Analiza możliwości zastosowania odpadowego pyłu bazaltowego w zaprawie cementowej

• Autorzy: Dobiszewska M. , Franus W. , Turbiak S.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.12

Warianty tytułu

EN

Analysis of the possibility of using powder basalt in cement mortar

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rosnące zapotrzebowanie na surowce naturalne do produkcji materiałów budowlanych, spowodowało intensyfikację badań dotyczących możliwości wykorzystania w produkcji budowlanej materiałów odpadowych. Powszechnie, jako dodatek mineralny do cementu stosowany jest granulowany żużel wielkopiecowy, popiół lotny, czy też pył krzemionkowy. Podczas obróbki kruszywa stosowanego do produkcji mas mineralno-asfaltowych (MMA) powstają duże ilości odpadów pylastych. Utylizacja tych odpadów stanowi obecnie duży problem w wielu wytwórniach MMA. W pracy dokonano analizy możliwości zastosowania odpadowego pyłu bazaltowego do produkcji zaprawy cementowej. Najpierw zbadano właściwości fizyczne i chemiczne zastosowanego pyłu bazaltowego. Celem określenia wpływu dodatku pyłu bazaltowego na niektóre właściwości zapraw przygotowano cztery mieszanki, w których pył bazaltowy stanowił częściowy zamiennik piasku w ilości 0-30% masy piasku. Badania doświadczalne dotyczyły analizy wpływu pyłu na wytrzymałość zapraw na ściskanie i zginanie po 2, 28 i 56 dniach dojrzewania próbek, mrozoodporności, nasiąkliwość oraz zdolności do kapilarnego podciągania wody. Następnie przeprowadzono badania dotyczące wpływu dodatku pyłu bazaltowego na mikrostrukturę oraz porowatość zaprawy. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na to, że pył bazaltowy może być stosowany do produkcji zapraw cementowych, jako substytut piasku naturalnego. Zastąpienie części piasku w zaprawie cementowej przez pył bazaltowy pozwoli na zagospodarowanie odpadu przemysłowego oraz wpłynie na poprawę niektórych cech zaprawy cementowej.

EN

Growing demand for natural resources used for building materials production led to intensification research concerning the possibility of using by-products. Granulated blast furnace slag, fly ash and silica fume are used as a supplementary cementitious materials. Asphalt mixture production leads to formation of significant amounts of mineral powder. Utilization of this waste is a problem in Asphalt Batch Mix Plant. The present study analysed the possibility of using basalt powder in cement mortar. The physical properties and chemical composition of powder basalt were firstly studied. Four cementitious mortars were prepared with powder basalt as a partial substitute of sand in amount of 0-30% sand mass. Experiments were carried out to determine an influence of powder basalt on some properties of cementitious mortar. The compressive and flexural strength at 2, 28 and 56 days of curing, freeze resistance, absorptivity and capillary rise of water were conducted. Secondly, SEM test and mercury porosimetry test were conducted to investigate microstructure of a mortar with powder basalt. The results show that powder basalt can be use as an effective substitute of fine aggregate in cementitious mortar. Use of the powder basalt as a partial substitution of sand anable for the management of industrial waste and improves some properties of cementitious mortar.

Słowa kluczowe

PL

beton asfaltowy; proces produkcji; zarządzanie odpadami; pył bazaltowy; zaprawa cementowa; dodatek mineralny; wytrzymałość na ściskanie; mrozoodporność

EN

asphalt concrete; production process; waste management; basalt powder; cement mortar; mineral additive; compressive strength; frost resistance

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/I
• Strony: 107--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Dobiszewska M.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

autor

Franus W.

• Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury

autor

Turbiak S.

• Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Neeraj J.: Effect of nonpozzolanic and pozzolanic mineral admixtures on the hydration behavior of ordinary Portland cement, Construction and Building Materials 27 (2012), pp. 39-44.
• [2] Liu L., Zhang Y., Zhang W., Liu Z., Zhang L.: Investigating the influence of basalt as mineral admixture on hydration and microstructure formation mechanism of cement, Construction and Building Materials 48 (2013), pp. 434-440.
• [3] Soroka I., Setter N.: The effect of fillers on strength of cement mortar, Cement and Concrete Research, Vol. 7 (1977), pp. 449-456.
• [4] Uncik S., Kmecova V.: The effect of basalt powder on the properties of cement composites, Concrete and Concrete Structures 2013 Conference, Procedia Engineering 65 (2013), pp. 51-56.
• [5] Kmecova V., Stefunkova Z. Effect of basalt powder on workability and initial strength of cement mortar, Journal of Civil Engineering and Architectural Research, Vol. 1, No. 4, 2014, pp. 260-267.
• [6] Saraya M. E. I.: Study physico-chemical properties of blended cements containing fixe amount of silica fume, blast furnace slag, basalt and limestone, a comparative study, Construction and Building Materials 72 (2014), pp. 104-112.
• [7] Arivumangai A., Felixkala T.: Strength and durability properties of granite powder concrete, Journal of Civil Engineering Research 2014, 4(2A), pp. 1-6.
• [8] Binici H.: Effecct of crushed ceramic and basaltic pumice as fine aggregates on concrete mortars properties, Construction and Building Materials 21 (2007), pp. 1191-1197.
• [9] Dobiszewska M.: Beton z dodatkiem mineralnego pyłu odpadowego, Materiały Budowlane, 5/2015, s. 63-64.
• [10] Dobiszewska M., Franus W.: Wpływ dodatku mączki bazaltowej na niektóre właściwości betonu zwykłego, Wybrane zagadnienia konstrukcji i materiałów budowlnych oraz geotechniki, Wydawnictwa Uczelnianie Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, 2015.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.