Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Petrographic identification of reactive minerals in domestic aggregates and their classification according to RILEM and ASTM recommendations

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M. A.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2017

|

Vol. 16, no. 3

223--239

EN

Considering the long-time durability of concrete in road infrastructure it is important to control the threat of expansive reaction between sodium and potassium hydroxides in the pore solution and the reactive minerals present in the aggregate. Petrographic analysis is the basis for the qualification of aggregates to appropriate classes of reactivity according to ASTM C1778 and RILEM recommendations. The paper presents the results of petrographic analyses of thin sections made from twenty different domestic aggregates. The tested crushed aggregates were obtained from bedrock and glacial deposits. The evaluation of the mineral composition of aggregates included identification of deleterious components and determination of the content of reactive forms of silica. This enabled preliminary classification of aggregate in one of the three classes of reactivity according to RILEM. Obtained results provide an initial assessment of potential reactivity of aggregates and can assist in making decisions to undertake further accelerated or long-term laboratory testing or to modify the concrete mix design.

PL

Z uwagi na projektowaną wieloletnią trwałość betonu w obiektach inżynierskich należy odpowiednio minimalizować zagrożenie wystąpieniem ekspansywnej reakcji między wodorotlenkami sodu i potasu w cieczy porowej betonu, a reaktywnymi minerałami w kruszywie. Analiza petrograficzna kruszywa stanowi podstawę kwalifikacji kruszyw do odpowiedniej kategorii reaktywności, zgodnie z zaleceniami normowymi ASTM C1778 oraz RILEM. W artykule przedstawiono wyniki analizy petrograficznej 20 krajowych kruszyw, przeprowadzonej na cienkich szlifach. Badania objęły kruszywa łamane, zarówno ze skał litych, jak też ze złóż polodowcowych. Ocena składu mineralnego kruszyw dotyczyła rozpoznania składników szkodliwych i określenia zawartości reaktywnych minerałów krzemionkowych. Pozwoliło to na wstępną kwalifikację kruszywa do jednej z trzech kategorii reaktywności według RILEM. Uzyskane wyniki badań stanowią pierwszy etap oszacowania potencjalnej reaktywności kruszyw, wspomagają podejmowanie decyzji o przeprowadzeniu dalszych przyspieszonych lub długotrwałych badań laboratoryjnych lub o koniecznej modyfikacji składu betonu.

2

Petrograficzna identyfikacja kruszyw podatnych na wystąpienie reakcji alkalicznej w betonie

Gibas K., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M. A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 30

68--78

PL

Przedstawiono wyniki analizy petrograficznej 20 kruszyw łamanych z różnych regionów Polski, przeprowadzonej na cienkich szlifach analizowanych pod mikroskopem w świetle przechodzącym. Próbki kruszyw grubych frakcji do 16 mm pochodziły ze skał litych oraz ze złóż polodowcowych z zakładów produkcji kruszyw, łamanych stosowanych do betonu. Ocenę składu mineralnego kruszyw, mającą na celu rozpoznanie składników szkodliwych, przeprowadzono z uwagi na zawartość reaktywnych minerałów krzemionkowych, m.in. opalu, krystobalitu, trydymitu, chalcedonu, wielkość kryształów (skryto- i mikrokrystaliczny kwarc) oraz kwarcu w stanie naprężeń. Zastosowanie metody petrograficznej na cienkich szlifach pozwoliło na wstępną kwalifikację do kategorii potencjalnie reaktywnej lub reaktywnej. Uzyskane wyniki badań stanowią wstępną informację o przydatności kruszyw jako składników betonu bądź o skierowaniu ich do dalszych szczegółowych badań lub ich odrzucenia.

EN

The paper presents the results of the petrographic analysis of 20 aggregates from different regions of Poland, carried out on thin section analyzed under a microscope in transmitted light. Samples of coarse aggregate fractions up to 16 mm came from the production of crushed aggregates from solid rocks and glacial deposits. Evaluation of the mineral composition of the aggregate regarding to recognition of the harmful component was made due to content of reactive silica minerals: including opal, cristobalite, tridymite, chalcedony, or size of quartz crystals: crypto- or microcrystalline quartz and quartz in stress state. Application of petrographic identification of thin sections allowed for preliminary qualification of aggregate to potentially reactive or reactive category. The results support the decision about suitability of aggregate as components of the concrete or refer them for further detailed research or reject them.

3

Chloride leaching of silver and lead from a solid residue after atmospheric leaching of flotation copper concentrates

Chmielewski T., Gibas K., Borowski K., Adamski Z., Wozniak B., Muszer A

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2017

|

Vol. 53, iss. 2

893--907

EN

Recovery of silver and lead by means of chloride leaching of solid residue after atmospheric leaching of the copper concentrate from Lubin Concentrator (KGHM) was investigated. The effect of leaching temperature, chloride concentration, Fe(III) and oxygen presence, solid-to-liquid ratio and feed preleaching with NaOH on the silver and lead recovery was analyzed. Chloride leaching appeared to be very effective for recovery of lead, whereas satisfactory recovery of silver was observed after chemical pretreatment of the leaching feed with alkali solution of NaOH in order to liberate Ag entrapped in the jarosite structure. It was found that to achieve the satisfactory recovery of Ag and Pb leaching had to be performed in acidified 4 M chloride concentration at temperature of 90 oC. The presence of oxidants, that is O2 and iron(III) ions, was beneficial in the initial stage of the process. The maximum recovery of Ag and Pb was found for the solid-to-liquid ratio of 1:10 after 10 hours leaching.

4

Beton osłonowy w konstrukcjach narażonych na promieniowanie jonizujące

Glinicki M. A., Brandt A. M., Dąbrowski M., Gibas K., Jaskulski R., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Baran T., Garbacik A., Gryziński M., Ładyżyński K., Nowowiejski G.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 12

637--643

PL

Przedstawiono zagadnienia projektowania składu betonu do wykonania konstrukcji osłonowych w elektrowni jądrowej, narażonych na oddziaływanie promieniowania jonizującego. Omówiono zasady doboru kruszyw mineralnych o odpowiednich właściwościach, cementów specjalnych oraz domieszek. Przedstawiono przykładowe wyniki oceny mikrostruktury zaprojektowanego betonu, badań przepuszczalności cieczy i gazów, właściwości termofizycznych oraz odporności na wystąpienie szkodliwej reakcji alkalicznej. Zaproponowano wskazówki technologiczne do wykonania betonu, w celu zapewnienia wymaganej trwałości konstrukcji.

EN

The problem of concrete mix design for the construction of radiation shielding structures exposed to ionizing radiation in nuclear power plants is presented. The principles of selection of mineral aggregates with suitable properties, special cements and admixtures are discussed. Exemplary results of microstructure evaluation of designed concrete, liquid and gas permeability tests, thermophysical properties and resistance to harmful alkali-silica reaction are presented. Technological guidance for concrete proportioning and production is proposed to ensure the required durability of the structure.

5

Wpływ kruszyw specjalnych na porowatość i przepuszczalność betonów osłonowych

Dąbrowski M., Gibas K., Brand A. M., Glinicki M. A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

97--106

PL

Przedstawiono wyniki badań podciągania kapilarnego (PK), porowatości dostępnej dla wody (E) oraz współczynnika migracji jonów chlorkowych w stanie nieustalonym (Dnssm). Zakres badań obejmował betony z kruszywem magnetytowym, barytowym, serpentynitowym oraz kruszywem referencyjnym w postaci grysu amfibolitowego, które wcześniej poddane zostały selektywnemu kruszeniu i przesiewaniu, tak by zapewnić jednakowe krzywe uziarnienia/stosy okruchowe. Przeanalizowano wpływ mikrostruktury porów wyznaczonej za pomocą porozymetrii rtęciowej z odpornością na wnikanie jonów i cieczy w matrycę cementową. Z badań wynika, że betony z kruszywami specjalnymi osiągają wskaźniki przepuszczalności porównywalne lub nieco gorsze niż próbki referencyjne. Nie zaobserwowano systematycznego wpływu porowatości kapilarnej na wyniki badań przepuszczalności.

EN

In the paper test results are presented of capilarity (PK), porosity accessible for water (E) and of the chloride ions migration coefficient in the non-steady state (Dnssm). The scope of investigations covered concretes with magnetite, barite, serpentinite aggregates as well as with reference amfibolite aggregate, which was crushed and selected in order to ensure the same granularity. The influence of microporosity was determined by mercury porosimetry together with ion and moisture tightness of cement matrix. It was concluded after the tests that concretes with special aggregates are characterized by the permeability comparable or worse than reference specimens. The most unfavourable results were obtained in the specimens with serpentinite aggregate. The regular influence of capillary porosity on the permeability was not observed.

6

Ocena możliwości wystąpienia reakcji alkalicznej w betonach osłonowych z kruszywami specjalnymi

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Brandt A. M., Gibas K.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

133--140

PL

Możliwość wystąpienia reakcji alkalicznej wodorotlenków sodu i potasu (Alkali Silica Reaction, ASR) w betonowych osłonach reaktorów wymaga szczególnej ostrożności przy doborze składników betonów do realizacji programu energii jądrowej w Polsce. Uszkodzenia osłon reaktorów w USA i w Belgii wskazują kierunki niezbędnych badań, [1-3]. W badaniach przedstawionych w artykule zastosowano kruszywa o dużej gęstości (osłabianie promieniowania gamma): magnetytowe, barytowe oraz hematytowe oraz kruszywo o wysokiej zawartości wody związanej (absorpcja promieniowania neutronowego) – kruszywo serpentynitowe. Przeprowadzono badania mikroskopowe kruszyw na cienkich szlifach w celu identyfikacji potencjalnie szkodliwych minerałów z uwagi na zagrożenie ASR, oraz przyspieszone i długotrwałe badania w celu określenia potencjalnej reaktywności alkalicznej tych kruszyw. Wyniki badań wykluczyły możliwość stosowania kruszywa hematytowego do betonów osłonowych. Wyniki badań odnośnie do wykorzystania dostępnych kruszyw specjalnych tworzą podstawy projektowania bezpiecznych osłon w warunkach krajowych.

EN

The possibility of Alkali-Silica Reaction ASR in concrete shields in nuclear reactors in Poland requires particular attention in selection of concrete compositions. Damages in reactors in the USA and in Belgium may serve as indication for necessary investigations. In the research programme the high density aggregates were tested (for control of gamma radiation): magnetites, barites and hematites, as well as aggregates with high proportion of bound water – serpentinites – for absorption of neutrons. Microscope analyses of aggregates on thin sections enabled to identify potentially dangerous minerals with respect to ASR. Accelerated and long term tests in order to determine potential reactivity of special aggregates were carried on also. The test results indicated clearly that hematites should be excluded for application in concrete shields. The safe aggregates available on the market were defined for application in the shields in Polish conditions.

7

Thiosulfate leaching of silver from a solid residue after pressure leaching of industrial copper sulfides flotation concentrates

Wejman-Gibas K., Chmielewski T., Borowski K., Gibas K., Jeziorek M., Wodka J.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2015

|

Vol. 51, iss. 2

601--610

EN

Hydrometallurgical recovery of silver from a solid residue after pressure leaching of a flotation copper concentrate from the Lubin Concentrator (KGHM Polska Miedz S.A.) was investigated. Thiosulphate leaching was examined with regard to the highest possible leaching efficiency and optimization process parameters. The effect of thiosulfate ions concentration within the range from 0.25 to 1.00 mol/dm3 at a constant ammonia concentration, and ammonia concentration within the range from 0.40 to 1.00 mol/dm3 at a constant thiosulfate concentration on leaching recovery of selected metals were examined. Moreover, the effect of copper(II) ions addition on silver leaching was studied. It was shown that the leaching recovery of silver increased with increasing thiosulfate and ammonia concentration. At the highest thiosulfate ions concentration, the observed silver leaching recovery was 60%. The best results were obtained at an ammonia concentration of 0.80 mol/dm3, where the leaching recovery of Ag reached 75%. It was established that addition of Cu(II) did not affect silver leaching. Nearly 100% efficiency of thioslulohate silver leaching was achieved by pretreatment of the solid residue after pressure leaching with NaOH solutions.

8

Recovery of cobalt and nickel by atmospheric leaching of flotation sulfide concentrate from lubin concentrator

Gibas K., Borowski K., Chmielewski T., Wejman K.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2015

|

Vol. 51, iss. 1

191--203

EN

An experimental study on leaching of cobalt and nickel from a Lubin (Poland) sulfide flotation copper concentrate with oxygenated sulphuric acid solution in the presence of iron(III) sulfate is presented. The effect of temperature, iron(III) concentration, initial sulphuric acid concentration, oxygen flow rate and chloride ions addition on cobalt and nickel leaching were examined. The obtained results show, that enhancing investigated leaching parameters increases both the rate and leaching recovery of nickel and cobalt. The effect of iron(III) ions concentration is particularly significant. Additionally, a significant correlation between copper and nickel/cobalt leaching recovery was observed. Due to the fine dissemination of nickel and cobalt, they were leached remarkably faster when copper leaching recovery exceeded 90%.

9

Zagrożenie betonów barytowych występowaniem reakcji krzemionki z wodorotlenkami sodu i potasu

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Brandt A.M., Gibas K., Denis P.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 19/81, nr 4

234--242

PL

Betony w konstrukcjach osłonowych przed promieniowaniem jonizującym muszą być wykonywane w sposób szczególnie staranny, aby spełniały wszystkie wymagania, nie tylko skutecznego osłabiania różnorodnego promieniowania, ale także trwałości. W artykule przedstawiono wyniki badań składu mineralnego kilku kruszyw barytowych, stwierdzając w jednym obecność cristobalitu. Kruszywo to, badane zgodnie z normą ASTM C1260-07 okazało się reaktywne. Stwierdzono także, że przedłużenie czasu badania do 56 dni, dostarcza dodatkowych informacji o reaktywności kruszyw i może stanowić podstawę do wykluczenia ich stosowania w betonach osłonowych.

EN

Concretes for the shields against ionizing radiation should be produced with particular care to satisfy all requirements, not only effective attenuation of different radiation but also assuring sufficient durability. In the paper the results of mineral compositions examination of four barite aggregates, in one of which cristobalite was found. This aggregate was reactive, according to ASTM C1260-07 requirements. It was also shown that the prolongation of the time of aggregates immersion in NaǀOH solution to 56 days, gives additional information about their reactivity, and can be the basis for evaluation of their applicability in concrete shields.

10

Evaluation of impermeability of concrete containing calcareous fly ash in respect to environmental media

Gibas K., Glinicki M. A., Nowowiejski G.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2013

|

Vol. 12, no. 2

159-171

EN

The paper presents the investigation of concrete resistance to penetration by liquid and gaseous environmental media. Calcareous fly ash obtained from Bełchatów Power Station was used as concrete additive. In the mix design a certain portion of binder (15% and 30%) was substituted with calcareous fly ash assuming the efficiency factors of 0.7 or 1.0. The tested parameters included the air permeability coefficient measured with Torrent method, the depth of water penetration under pressure and the coefficient of chloride ions migration measured with the rapid chloride migration test. I t was established that the addition of calcareous fly ash resulted in the desired reduction of the value of a chloride migration coefficient while the effect on the permeability of water and air was similar to the effect it had on the compressive strength of concrete.

PL

Przedstawiono wyniki badań szczelności wobec mediów środowiskowych betonów z popiołem lotnym wapiennym z Elektrowni Bełchatów, zastosowanym jako dodatek do betonu. Część masy spoiwa (15% lub 30%) w betonie zastąpiono popiołem lotnym wapiennym przy założeniu współczynnika efektywności 0,7 lub 1,0. Przeprowadzono badania współczynnika przepuszczalności powietrza metodą Torrenta, głębokości penetracji wody pod ciśnieniem i migracji jonów chlorkowych metodą przyspieszoną. Stwierdzono znaczący pozytywny wpływ popiołu lotnego wapiennego na redukcję współczynnika migracji chlorków, natomiast wpływ na przepuszczalność wody i przepuszczalność powietrza był zbliżony do wpływu na wytrzymałość betonu na ściskanie.

11

Carbonation of concretes containing calcareous fly ashes

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Sobczak M., Gibas K.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2013

|

Vol. 12, no. 2

223-236

PL

Celem badań było określenie głębokości karbonatyzacji betonów wykonanych z użyciem popiołu lotnego wapiennego. Wykonano łącznie 11 mieszanek o jednakowym współczynniku wodno-spoiwowym w/b, różniących się zawartością popiołu lotnego wapiennego. W pierwszej serii zastosowano pięć cementów wieloskładnikowych, wykonanych z różną zawartością pozaklinkierowych składników głównych: popiołu lotnego wapiennego, krzemionkowego oraz granulowanego żużla wielkopiecowego. W drugiej serii betonów stosowano popiół lotny wapienny frakcjonowany, stosowany jako zamiennik 30% masy spoiwa. Maksymalną głębokość karbonatyzacji w betonach oszacowano na podstawie testu fenoloftaleinowego. Do określenia postępu frontu karbonatyzacji wykorzystano cienkie szlify z betonu analizowane w świetle przechodzącym w mikroskopie polaryzacyjnym. Najlepszą odporność na karbonatyzację stwierdzono w betonie z cementu, zawierającego wśród składników głównych, oprócz klinkieru, 14,3% popiołu lotnego wapiennego. Betony wykonane z dodatkiem popiołu lotnego W nie wykazały między sobą znaczących różnic w szybkości oraz głębokości karbonatyzacji, stwierdzono jednak szybszy postęp frontu karbonatyzacji w betonach z popiołem lotnym W niż w betonie bez dodatków.

EN

The purpose of this research was to determine the carbonation depths in concrete containing calcareous fly ash. Eleven concrete mixes with the same water-binder ratio w/b and with different amounts of calcareous fly ash have been prepared in laboratory. In the test series I the mixes were produced with five blended cements containing different amounts of the following supplementary cementitious materials: calcareous fly ash, siliceous fly ash and granulated blast furnace slag. The second test series was produced with calcareous fly ash replacing 30% of the cement by weight. The maximum depth of carbonation in concrete was determined using the phenolphthalein method. The progress of the carbonation front was established by analysing polished thin sections of concrete under a polarizing microscope in transmitted light. The most resistant to carbonation was the concrete containing, beside clinker, 14.3% of calcareous fly ash as a cementitious material . The specimens of concrete containing different amounts of calcareous fly ash were compared and no significant variations were found both in the rate and depth of carbonation. On the other hand, the rate of advancement of carbonation front was higher in concrete containing calcareous fly ash as compared to the reference concrete without admixtures.

12

Wpływ warunków dojrzewania na trwałość betonów napowietrzonych wykonanych z cementów wieloskładnikowych z popiołem lotnym wapiennym

Dąbrowski M., Gibas K., Nowowiejski G., Glinicki M. A.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2013

|

nr 1

72--75

13

Atmospheric leaching of copper flotation concentrate with oxygenated sulphuric acid solutions

Chmielewski T., Borowski K., Gibas K., Ochromowicz K., Wozniak B.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

193-206

EN

Results of atmospheric leaching of copper sulphide concentrate from Lubin Concentrator (ZWR Lubin) with oxygenated aqueous H2SO4 and in the presence of Fe(III) have been presented. It was found that oxidative atmospheric leaching performed in acidified and oxygenated iron(III) solutions has to be preceded by a controlled, non-oxidative decomposition of acid-consuming carbonate components in order to further liberate finely disseminated metal-bearing minerals. Atmospheric leaching appeared to be a very efficient process for recovering Cu, Zn, Co and Ni from the Lubin concentrate due to favorable mineralogical composition and fine size of leached particles. A maximum recovery of Cu (95%), Zn (90%), Ni (40%) and Co (50%) was observed after 5-7 hours of leaching at 90C in the oxygenated solutions containing 20-30 g/dm3 of Fe(III). The solid residue after atmospheric leaching will be further processed by flotation or chloride leaching to recover Ag, Pb and precious metals.

14

Wpływ dodatku popiołu lotnego wapiennego na przepuszczalność betonów w odniesieniu do mediów agresywnych

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M. A., Nowowiejski G.

Drogi i Mosty

|

2011

|

nr 3

39-61

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena przepuszczalności betonu zawierającego popiół lotny wapienny pochodzący ze spalania węgla brunatnego, w stanie surowym i po dodatkowym domieleniu. W badaniach skoncentrowano się na określeniu wpływu ilości popiołu jako dodatku do betonu na wnikanie mediów agresywnych. Określono podstawowe właściwości mieszanki betonowej oraz wytrzymałość na ściskanie. Oznaczono współczynnik migracji jonów chlorkowych przy nieustalonym ich przepływie, głębokość penetracji wody pod ciśnieniem oraz współczynnik gazoprzepuszczalności betonu. Mikrostrukturę badanych betonów przeanalizowano na cienkich płytkach w mikroskopie polaryzacyjnym do światła przechodzącego. Stwierdzono, że zastąpienie cementu przez dodatek popiołów lotnych wapiennych do betonu w ilości 15% lub 30% przy w/s=0,55 powoduje poprawę ich wodo- i gazoszczelności, z tą jednak różnicą, że do zmniejszenia gazoprzepuszczalności betonu odpowiedniejsze jest stosowanie popiołów domielonych. Niższe wartości współczynnika migracji jonów chlorkowych otrzymano w betonach zawierających popiół lotny wapienny, wzrost w/s zwiększył przenikalność jonów chlorkowych. Analiza obrazów na cienkich szlifach betonowych wykazała, że w miarę wzrostu zawartości popiołu w betonie wzrasta również ilość niespalonych cząstek węgla w matrycy, których wielkość jest zależna od czasu mielenia popiołu.

EN

The subject of the investigation was evaluation of the permeability of concrete made with high calcium fly ash (HCFA) from brown coal combustion. Raw (unprocessed) and additionally grinded HCFA was tested. The influence of HCFA type and content on the concrete resistance against penetration of aggressive fluids and gases was studied. HCFA was used for partial replacement of cement in concrete mix assuming the efficiency factor k = 0.4. The chloride migration coefficient in non-steady diffusion state, the water- and air-permeability as well as the compressive strength of concrete were measured. The evaluation of microstructure of concrete was performed using SEM and optical microscopy in transmitted light on thin sections. It was been found that partial replacement of Portland cement by HCFA (15% or 30%) with water to binder ratio w/b=0.55 increased the resistance of concrete against water and air ingress. The grinding process of HCFA improved the air-impermeability of concrete. For w/b=QA5 the influence of HCFA on the water permeability of concrete was unnoticeable. A significant influence of partial replacement of cement by HCFA on the chloride resistance of concrete was found. The lowest value of the coefficient of chloride migration was obtained for concrete made with HCFA, for higher values of w/b the penetration of the chloride ions increased. Image analysis performed on thin sections revealed an increased content of unburned carbon particles in the matrix for higher HCFA content in concrete. The size of unburned particles was inversely related to the grinding time of HCFA and this could influence the permeability of concrete.