W niniejszym artykule zbadano wpływ stosowania cementu wieloskładnikowego CEM II/C-M (V-LL) w matrycy cementowej betonu na jego podstawowe parametry wytrzymałościowe. W myśl Europejskiego Zielonego Ładu i strategii opartej na zmniejszeniu ilości emisji dwutlenku węgla wprowadzono do mieszanki betonowej cement o zmniejszonej ilości klinkieru portlandzkiego w swoim składzie (CEM II) względem obecnie stosowanych w powszechnym budownictwie cementów (CEM I). Badaniu poddano podstawowe parametry wytrzymałościowe betonu: wytrzymałość na ściskanie, wytrzymałość na rozciąganie, moduł sprężystości. Sporządzono krzywą uziarnienia oraz krzywą przyrostu wytrzymałości na ściskanie betonu w czasie. Zbadane parametry uznano za strategiczne i mające znaczący wpływ na znajdujące praktyczne zastosowanie aspekty wymiarowania konstrukcji żelbetowych jak m.in. długość zakładu i zakotwienia prętów zbrojeniowych, ugięcie belek oraz nośność elementów.
EN
This article investigates the effect of using CEM II/C-M (V-LL) multi-component cement in the cement matrix of concrete on its basic strength parameters. In accordance with the European Green Deal and a strategy based on reducing carbon dioxide emissions, a cement with a reduced amount of Portland clinker in its composition (CEM II) was introduced into the concrete mix relative to the cements currently used in common construction (CEM I). The basic strength parameters of concrete were tested: compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity. The grain size curve and the curve of increase in compressive strength of concrete over time were prepared. The studied parameters were considered strategic and have a significant impact on the practically applicable aspects of the dimensioning of reinforced concrete structures such as the length of the overlap and anchorage of reinforcing bars, the deflection of beams and the load carrying capacity of elements.
W artykule przedstawiono aktualnie dopuszczone w normach zasady doboru spoiwa w betonach w zależności od ekspozycji na czynniki środowiska. Promowane powinny być takie rozwiązania, w których używa się nowo wprowadzane do oferty rynkowej cementy wieloskładnikowe. To one definiowane są jako niskoemisyjne, a to ma istotny wkład w politykę redukcji szkodliwych emisji do atmosfery. Normy zawierają wystarczające narzędzia dające możliwość potwierdzenia użycia każdego rodzaju cementu w każdym zamierzonym zastosowaniu.
EN
The article presents the rules currently allowed in the standards for selecting binders in concrete depending on exposure to environmental factors. Solutions that use newly introduced multi-component cements on the market should be promoted. They are defined as low-emission, and this has a significant contribution to the policy of reducing harmful emissions into the atmosphere. The standards provide sufficient tools to confirm the use of each type of cement in each intended application.
Niniejszy artykuł stanowi uzupełnienie części 1 artykułu, który ukazał się w nr 3/2023 kwartalnika BTA [1], o wyniki badań trwałościowych betonów do produkcji sprężonych elementów mostowych. Przeprowadzone badania wykazały, że betony wykonane z cementu portlandzkiego wapiennego CEM II/A-LL 52,5R i portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/A-M (S-LL) 52,5N charakteryzują się bardzo dobrą szczelnością (niska głębokość penetracji wody pod ciśnieniem), odpornością na karbonatyzację oraz mrozoodornością. Właściwości trwałościowe tych betonów są porównywalne lub lepsze niż betony wykonane z cementu portlandzkiego CEM I 52,5R (cement referencyjny) przy jednocześnie mniejszym śladzie węglowym. Cementy CEM II/A-LL 52,5R i CEM II/A-M (S-LL) 52,5N mogłyby być z powodzeniem stosowane w betonowych elementach sprężanych w drogowym obiekcie inżynierskim, co przy obecnych zapisach specyfikacji GDDKiA „Beton konstrukcyjny w drogowych obiektach inżynierskich” [2] nie jest możliwe.
EN
This article complements Part 1 of the article that was published in no. 3/2023 of the BTA Quarterly [1] with the results of durability tests on concretes for prestressed bridge elements. The tests carried out showed that concretes made of Portland limestone cement CEM II/A-LL 52,5R and Portland composite cement CEM II/A-M (S-LL) 52,5N are characterised by very good tightness (low depth of water penetration under pressure), resistance to carbonation and frost-thaw resistance. The durability properties of these concretes are comparable or better than concretes made with Portland cement CEM I 52,5R (reference cement) with a lower carbon footprint. CEM II/A-LL 52,5R and CEM II/A-M (S-LL) 52.5N cements could be successfully used in prestressed concrete elements in a road engineering structure, which is not possible with the current provisions of the GDDKiA specification „Structural concrete in road engineering structures” [2].
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wpływ wapienia (LL) na cechy fizyczne i chemiczne stwardniałego zaczynu cementowego. Przeanalizowano właściwości cementu portlandzkiego wapiennego CEM II/A, B-LL oraz cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/A, B-M (S, LL) i CEM II/A, B (V-LL). Podkreślono znaczenie wielkości wskaźnika w/c w przypadku poziomu wytrzymałości i trwałości kompozytów cementowych, w których głównym składnikiem jest wapień (LL). Z tego względu domieszki chemiczne mają istotną rolę w kształtowaniu właściwości betonu wykonanego z cementu zawierającego wapień.
EN
The article presents the influence of limestone (LL) on the physical and chemical properties of hardened cement paste. The properties of the Portland limestone cement CEM II/A, B-LL and the Portland composite cements CEM II/A, B-M (S, LL) and CEM II/A, B (V-LL) were analysed. The importance of the w/c-ratio for the level of strength and durability of cement composites made of cement containing limestone (LL) as the main component was emphasized. For this reason, chemical admixtures play an important role in shaping the properties of concrete with cement containing limestone.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Właściwości fizykochemiczne cementów żużlowo-wapiennych są na zbliżonym poziomie do właściwości cementu portlandzkiego żużlowego. Zaobserwowano przy tym korzystny wpływ udziału wapienia w składzie cementu na wytrzymałość na ściskanie zapraw cementowych, szczególnie przy obniżonym współczynniku w/c. W ocenie właściwości betonu szczególną uwagę zwraca efekt doszczelnienia struktury matrycy cementowej, przejawiający się zwiększeniem odporności na wnikanie mediów ciekłych i gazowych w głąb betonu (ograniczenie głębokości penetracji wody pod ciśnieniem oraz przenikalności jonów chlorkowych). Możliwe jest uzyskanie betonów klasy C30/37. Natomiast zapewnienie mrozoodporności betonu z cementów portlandzkich wieloskładnikowych (S-LL) nie jest łatwe do osiągnięcia, pomimo prawidłowego napowietrzenia mieszanki betonowej.
EN
The physicochemical properties of the composite slag-limestone cements are similar to those of the Portland slag cement. Additionally a favorable effect of limestone on the compressive strength of cement mortars was observed, especially at a reduced w/c ratio. While assessing the properties of concrete, particular attention is paid to the effect of sealing the structure of the cement matrix, which is manifested in the increased resistance to media penetration into the concrete (limiting the depth of water penetration under pressure and the permeability of chloride ions). It is possible to obtain concretes of C 30/37 class, while ensuring the frost resistance of concrete frost resistance of concrete with Portland composite cement (S-LL) seems to be quite challenging to achieve despite the proper aeration of concrete.
This paper presents the results of tests carried out on mortars prepared with fly ash – slag cements. Two types of fly ash were used – siliceous (V) and calcareous (W). The influence of fly ash type on properties of mortars was evaluated on the base of results of following tests: compressive strength, consistency and its stability in time and chloride ions permeability and carbonation depth. It was claimed that mortars made with cements containing calcareous fly ash (W) are characterized by higher compressive strength (at each age). Moreover, negative impact of calcareous fly ash (W) on rheological properties of mortars was observed. Durability tests revealed favourable effect of calcareous fly ash on resistance of mortars to corrosive agents attack – lower chloride ions permeability and carbonation depth in comparison to siliceous fly ash – slag cement mortars.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł zawiera przyszłościowy zakres nowelizacji normy EN 197-1. Znacznemu rozszerzeniu ulegnie ilość cementów wieloskładnikowych zawierających inne niż klinkier portlandzki składniki główne. Pozwoli to na obniżenie emisji CO2 z produkcji cementu i zagospodarowanie ubocznych produktów przemysłowych.
EN
The paper presents the scope of proposed amendments to the standard EN 197-1. The aim is to increase the share of components in cement composition other than Portland clinker, as it will reduce CO2 emissions by cement industry and intensify the use of industrial by-products.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The analysis of the effect of calcareous fly ash on selected properties of self-compacting and high performance self-compacting concretes is the subject of this paper. The investigation included the variable degree of grinding of calcareous fly ash and a different type of cement modified with calcareous fly ash. The results of tests on the SF class of flow and viscosity grade T500 of tested mixtures, as well as tests on concrete compressive strength e (F cm,28, fcm 90), flexural strength (fcf,28, fcf,90), absorption tests and tests on water penetration depth are presented. Concrete mixture was modified using a variable volume fraction of calcareous fly ash as a type I and type I I additive (10, 20 or 30%) . The studies confirmed the possibility of using calcareous fly ash in self-compacting and high performance self-compacting concretes, while maintaining the assumed workability.
PL
Analiza wpływu zawartości popiołu lotnego wapiennego na wybrane właściwości betonów samozagęszczalnych i wysokowartościowych betonów samozagęszczalnych jest przedmiotem niniejszego artykułu. Zakres badań obejmował zmienny stopień domielenia popiołu lotnego wapiennego oraz rodzaj cementu modyfikowanego popiołem lotnym wapiennym. Przedstawiono wyniki badań klasy rozpływu SF oraz klasy lepkości T500 mieszanek betonowych oraz wytrzymałości na ściskani e (F cm,28, fcm 90) wytrzymałośc i n a zginani (fcf,28, fcf,90) nasiąkliwości betonu i głębokości penetracji wody. Popiół lotny wapienny stosowano w zmiennej ilości (10, 20 i 30%) jako dodatek typu I oraz dodatku typu II. Wyniki badań potwierdziły możliwość stosowania popiołu lotnego wapiennego w betonach samozagęszczalnych i wysokowartościowych betonach samozagęszczalnych przy zachowaniu zakładanej urabialności mieszanek.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
As a measure to avoid thermally induced cracking in massive concrete, mineral admixtures are often added as a substitute for a certain portion of cement. This paper presents the results of testing in course of which the temperature was measured during hardening of concrete mixtures produced with addition of calcareous fly ash obtained from the Power Station in Be3chatów, Poland. The investigation covered 76 concrete mixtures produced with three different aggregates and diverse binder content. In the experimental part of the research, the thermal parameters of hardening concrete were determined with a specially developed method in which the mixture was placed in a one-dimensional mould which allowed for unrestrained flow of heat in one direction. The results of testing were used to assess the influence of the respective ingredients, in particular calcareous fly ash, on the rate of rise of the fresh concrete temperature, on the time of occurrence of the maximum temperature and on the temperature gradients. Finally, a formula for calculating the specific heat of hydration depending on the mixture composition was proposed
PL
W celu uniknięcia powstawania spękań wywołanych termicznie w masywnych elementach konstrukcji betonowych, często stosuje się dodatki mineralne częściowo zastepujące cement w mieszance betonowej.Wartykule przedstawiono wyniki pomiarów temperatury twardnienia betonów z dodatkiem popiołów lotnych wapiennych z Elektrowni Bełchatów. Zakres badań objął 76 mieszanek betonowych z trzema rodzajami kruszywa i zróżnicowaną zawartością spoiwa. Badania doświadczalne przeprowadzono stosując oryginalną metodę wyznaczania parametrów termicznych twardniejących betonów w jednowymiarowych formach umożliwiających swobodny przepływ ciepła w jednym kierunku. Na podstawie uzyskanych wyników oszacowano wpływ składników mieszanek betonowych, przede wszystkim popiołu lotnego wapiennego, na tempo wzrostu temperatury betonu podczas twardnienia, czas wystąpienia temperatury maksymalnej oraz na gradienty temperatury. Zaproponowano wzór do oceny kaloryczności mieszanek betonowych w zależności od ich składu.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The use of mineral additives allows modifying properties of concrete and results in substantial economic benefits. The research presents the influence of calcareous fly ash volume and degree of activation by grinding on the rheology of cement pastes and mortars. The rheological parameters of cement pastes and mortars were determined using a rheometer Viskomat NT. The results show that due to rheological properties of mixes calcareous fly ash (W) can be used as a cement component, however, after the activation and preferably in the multicomponent cement together with siliceous fly ash (V) or ground granulated blast furnace slag (S). Due to the workability, calcareous fly ash (as a type II additive) should be used after activation by grinding or by separation, preferably in an amount of not more than 20%.
PL
Na modyfikowanie właściwości betonu oraz uzyskanie znaczących korzyści ekonomicznych. W referacie przedstawiono badania dotyczące wpływu ilości oraz stopnia uzdatnienia poprzez przemiał popiołu lotnego wapiennego (W) na reologię zaczynów i zapraw. Parametry reologiczne zaczynów i zapraw wyznaczono za pomocą reometru Viskomat NT. Przedstawione wyniki badań wykazują, że ze względu na właściwosci reologiczne mieszanek popiół lotny wapienny (W) może być stosowany jako składnik cementów, jednak po uzdatnieniu przez przemiał i przede wszystkim jako składnik cementów wieloskładnikowych, razem z popiołem lotnym krzemionkowym (V) lub zmielonym granulowanym żużlem wielkopiecowym (S). Ze względu na urabialność popiół lotny wapienny (jako dodatek typu II) należy stosować po uzdatnieniu przez przemiał lub separację, w zalecanej ilości do 20%.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Prezentowane badania wskazują na możliwość wykorzystania popiołu lotnego wapiennego (PLW) w zwykłych i wysokowartościowych betonach samozagęsz-czalnych, zarówno jako dodatek do betonu i jako składnik cementu. Obecność popiołu może zmniejszyć właściwości samozagęszczające się mieszanek, zwłaszcza jeśli stosuje się superplastyfikator. Efekt ten jest mniejszy, jeśli PLW jest domielony lub stosowany jako składnik cementu. Obecność PLW jednocześnie poprawia stabilność (odporność na segregację) mieszanek samozagęszczalnych. Wytrzymałość na ściskanie betonu wykonanego z cementów modyfikowanych PLW oraz z dodatkiem popiołu nie różni się znacząco od wytrzymałości osiągniętych przez analogiczne betony wykonane z cementu CEM I, jeżeli klasa wytrzymałości betonu jest podobna. W początkowym etapie utwardzania, obecność dużej ilości PLW hamuje rozwój wytrzymałości. Badania potwierdzają możliwość wykorzystania popiołowego wieloskładnikowego cementu X, który zawiera PLW w betonach nowej generacji.
EN
The research shows the possibility of using the high-calcium fly ash (HCFA) in normal and high-performance self-compacting concrete both as the addition to concrete and as the cement constituent. The presence of fly ash can reduce the self-compacting properties of the mixture, especially if a superplasticizer is used. This effect is lesser, if the ash is grinded or used as the cement constituent. At the same time, the presence of ash improves stability (resistance to segregation) of self-compacting mixture. The compressive strength of concrete made of cements modified with HCFA and with ash addition does not differ significantly from the compressive strength reached by the analogical concrete made of CEM I, if a concrete strength class is similar. In the initial stage of curing, the presence of high HCFA inhibits the development of compressive strength. The research confirms the possibility of using high-ash multi-component cements X (which contain HCFA) for new generation concrete.
Przedstawiono możliwości stosowania cementów wieloskładnikowych do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK). W zakresie technologii ABK praca ma charakter nowatorski. Obok rozwiązań praktyczno-technologicznych przedstawiono wyniki badań składu fazowego i mikrostruktury ABK, produkowanego przy stosowaniu różnych cementów wieloskładnikowych, zawierających duże ilości dodatków mineralnych. Wyniki pracy stanowią istotny wkład wiedzy w zakresie technologii ABK. Realizacja tematu stwarza przesłanki wdrożenia w technologii betonu komórkowego stosowania cementów wieloskładnikowych w miejsce obecnych rozwiązań z wykorzystaniem cementu portlandzkiego CEM I.
EN
In the article was presented a possibility of applying multicomponent cements for the production of autoclaved aerated concrete (AAC). In the AAC this work have innovative character. Besides solutions practical and technological in article we can find research of the phase composition and microstructures of AAC, produced at applying different multicomponent cements, containing lot of mineral supplements. Results of the work constitute the essential contribution of the knowledge in the ABK technology. Realization of this work is creating reasons to implementation use multicomponent cements in the AAC technology, in place present technical solution with using portland cement CEM I.
Na rynku krajowym pod koniec roku 2004 uruchomiono produkcję bardzo ekonomicznych cementów wieloskładnikowych o wysokiej zawartości mieszaniny popiołów lotnych i mielonych granulowanych żużli wielkopiecowych oraz niskiej zawartości klinkieru. Stwardniałe zaczyny uszczelniające sporządzone na osnowie cementów wieloskładnikowych charakteryzują się specyficznym składem fazowym oraz odpowiednią mikrostrukturą, dającą gwarancję najwyższej trwałości eksploatacyjnej. W artykule zostaną przedstawione wyniki badań świeżych zaczynów uszczelniających sporządzonych na cemencie wieloskładnikowym CEM V/A - 32,5 o różnych współczynnikach wodno-cementowych. Szczególną uwagę zwrócono na wpływ współczynnika w/c na rodzaj modelu reologicznego oraz jego parametry.
EN
By the close of 2004, a production of very economic multicomponent cements with high fly ash content, ground, granulated blast-furnace slags and low klinker content. Set sealing slurries made from multicomponent cements have a specific phase composition and a suitable microstructure, providing a warranty of highest exploitation durability. The results of experiments on fresh sealing slurries made from multicomponent cement CEM V/A - 32.5 of different water-to-cement ratios are presented in the paper. Special attention has been paid to the influence of the water-to-cement ratio on rheological model and its parameters.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.