of air entrainment in concrete with slag cement depend on its type (natural or synthetic) and the alkali content in the cement.

PL

Rezultaty badań wskazują, iż możliwe jest uzyskanie odpowiedniej jakości napowietrzenia betonu z cementem niskoemisyjnym z żużlem granulowanym wielkopiecowym S, jak CEM II/B-S, CEM III/A i CEM III/A-NA. Jednak literatura przedmiotu donosi, iż to nie jest regułą, a zbyt duża zawartość żużla nie sprzyja efektywności działania domieszki napowietrzającej i stabilności napowietrzenia. Zatem granulowany żużel wielkopiecowy może pozytywnie bądź negatywnie wpływać na efektywność działania domieszki napowietrzającej oraz stabilność napowietrzenia. Za możliwą przyczynę korzystnego wpływu żużla na stabilność napowietrzenia wskazano wpływ środków powierzchniowo czynnych zastosowanych do jego przemiału. Na podstawie badań dowiedziono także, że efektywność działania domieszki napowietrzającej i stabilność napowietrzenia betonu z cementem żużlowym zależy od jej rodzaju (naturalna bądź syntetyczna) oraz od zawartości alkaliów w cemencie.

2

The impact of internal hydrophobization on the properties of the cement-based materials with mineral additives

Materak Kalina, Wieczorek Alicja, Zasada Marcin, Koniorczyk Marcin

Structure and Environment

|

2024

|

Vol. 16, no. 3

148--152

EN

The paper presents results regarding the possibility and effectiveness of carrying out the internal hydrophobization in cement-based materials with mineral additives such as granulated blast furnace slag, silica dust and silica fly ash. The obtained results indicate that effective internal hydrophobization by using triethoxyoctylsilane is achievable and provides protection against water by decreasing the capillary absorption of water in the material. However, it also affects the hydration process of the binder, which results in a reduction in the compressive strength of the material.

PL

W pracy przedstawiono wyniki dotyczące możliwości przeprowadzenia i skuteczności procesu hydrofobizacji objętościowej w materiałach cementowych z dodatkami mineralnymi, takimi jak: granulowany żużel wielkopiecowy, pył krzemionkowy oraz lotny popiół krzemionkowy. Otrzymane wyniki wskazują, że efektywna hydrofobizacja w masie wykonana przy pomocy trietoksyoktylosilanu jest osiągalna i zapewnia ochronę przed działaniem wody w postaci ograniczenia absorpcji kapilarnej w materiale. Jednakże wiąże się ona również z wpływem na proces hydratacji spoiwa, co skutkuje obniżeniem wytrzymałości na ściskanie materiału.

3

Wpływ mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego na efekt napowietrzenia betonu

Łaźniewska-Piekarczyk Beata

Przegląd Budowlany

|

2024

|

R. 95, nr 6

125--128

PL

Odpowiednie napowietrzenie betonu jest niezwykle istotne z punktu widzenia jego mrozoodporności. Wyniki badań uzyskane przez autorkę wskazują, że możliwe jest uzyskanie odpowiedniego napowietrzenia betonu o niskim śladzie węglowym, jednak pod warunkiem uwzględnienia wpływu cementu na jego redukcję w czasie. Spośród analizowanych w artykule niskoemisyjnych cementów, cement CEM III/A najlepiej stabilizuje napowietrzenie. Jednak literatura wskazuje, że nie zawsze tak jest. W artykule zbadano prawdopodobną przyczynę zmiennego efektu żużla S na wymaganą ilość domieszki napowietrzającej i stabilność napowietrzenia mieszanki betonowej.

EN

Adequate air-entrainment of concrete is essential from the point of view of frost resistance. The research results obtained by the author indicate that it is possible to get the appropriate quality of air-entrainment of concrete with a low carbon footprint, however, provided that the initial aeration is increased depending on the low-emission cement. Among the analysed in the article type of cements, CEM III/A stabilises air-entrainment the best. However, the literature shows that this is not always the case. This article examines the likely cause of this variable effect.

4

Wpływ dodatku włókien PVA na właściwości mieszanki oraz stwardniałego betonu alkalicznie aktywowanego zawierającego żużel i popiół lotny, dojrzewającego w temperaturze pokojowej

Venkateswarlu Mangalapuri, Gunneswara Rao T.D.

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 5

409--428

PL

W pracy zbadano wpływ włókien z alkoholu poliwinylowego [PVA] na właściwości mieszanki betonowej i właściwości mechaniczne alkalicznie aktywowanego betonu z żużla i popiołu lotnego [AASFC], dojrzewającego w warunkach otoczenia. Opracowano skład betonu o wytrzymałości 40 MPa przy użyciu 100% mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego [GGBFS], oraz betonu, w którym GGBFS zastąpiono 0%, 20%, 40%, 60%, 80% i 100% popiołu lotnego. Włókna PVA wprowadzono do wszystkich mieszanek w ilościach: 0,00%, 0,15%, 0,30%, 0,45% i 0,60%. Zbadano konsystencję [rozpływ] i właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu, wytrzymałość na zginanie, zależność naprężenie-odkształcenie, naprężenie maksymalne, odkształcenie przy naprężeniu maksymalnym, moduł sprężystości [MOE] i zdolność pochłaniania energii [EAC]. Znaleziono korelację między wytrzymałością na ściskanie, rozciąganie przy rozłupywaniu i zginanie wszystkich mieszanek, a uzyskane zależności porównano z poprzednimi badaniami i wymaganiami normowymi. Zgodnie z wynikami badań rozpływ mieszanek wzrósł wraz ze wzrostem zawartości popiołu lotnego, ale zmniejszył się wraz ze wzrostem zawartości włókien we wszystkich badanych mieszankach. Właściwości mechaniczne poprawiły się wraz ze wzrostem zawartości włókien PVA dla udziałów 0,15% i 0,30%, natomiast w przypadku większych udziałów 0,45% i 0,60% pogorszyły się. Z badań wynika, że we wszystkich przypadkach najlepsze właściwości mechaniczne uzyskano stosując 0,30% włókien PVA.

EN

This paper examines the effect of polyvinyl alcohol [PVA] fibres on the fresh and engineering characteristics of alkali-activated slag-fly ash concrete [AASFC] that has been cured under ambient conditions. In this paper, 40 MPa grade of concrete was developed using 100% ground-granulated blast furnace slag [GGBFS], GGBFS was replaced with 0 %, 20 %, 40 %, 60 %, 80 %, and 100 % fly ash. PVA fibres were incorporated into all mixtures in the following percentages: 0.00 %, 0.15 %, 0.30 %, 0.45 %, and 0.60 %. Fresh properties workability [slump flow] and mechanical properties such as compressive strength, split tensile strength, flexural strength, stress-strain relation, peak stress, strain at peak stress, modulus of elasticity [MOE], and energy absorption capacity [EAC] were studied. A correlation was established between the compressive, split tensile, and flexural strengths of all mixes, and the resulting relationships were compared to previous studies and code requirements. According to the test results, the workability of mixes increased as the fly ash content increased but decreased as the fibre content increased in all mixes. Mechanical properties enhanced as PVA fibre content increased from 0.15 % to 0.30 %, while they decreased at 0.45 % and 0.60 %. From the overall results, the best mechanical properties were obtained in all mixtures at 0.30 % PVA fibres.

5

Wpływ aktywacji mechanicznej składników oraz stosunku w/c na wytrzymałość cementu hutniczego CEM III

Ostrowski Mikołaj, Baran Tomasz, Giergiczny Zbigniew, Miera Patrycja, Janic Arkadiusz

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 4

254--264

PL

W artykule przedstawiono wpływ aktywacji mechanicznej [przemiału] składników głównych cementu hutniczego oraz różnego współczynnika w/c na wytrzymałość cementu hutniczego CEM III. Do badań zastosowano aktywowany klinkier portlandzki oraz zmielony granulowany żużel wielkopiecowy. Stwierdzono, że na poziom wytrzymałości wczesnej większy wpływ ma stopień rozdrobnienia klinkieru portlandzkiego niż granulowanego żużla wielkopiecowego. Natomiast przemiał granulowanego żużla wielkopiecowego pozwala uzyskać znaczący przyrost wytrzymałości w późniejszym okresie dojrzewania, od 14 dnia. Najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest połączenie efektu synergicznego uzyskanego z aktywacji mechanicznej [przemiału] granulowanego żużla wielkopiecowego i obniżonego współczynnika w/c z 0,5 do 0,3. Działanie takie znacznie zwiększa zakres stosowania niskoemisyjnych cementów żużlowych w budownictwie.

EN

The article presents the effect of mechanical activation [grinding] of the main components of blast furnace cement and various w/c ratios on the strength of blast furnace cement CEM III. Activated Portland clinker and ground granulated blast furnace slag were used for the tests. It was found that the level of early strength is more influenced by the degree of grinding of Portland clinker than by granulated blast furnace slag. On the other hand, grinding of granulated blast furnace slag allows for significant increases in strength in the later maturation period, from the 14th day of maturation. The most effective solution is to combine the synergistic effect obtained from mechanical activation [grinding] of granulated blast furnace slag and a reduced w/c ratio from 0.5 to 0.3. Such action significantly increases the scope of application of low-emission slag cements in construction.

6

Modyfikacja właściwości kompozytów geopolimerowych z kruszywem z recyklingu betonu z przeznaczeniem na ustrój nośny mostu

Duch Krzysztof, Pawluczuk Edyta

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 11-12

186--191

PL

Artykuł jest streszczeniem pracy magisterskiej dotyczącej badania i zastosowania w budownictwie betonów geopolimerowych z dodatkiem kruszywa z recyklingu. Zaprezentowano badania optymalizacyjne z dwoma zmiennymi: zawartość kruszywa z recyklingu i granulowanego mielonego żużla wielkopiecowego. Wybrany na podstawie badań materiał o najwyższej wytrzymałości i najlepszych parametrach przyjęto do zaprojektowania elementu mostu.

EN

The article is a summary of the master’s thesis on the study and application of geopolymer concretes with the addition of recycled aggregate in construction. Optimization studies with two variables were presented: the content of recycled aggregate and granulated ground blast furnace slag. The material with the highest strength and the best parameters selected on the basis of tests was adopted to design the bridge element.

7

An assessment of the influence of selected factors on the activity of cement-slag binders

Janic Arkadiusz, Giergiczny Zbigniew

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2023

|

T. 39, z. 4

181--196

EN

The article analyzes the influence of selected factors on the activity rate of cement binder containing 50% of ground granulated blast furnace slag in its composition. These factors are the chemical and mineral composition of Portland cement CEM I, the degree of grinding of granulated blast furnace slag and Portland cement, and the water/binder ratio. This slag content is characteristic for blast furnace cement CEM III/A. In addition to the application effects, this type of cement is a low-carbon binder (there is a reduction of CO2 emissions by about 45% compared to Portland cement CEM I). The use of this type of cement in the composition of concrete enables the obtaining of concrete with a very small carbon footprint. Based on the results of our own research, it was found that such a high proportion of ground granulated blast furnace slag in the binder composition leads to a significant reduction in the early compressive strength of standard mortars (after two and seven days of setting). This results in a significant reduction in the use of these types of binders (cements) in selected areas of construction, e.g. prefabrication and high-strength concrete. Analyzing the obtained results of their own research, the authors concluded that the early strength of these types of binders can be significantly improved by increasing the specific surface area (degree of grinding) of Portland cement CEM I and lowering the water/slag ratio (w/s, where: s = cement + slag). The proposed material and technological modifications also enable the obtaining of higher compressive strength at all tested dates. The strength of the standard (after twenty-eight days and over longer periods) is comparable to or higher than that of Portland cement CEM I.

PL

W artykule przeanalizowano wpływ wybranych czynników: składu chemicznego i mineralnego cementu portlandzkiego CEM I, stopnia przemiału granulowanego żużla wielkopiecowego i cementu portlandzkiego oraz stosunku woda/spoiwo na kształtowanie się wskaźnika aktywności spoiwa cementowo-żużlowego zawierającego w swoim składzie 50% zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego. Taka zawartość żużla jest charakterystyczna dla cementu hutniczego CEM III/A. Oprócz efektów aplikacyjnych, ten rodzaj cementu jest spoiwem niskoemisyjnym (redukcja emisyjności CO2 o około 45% w stosunku do cementu portlandzkiego CEM I). Stosowanie tego rodzaju cementu w składzie betonu pozwala na uzyskanie betonu o bardzo małym śladzie węglowym. Na podstawie wyników badań własnych stwierdzono, iż tak wysoki udział zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego w składzie spoiwa prowadzi do znaczącego obniżenia wytrzymałości na ściskanie wczesnej (po 2 i 7 dniach dojrzewania) zapraw normowych. Skutkuje to znaczącym ograniczeniem stosowaniem tego rodzaju spoiw (cementów) w wybranych obszarach budownictwa, np. prefabrykacji i betonach wysokich wytrzymałości. Analizując uzyskane wyniki badań własnych autorzy doszli do wniosku, że wytrzymałość wczesną tego rodzaju spoiw można znacząco polepszyć poprzez zwiększenie powierzchni właściwej (stopnia przemiału) cementu portlandzkiego CEM I i obniżenie stosunku woda/spoiwo (w/s, gdzie: s = cement + żużel). Zaproponowane modyfikacje materiałowo-technologiczne pozwalają także na uzyskanie wyższych wytrzymałości na ściskanie we wszystkich badanych terminach. Wytrzymałość normowa (po 28 dniach) i w dłuższych terminach jest porównywalna lub wyższa niż cementu portlandzkiego CEM I.

8

Performance study of alkali-activated phosphate slag-granulated blast furnace slag composites: effect of the granulated blast furnace slag content

Zhang Yannian, Yang Daokui, Wang Qingjie

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e181, 2023

EN

Alkali-activated materials (AAMs) are a kind of hardened slurry produced by an alkali activation reaction between a silicate precursor and an alkali activator that is treated as an environmentally friendly cementitious material that can be used in place of ordinary Portland cement (OPC). However, some studies point out that the AAMs with a single precursor had some defects. To realize the high value-added utilization of phosphorus slag (PS), this paper mixed PS with granulated blast furnace slag (GBFS) to prepare alkali-activated composite cementitious materials. The workability, mechanical properties, and hydration of alkali-activated phosphorus slag—granulated blast furnace slag (AAPG) were characterized using fluidity, setting time, compressive strength, flexural strength, hydration heat, XRD, FTIR, TG-DSC, and SEM + EDS. The results show that GBFS can improve the fluidity of AAPG, but the slurry will flash set after exceeding 20% GBFS content. GBFS can rapidly hydrate to generate C-S–H to improve its early strength, but the later stage results in larger pores due to the uneven distribution of matrix products. The hydration generation products of AAPG are C-S–H and C-(N)-A-S–H dominated by the Q2 unit, with some hydrotalcite by-products generated.

9

Wpływ wielkości współczynnika k na właściwości betonu zawierającego w swym składzie zmielony granulowany żużel wielkopiecowy

Janic Arkadiusz, Bakalarz Jakub, Giergiczny Zbigniew

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 9-10

141--145

PL

Celem artykułu jest przedstawienie wpływu wielkości współczynnika k (0,6; 0,8; 1,0) na właściwości betonu zawierającego w swym składzie zmielony granulowany żużel wielkopiecowy jako dodatek typu II. Betony o przyjętych wielkościach współczynnika k wynoszących odpowiednio: 0,6 i 0,8 cechowały się optymalnymi właściwościami z punktu widzenia wytrzymałości na ściskanie i trwałości betonu. Uwzględniając, aspekty aplikacyjne oraz politykę zrównoważonego rozwoju wielkość współczynnika k równa 0,8 jest wielkością rekomendowaną.

EN

The aim of the article is to present the effect of the k-factor (0,6; 0,8; 1,0) on the properties of concrete containing ground granulated blast furnace slag as a type II additive. Concrete with the adopted k-factor values, respectively: 0,6 and 0,8, characterized by optimal properties in terms of compressive strength and durability of concrete. Considering the application aspects as the sustainable development policy, the value of the k-factor equals to 0,8 is the recommended value.

10

Geopolimery zawierające materiały odpadowe

Duch Krzysztof

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 12

32--33

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości kompozytów geopolimerowych z kruszywem z recyklingu betonu. Recepturę geopolimerów modyfikowano zawartością granulowanego mielonego żużla wielkopiecowego i popiołu lotnego oraz kruszywa z recyklingu. Uzyskane kompozyty geopolimerowe charakteryzowały się m.in. dużą wytrzymałością na ściskanie. Zachęca to do wykorzystania materiałów odpadowych w technologii wytwarzania ekologicznych kompozytów bezcementowych, jakimi są geopolimery.

EN

This paper presents the results of testing the properties of geopolymer composites with recycled aggregate concrete. The formulation of geopolymers was modified with a content of granulated ground blast-furnace slag, flue ash and recycled aggregate. The obtained geopolymer composites were characterized, among others, by high compressive strength. This encourages to use waste materials in technology in the technology of producing ecological cement-free composites, such as geopolymers.

11

Pressure Settlement Behaviour and Bearing Capacity of Asymmetric Embedded Plus Shaped Footing on Layered Sand

Rawat Priyanka, Dutta Rakesh Kumar

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 3

152--176

EN

The aim of the present numerical study was to analyse the pressure settlement behaviour and bearing capacity of asymmetric plus shaped footing resting on loose sand overlying dense sand at varying embedment depth. The numerical investigation was carried out using ABAQUS software. The effect of depth of embedment, friction angle of upper loose and lower dense sand layer and thickness of upper loose sand on the bearing capacity of the asymmetric plus shaped footing was studied in this investigation. Further, the comparison of the results of the bearing capacity was made between the asymmetric and symmetric plus shaped footing. The results reveal that with increase in depth of embedment, the dimensionless bearing capacity of the footings increased. The highest increase in the dimensionless bearing capacity was observed at embedment ratio of 1.5. The increase in the bearing capacity was 12.62 and 11.40 times with respect to the surface footings F1 and F2 corresponding to a thickness ratio of 1.5. The lowest increase in the dimensionless bearing capacity was observed at embedment ratio of 0.1 and the corresponding increase in the bearing capacity was 1.05 and 1.02 times with respect to the surface footing for footings F1 and F2 at a thickness ratio of 1.5.

12

Contribution to the Valorization of Granulated Blast Furnace Slag in Soil Stabilization

Djouimaa Sarah, Missaouri Sabrina, Handel Naoual, Sid Madani

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 3

134--151

EN

The treatment of expansive soil is generally the most effective process for the stabilization of swelling clay. In this work, we will investigate the influence of the treatment of an expansive soil using granulated blast furnace slag (GGBS) alone and granulated blast furnace slag activated by cement (GGBS/C) by mechanical, physical and chemical tests. The results obtained show an increased pH, an improved plasticity as well as a significant reduction in swelling potential and swelling pressure following a percentage increase in additives. In addition, a change in the adsorption of methylene blue molecules (VBs) and in the microstructure of the expansive soil is observed after treatment. Utilization of both GGBS alone and GGBS activated by cement has a significant effect on the behavior of the swelling clay but the GGBS activated by cement exhibits superior results. The use of GGBS in the stabilization of soil will have both economic and environmental benefits.

13

Właściwości inżynierskich kompozytów cementowych zawierających granulowany żużel wielkopiecowy

Arivusudar N., Suresh Babu S.

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 2

95--103

PL

Inżynierskie kompozyty cementowe [IKC] n z dodatkiem włókien należą do grupy wysokowartościowych fibrokompozytów. Zawierają one drobnoziarniste składniki: cement, drobny piasek i popiół lotny, natomiast nie zawierają kruszywa grubego. Zawartość cementu w typowym inżynierskim kompozycie cementowym wynosi około 1000 kg/m3, co sprawia, że jest to materiał niezgodny z koncepcją zrównoważonego rozwoju. Popiół lotny w mieszankach IKC poprawia właściwości mechaniczne i trwałość, a optymalna ilość popiołu zastępującego cement mieści się w granicach od 30% do 40%. W przeprowadzonych badaniach podjęto próbę dodania do IKC granulowanego żużla wielkopiecowego zastępującego cement, wraz z popiołem lotnym. Przygotowano pięć mieszanek, jedną kontrolną i cztery o różnej zawartości żużla od 10% do 50%, w odstępach co 10%. Zawartość granulowanego żużla wielkopiecowego w takiej zaprawie ma korzystny wpływ na właściwości mechaniczne oraz odporność na udar.

EN

Engineered Cementitious Composites are belonging to the ultrahigh performance fiber reinforced composites. Engineered Cementitious Composites are composed of fine grained ingredients like cement, fine sand, fly ash, but don’t coarse aggregate. Presence of cement in the typical Engineered Cementitious Composites mix is nearly 1000 kilograms per cubic meter, which make this material to keep far from the sustainability. The content of fly ash in the mix improves the performance of mechanical properties and durability, however, the percentage of replacement of cement has the optimum up to 30 to 40 %. In this study, an attempt is made to add granulated blast furnace slag to Engineered Cementitious Composites mix replacing the cement, along with fly ash. Five different mix proportions are used in this investigation, from 10%, to 50%, at 10% intervals of the granulated blastfurnace slag, replacing cement. The content of granulated blast-furnace slag exhibit remarkable achievement in the mechanical parameters and impact toughness.

14

Właściwości cementów portlandzkich wieloskładnikowych zawierających granulowany żużel wielkopiecowy, zeolit i wapień

Sanytsky Myroslav, Usherov-Marshak Aleksandr, Kropyvnytska Tetiana, Heviuk Iryna

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 5

416--427

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu granulowanego żużla wielkopiecowego, naturalnej pucolany [superzeolit] i mączki wapiennej na właściwości cementów wieloskładnikowych. Stwierdzono, że synergiczne połączenie wymienionych dodatków mineralnych, biorąc pod uwagę wpływ rozkładu wielkości cząstek według objętości i powierzchni, a także ustalenie wskaźników wpływu czynników fizycznych, takich jak wodoządność, wydzielanie mleczka, aktywność pucolanowa, ciepło hydratacji na zestaw właściwości zaczynu i betonu: urabialność, wytrzymałość normowa i wczesna, emisja CO2, pozwala uzyskać technologicznie zoptymalizowane cementy portlandzkie wieloskladnikowe. Wyniki wykazały, że oddzielne mielenie poszczególnych składników, optymalizacja składu ziarnowego żużlia, superzeolitu i mączki wapiennej, z uwzględnieniem rozkładu wielkości cząstek według powierzchni, umożliwia wytwarzanie cementu portlandzkiego wieloskładnikowego o dużej wytrzymałości wczesnej CEM II/B-M 42,5 R LH.

EN

The paper presents the results of research on the influence of granulated blast furnace slag, natural pozzolana [superzeolite], and limestone powder on the performance of multi-component cements. It was found that the synergistic combination of mineral additives of different genesis, taking into account the influence of the particle size distribution [PSD] by volume and surface area, as well as the determination of indicators of the influence of physical factors such as water demand, bleeding, pozzolanic activity, the heat of hydration on the set of properties of paste and concrete: workability, standard, and early strength, global warming potential, allows to obtain technologically optimized multi-component Portland cements. The results showed that the production of multi-component Portland cement with high early strength CEM II/B-M 42.5 R-LH ensures separate grinding of individual constituents, optimization of grain composition of slag, superzeolite, and limestone powder taking into account the PSD by surface area.

15

Mechaniczne właściwości i mikrostruktura zapraw z wieloskładnikowego cementu, poddanego korozji siarczanowej

Güzelküçük Selahattin, Demir İlhami, Sevim Özer, Kalkan İlker

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 2

137--153

PL

Siarczany należą do agresywnych związków chemicznych, których oddziaływanie na betony cementowe może prowadzić do ich zniszczenia. Przeprowadzone badania dotyczą wpływu siarczanów na mikrostrukturę zapraw z wieloskładnikowych cementów. W tym celu przygotowane próbki z tych cementów, które zawierały mieszaninę dodatków mineralnych o własnościach pucolanowych złożonych z popiołu lotnego, dennego popiołu i żużla granulowanego, w sumarycznej ilości 20%. Przygotowano także próbkę porównawczą, bez dodatków mineralnych. Przygotowane próbki poddano działaniu 10% roztworu siarczanu sodu przez 2,7,28,90 i 360 dni, a dla porównania przechowywano je także w wodzie wodociągowej. Mikrostrukturę tak przechowywanych próbek badano pod elektronowym mikroskopem skaningowym. Uzyskane wyniki wykazały, że wzrost czasu dojrzewania próbek powoduje wzrost zawartości C-S-H. Stwierdzono także powstawanie ettringitu w próbkach przechowywanych w roztworze siarczanu sodu.

EN

Sulfates are a significant chemical components that may lead to failures of cement concrete composites. The present study is dedicated to analyzing the effects of sulfate on the microstructure of cement composite mortars. For this purpose, cementing composite specimens were prepared with 20% pozzolan mixture [fly ash + granulated blastfurnace slag + bottom ash] by mass of cement, together with the reference additive-free specimen of cement concrete, without any mineral admixtures. These cementing composite mortar specimens were then treated for 2, 7, 28, 90, and 360 days in tap water and 10% sodium sulfate solution. The microstructure of the additive-free mortar and composite cement mortar, partially replaced with 20% pozzolan, was then investigated using a scanning electron microscope. The results showed that increasing curing time also increases the formation of C-S-H [calcium silicate hydrate] gel in the cement mortar, when the microstructural changes in the cement are explored in detail. Ettringite formation [3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O] in the specimens cured in 10% Na2SO4 was also noticed, in the present experiments.

16

Wpływ rozdrobnienia granulowanego żużla wielkopiecowego i współczynnika w/c na wytrzymałość cementów żużlowych

Ostrowski Mikołaj, Niziurska Małgorzata, Duszak Bogumiła, Tkocz Aleksandra

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 9

48--51

17

Wpływ powierzchni właściwej granulowanego żużla wielkopiecowego i współczynnika w/c na rozwój wytrzymałości cementów hutniczych

Ostrowski Mikołaj

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2018

|

R. 11, nr 33

38--48

PL

W niniejszym artykule omówiono wpływ rozdrobnienia granulowanego żużla wielkopiecowego na wytrzymałości cementów hutniczych. Do badań stosowano zmielony granulowany żużel wielkopiecowy o powierzchni właściwej 3800, 4500 i 6000 cm2/g według Blaine’a. Jako materiał odniesienia wykorzystano cement portlandzki CEM I 42,5R. Cementy do badań sporządzono poprzez zmieszanie cementu CEM I z dodatkiem 50–70% masy żużla. Sporządzone cementy badano przy różnym współczynniku wodno-cementowym w/c, obniżając go do wartości 0,4 i 0,3. W celu uzyskania wymaganej konsystencji zastosowano domieszkę upłynniającą nowej generacji. Analizowano wytrzymałość normową zapraw po 2, 7, 28 i 90 dniach twardnienia. Wyniki badań potwierdziły, że wzrost rozdrobnienia żużla bardzo efektywnie kształtuje wytrzymałość cementów hutniczych.

EN

In this article the impact of granulated blast furnace slag on the strength of slag cements is analyze. The ground granulated blast furnace slag with a surface area of 3800, 4500 and 6000 cm2/g according to Blaine were study. The Portland cement CEM I 42.5R was used as the reference material. Cements for testing were prepared by mixing CEM I cement with an addition of 50 – 70% of the slag mass. Cements were tested with reduced water-cement ratios to 0.4 and 0.3. In order to obtain the required consistency, a new generation admixture was applied. The standard strengths of mortars after 2, 7, 28 and 90 days of hardening were tested. The test results confirmed that the increase of slag surface area very effectively shapes the strength of slag cements.

18

Wpływ mineralnej sekwestracji CO2 na wymywalność zanieczyszczeń z żużli z hutnictwa stali

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

682--694

PL

Polska, jako kraj ratyfikujący Protokół z Kioto i należąca do Unii Europejskiej zobowiązana jest do obniżania emisji ditlenku węgla. Przemysłem, który jest znaczącym emitentem CO2 jest hutnictwo żelaza i stali. W przemyśle tym powstają również odpady − Żużle z procesów wytapiania (wielkopiecowe, stalownicze) o kodzie 10 02 01. Żużle stalownicze stosowane są przede wszystkim w drogownictwie, a żużle wielkopiecowe do produkcji cementów. Pomimo, że są one wykorzystywane gospodarczo, żużle z hutnictwa żelaza i stali, ze względu na swój skład chemiczny, są odpadami, które potencjalnie mogą być surowcem stosowanym do mineralnej sekwestracji ditlenku węgla. Proces mineralnej sekwestracji przy zastosowaniu żużli hutniczych może być prowadzony metodą bezpośrednią – jednoetapową, w której poddawane są bezpośrednio działaniu ditlenku węgla lub pośrednią − dwuetapową, w której składniki reaktywne są wstępnie ekstrahowane z matrycy mineralnej, a następnie poddawane reakcji z CO2. Ważnym zagadnieniem związanym z mineralną sekwestracją ditlenku węgla jest wpływ prowadzenia procesu na wymywalność zanieczyszczeń ze stosowanych odpadów. Przedstawione w artykule badania prowadzono przy zastosowaniu żużli wielkopiecowych oraz żużli stalowniczych charakteryzujących się wysoką zawartością CaO, odpowiednio: 44% i 20%. Ponieważ, czynnikiem ograniczającym powstawanie kalcytu, jest maksymalna ilość dostępnych jonów wapnia w środowisku wodnym, zbadano ich wymywalność z analizowanych żużli, która dla żużli stalowniczych wyniosła 28,9 mg/d3 i 3,11 mg/d3 dla żużli wielkopiecowych. Proces prowadzono przy zastosowaniu 100% CO22 jako karbonatyzację bezpośrednią gaz-ciało stałe w szczelnych komorach, w których były sezonowane przez 28 dni. Żużle poddano działaniu ditlenku węgla bez wcześniejszego mielenia, dzięki temu nie jest wydatkowana dodatkowa energia i przez to unikana jest emisja pośrednia. Badania wykazały obniżenie pH z wartości 12 do 10 wskazujące na zachodzenie procesu karbonatyzacji. Analiza otrzymanych wyników badań wymywalności żużli stalowniczych i wielkopiecowych wykazały, że proces sekwestracji ditlenku węgla wpłynął na obniżenie stężenia jonów Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Wymywalność pozostałych zanieczyszczeń: Zn, Pb, Cd, Cr, As nie uległa zmianie. Stwierdzono również wysoką wymywalność jonów wapnia i magnezu z żużli stalowniczych. Uzyskane wyniki badań porównano z rezultatami analiz z wymywalnością zawiesin wodnych żużla stalowniczego. Z niezmielonych żużli stalowniczych, wymywalność jonów Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl była niższa w porównaniu z zawiesinami wodnymi. Wartości wymywalności Ni była taka sama, a Hg i Cd wyższe od tych stwierdzonych dla zawiesin żużlowo-wodnych.

EN

Poland has ratified the Kyoto Protocol and belongs to the European Union, due this facts iscommitted to reducing carbon dioxide emissions. Iron and steel production industry is one of major emitters of CO2. It’s also industry creating wastes such as slags from smelting (blast furnace, steelmaking) code 10 02 01. Steelmaking slags are mainly used in road construction. Blast furnace slags are used to produce cement. Although slags from iron and steel productionare used economically, due to their chemical composition, they are classified as waste. The slags potentially could be the raw material used to mineral sequestrationof carbon dioxide. mpact of the mineral sequestration process on the leachability of pollutants from used waste. Studies presented in the paper were conducted using a blast furnace slags and steel slags with a high content of CaO, respectively – 44% and 20%. The limiting factor of calcite formation is the maximum amount of available calcium ions in an aqueous environment. Due to this fact, leachability of the analyzed slags has been examined. Leachability of the steelmaking slags was 28.9 mg / dm3, and for the blast furnace slag 3.11 mg / dm3. The process direct carbonation gas-solid was conducted using 100% CO2 in a sealed chambers where they were seasoning for 28 days. Slags were treated carbon dioxide without prior milling, so that no additional energy is used and the indirect emissions are avoided. Studies have shown the pH lowering from 12 to 10, this indicating the carbonation process. Analysis of the results of steelmaking slags leachability tests and blast furnace slags have shown that the process of carbon dioxide sequestration contributed to the decrease in the concentration of Ba, Sr, Mn, Ni, Co, Hg, Sb, V, Cu, Mo, SO4. Leachability of other pollutants: Zn, Pb, Cd, Cr, As, has not changed. The results were compared with the results of aqueous suspensions leachability analysis of steel slags. The leachability of pollutants: Zn, Cu, Pb, Cr, As, SO4, Cl from unground steelmaking slags was lower compared to aqueous suspensions. Values of Ni leachability were the same, Hg and Cd higher than those found for the slag-water suspensions.

19

Właściwości nowych rodzajów cementów trójskładnikowych CEM II/C i CEM VI

Król A., Kuterasińska J.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 10

92--95

PL

W artykule przedstawiono właściwości wybranych rodzajów cementów trójskładnikowych, zawierających wapień (LL) w kombinacji z granulowanym żużlem wielkopiecowym (S) lub popiołem lotnym krzemionkowym (V). Analizowane spoiwa stanowią nowość w klasyfikacji cementów powszechnego użytku i są uwzględniane w pracach nad nowelizacją normy EN-197-1. Badane cementy charakteryzują się ograniczoną zawartością klinkieru portlandzkiego i zwiększoną zawartością dodatków mineralnych, szczególnie zmielonego wapienia.

EN

The article presents the properties of selected types of ternary cements containing limestone (LL) in combination of granulated blast furnace slag (S) or silica fly ash (V). Analyzed binders are consistent with the work on the amendment of EN-197-1 and are new in the classification of common cements. Investigated cements are characterized by a reducted content of Portland cement clinker and increased content of mineral additives, particularly ground limestone.

20

Stosowanie dodatków typu II w składzie betonu wg normy PN-EN 206:2014

Giergiczny Z., Synowiec K., Batog M.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 10

110--111

PL

W artykule omówiono rodzaje i możliwości stosowania dodatków typu II do betonu w kontekście wymagań normy PN-EN 206. Przedstawiono również zasady stosowania dodatków wg dopuszczonych normą koncepcji, pozwalających na ich uwzględnienie w składzie betonu.

EN

In the paper application possibilities and kinds of additives type II for concrete were discussed in terms of requirements of PN-EN 206 standard. Also guidelines for the use of additives according to the approved conceptions which allow to include the additive in the concrete composition were presented.