The Advantages of Fly Ash Use in Concrete Structures

• Autorzy: Longarini N. , Crespi P. G. , Zucca M. , Giordano N. , Silvestro G.

Warianty tytułu

PL

Zalety wykorzystywania popiołów lotnych w strukturach betonowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the use of fly ash for particular High Strength Concrete (HSC) realizations is investigated. The use of fly ash as a partial replacement of Portland cement in HSC seems a valid solution in particular for a sustainable construction design, considering the interesting HSC performances (in terms of strength and durability) and the economic aspects (in terms of waste material’s reuse from industrial process). Fly ashes have been employed in the past especially for underground structures. Nowadays, their use is under evaluation also for elevation structures. In this paper, the most important technical regulations about the use of fly ash for the concrete mix design are discussed. The increase of the mechanical resistance, the better protection against chemical agents attacks and freezing - thawing cycles using fly ashes are also show. Moreover, in comparison to the fresh concrete, the benefits related to the minor water/cement (w/c) ratio are presented, in the same workability conditions. Additional considerations are carried out about the hydration process: the mixture produces less heat for the lowering of the C3A and C3S percentages using fly ash. Finally, a greater concrete impermeability obtained using fly ash, due to the presence of a lower hydrolysis content, which leads to an increment of the cement paste porosity, has been evidenced. All of mentioned benefits shows the fly ash use in the High Strength Concrete (HSC) is a valid solution against many problems interested negatively the concrete mix – design and the mix – production.

PL

W pracy tej zbadano wykorzystanie popiołów lotnych w szczególności w realizacji Betonów o dużej wytrzymałości – HSC. Wykorzystanie popiołów lotnych jako częściowe zastąpienie cementu portlandzkiego w HSC wydaje się być prawidłowym rozwiązaniem w szczególności w projektowaniu zrównoważonych konstrukcji, biorąc pod uwagę interesujące osiągi HSC (pod względem wytrzymałości i trwałości) i aspektów ekonomicznych (pod względem powtórnego użycia materiałów odpadowych z procesów przemysłowych). Popioły lotne były stosowane w przeszłości szczególnie w strukturach podziemnych. W dzisiejszych czasach, oceniane jest ich użycie również w strukturach elewacyjnych. W artykule przedyskutowano najważniejsze techniczne regulacje odnośnie użycia popiołów lotnych w projektowaniu mieszanek betonowych. Wzrost wytrzymałości mechanicznej, lepsza ochrona przed atakiem czynników chemicznych a także przed zamarzaniem – cykle rozmrażania z użyciem popiołów lotnych zostały również zaprezentowane. Ponadto, w porównaniu ze świeżym betonem, zaprezentowane są korzyści związane z mniejszym stosunkiem wody do cementu, dla tych samych warunków obrabialności. Dodatkowe rozważania są przeprowadzone na temat procesu hydratacji: mieszanka wydziela mniej ciepła wraz dla zmniejszającego się udziału C3A i C3S przy użyciu popiołów lotnych. Ostatecznie, uzyskano większą nieprzepuszczalność betonów używając popiołów lotnych, z powodu obecności mniejszej zawartości hydrolizy, co prowadzi do przyrostu porowatości pasty cementowej. Wszystkie wspomniane zalety pokazują, że wykorzystanie popiołów lotnych w Betonach o wysokiej wytrzymałości (HSC) jest prawidłowym rozwiązaniem rozwiązującym wiele problemów wpływających negatywnie na produkcję mieszanek betonów – ich projektowanie i mieszanie.

Słowa kluczowe

EN

fly ash; mix design; high strength concrete; admixture

PL

popioły lotne; projektowanie mieszanki; beton wysokiej wytrzymałości; domieszka

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 15, nr 2
• Strony: 141--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Longarini N.

• Politecnico di Milano, CISE Consortium, Piazza Leonardo Da Vinci, 32, 20133 Milan, Italy

autor

Crespi P. G.

• Politecnico di Milano, Department of Architecture, Built environment and Construction engineering (ABC), Piazza Leonardo Da Vinci, 32, 20133 Milan, Italy

autor

Zucca M.

• Politecnico di Milano, CISE Consortium, Piazza Leonardo Da Vinci, 32, 20133 Milan, Italy

autor

Giordano N.

• Politecnico di Milano, CISE Consortium, Piazza Leonardo Da Vinci, 32, 20133 Milan, Italy

autor

Silvestro G.

• Civil Engineer, Milan, Italy

Bibliografia

• 1. Vance K. et al. The rheological properties of ternary binders containing Portland cement, limestone, and metakaolin or fly ash. Cement and Concrete Research 52, Elsevier Science, p. 196-207, ISSN: 00088846
• 2. Goyal Sh. et al. Effect of relative proportion of pozzolana on compressive strength of concrete under different curing conditions. International Journal of Engineering, Vol. 2 : Issue 1, p. 20-34, ISSN: 1985-2312
• 3. Collepardi M., The New Concrete. Grafiche Tintoretto, 2010, pp 436, ISBN: 978-88-903-7772-3
• 4. Coppola L., Concretum. McGrow Hill, 2007, pp 700, ISBN: 978-88-386-6465-6
• 5. UNI EN 197 – 1. Cement – Composition specifications and conformity criteria, 2011
• 6. UNI EN 206 – 1. Concrete – Specification, performance, production and conformity, 2006
• 7. UNI EN 450 - Fly Ash for concrete – Definitions, requirements and quality control, 2007