The effect of nano-CaCO3 on the mechanical properties and permeability of roller compacted concrete pavement (RCCP)

• Autorzy: HasaniNasab S. , Jebur M. H. , Sharafi H.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.018.013

Warianty tytułu

PL

Wpływ nano-CaCO3 na właściwości mechaniczne i przepuszczalność nawierzchni z betonu wałowanego (RCCP)

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper presents the investigations of the mechanical properties water absorption and porosity of the roller compacted concrete pavements (RCCP) with different amounts of nano-CaCO3. The nano-particles of CaCO3 were partially added to RCCP, and the mechanical properties of the specimens were measured. The results indicate that nano-CaCO3 can improve the compressive strength and the tensile splitting strength of RCCP. The nano-CaCO3 used up to 1% as a partial replacement for cement can accelerate the C-S-H gel formation at the early ages of hydration. This is due to increased crystalline Ca(OH)2 amount during the early ages of hydration. Increasing nano-CaCO3 content by more than 1% decreases the compressive and tensile splitting strength, and increases water absorption and permeability. The addition of CaCO3 nano-particles may increase C-S-H content, which improves the mechanical properties of concrete, fills the concrete pores, and decreases water absorption and permeable voids volume.

PL

W pracy przedstawiono badania właściwości mechanicznych, nasiąkliwości i przepuszczalności nawierzchni z betonu wałowanego, zawierających różne ilości nanometrycznego węglanu wapnia CaCO3. Nano-cząstki CaCO3 dodawano do betonu wałowanego i wyznaczano własności mechaniczne próbek. Wyniki badań wykazały, że nano-CaCO3 może poprawić wytrzymałość nawierzchni z betonu wałowanego na ściskanie i na rozciąganie przy rozłupywaniu. Nano-CaCO3 użyty w ilości do 1% w miejsce cementu może przyśpieszyć tworzenie się żelu uwodnionego krzemianu wapnia we wczesnych stadiach hydratacji dzięki zwiększonej ilości Ca(OH)2. Zwiększenie udziału nano-CaCO3 o więcej niż 1% skutkuje mniejszą wytrzymałością na ściskanie i na rozciąganie przy rozłupywaniu oraz większą nasiąkliwością i przepuszczalnością. Dodatek nano-CaCO3 może zwiększyć ilość uwodnionego krzemianu wapnia, dzięki czemu poprawiają się właściwości mechaniczne betonu, wypełniają się pory powietrzne i zmniejsza się nasiąkliwość betonu

Słowa kluczowe

EN

mechanical properties; nano-CaCO₃; permeability; roller compacted concrete pavements

PL

nano-węglan wapnia CaCO₃; nawierzchnie z betonu wałowanego; przepuszczalność; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 17, no. 3
• Strony: 205--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

HasaniNasab S.

• Razi University, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Tagh Bostan, 67149, Kermanshah, Iran

autor

Jebur M. H.

• Razi University, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Tagh Bostan, 67149, Kermanshah, Iran

autor

Sharafi H.

• Razi University, Faculty of Engineering, Department of Civil Engineering, Tagh Bostan, 67149, Kermanshah, Iran

Bibliografia

• 1. Du H., Du S., Liu X.: Durability performances of concrete with Nano-silica. Construction and Building Materials, 73, 2014, 705-712
• 2. Khotbehsara M.M., et al.: Effect of Nano-CuO and fly ash on the properties of self-compacting mortar. Construction and Building Materials, 94, 2015, 758-766
• 3. Liu X., et al.: Effect of Nano-CaCO3 on properties of cement paste. Energy Procedia, 16, 2012, 991-996
• 4. Shaikh F.U., Supit S.W.: Mechanical and durability properties of high volume fly ash (HVFA) concrete containing calcium carbonate (CaCO3) Nano-particles. Construction and building materials, 70, 2014, 309-321
• 5. Sato T., Beaudoin J.J.: The effect of Nano-sized CaCO3 addition on the hydration of OPC containing high volumes of ground granulated blast-furnace slag. The 2nd International Symposium Advanced Concrete Science Engineering. Quebec City, Canada, 2006
• 6. Rong Z., et al.: Effects of Nano-SiO2 particles on the mechanical and microstructural properties of ultra-high performance cementitious composites. Cement and Concrete Composites, 56, 2015, 25-31
• 7. Li H., Zhang M.H., Ou J.P.: Abrasion resistance of concrete containing Nano-particles for pavement. Wear, 260, 11, 2006, 1262-1266
• 8. ASTM C109/C109M Standard test method for compressive strength of hydraulic cement mortars (using 2-in. or [50-mm] cube specimens). ASTM International, West Conshohocken, PA, 1999
• 9. ASTM C204-05 Standard test method for fineness of hydraulic cement by air permeability apparatus. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2005
• 10. ASTM C191-07 Standard test method for time of setting of hydraulic cement by vicat needle. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007
• 11. ASTM C187-10 Standard test method for normal consistency of hydraulic cement. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010
• 12. ASTM C150-05 Standard specification for Portland cement. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2005
• 13. ASTM C136-04 Standard test method for sieve analysis of fine and coarse aggregates. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2004
• 14. ACI 211.3R-02 Guide for selecting proportions for no-slump concrete. ACI Committee Report 211, 2009
• 15. ASTM C1170-06 Determining consistency and density of roller-compacted concrete using a vibrating table. ASTM International, Philadelphia, PA, 2006
• 16. [16] ASTM C1170-06 Determining consistency and density of roller-compacted concrete using a vibrating table. ASTM International, Philadelphia, PA, 2006
• 17. ASTM C39/C39M-05 Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens. ASTM International, Philadelphia, PA, 2005
• 18. ASTM C642-06 Standard test method for density, absorption, and voids in hardened concrete. ASTM International, Philadelphia, PA, 2006

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).