Odporność na pękanie a mikrostruktura w betonach z dodatkiem popiołów lotnych

• Autorzy: Golewski G.L.

Warianty tytułu

EN

The relationship between fracture toughness and microstructure in concretes containing fly ash additives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania mikrostrukturalne betonów z dodatkiem 0, 10, 20 i 30% krzemionkowych popiołów lotnych (pl). Obserwacje przeprowadzono z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego QUANTA FEG 250. Szczególną uwagę zwrócono na mikrostrukturę warstw stykowych (WS) pomiędzy największymi inkluzjami a matrycą cementową, oraz rodzaj i miejsca występujących faz w zaczynie cementowym. Podczas badań oszacowano również szerokość występujących uszkodzeń w obszarze WS. Po 28 dniach dojrzewania najbardziej zwartą strukturę z wyraźnie rozwiniętymi fazami C-S-H miały betony z 20% dodatkiem pl. Największe uszkodzenia w WS pomiędzy matrycą cementową a ziarnami kruszywa grubego zaobserwowano w betonach z 30% dodatkiem pl (od 2,5 do 3,0 urn), natomiast najmniejsze w betonach serii P-10 (do 800 nm) i P-20 (do 700 nm).

EN

The present study was focused on estimation of internal microstructure of concretes containing 0, 10, 20 and 30% volume content additive of the Fly-ash (FA). It can be concluded that the FA additive significantly changes the shear fracture toughness KIIc. The optimum volume content of the FA, i.e. maximum increase of KIIc, corresponds to 17%. The microstructural observations were performed using the scanning electron microscope QUANTA FEG 250. After 28 days of curing the most compact microstructure with well developed fibrous C-S-H phase were characterized by a concrete containing 20% FA additive. The biggest micro-cracks (from 2,5 to 3,0 μm) in interfacial transition zone between paste and coarse aggregates were observed in concretes containing 30% FA, while the smallest one (to 800 nm and to 700 nm) in concretes with 10 and 20% FA additive.

Słowa kluczowe

PL

beton popiołowy; popiół lotny; zawartość; mikrostruktura; odporność na pękanie

EN

fly ash concrete; fly ash; content; microstructure; fracture toughness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 10
• Strony: 28--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Golewski G.L.

Bibliografia

• [1] Giergiczny Z., Gawlicki M.: Popiół lotny jako aktywny składnik cementów i dodatek mineralny do betonu. Konferencja Dni Betonu, Wisła 2004, Polski Cement Sp. z o. o., 1-17.
• [2] Raghu Prasad B. K., Eskandari H., Venkatarama Reddy B. V.: Prediction of compressive strength of SCC and HPC with high volume fly ash using ANN. Construction and Building Materials, 23, 2009, 117-128.
• [3] Wojciechowski P., Harat K.: Beton wałowany jako nawierzchnia dróg lokalnych. Materiały Budowlane, 9, 2011, 67-69.
• [4] Franus W.: Characterization of X-type zeolite prepared from coal fly-ash. Polish Journal of Environmental Studies, 21, 2012, 337-343.
• [5] Golewski G. L.: Analiza procesów pękania w kompozytach betonowych z dodatkiem popiołów lotnych. Materiały Budowlane, 11, 2011, 39-42.
• [6] Golewski G. L., Golewski P., Sadowski T: Numerical modeling crack propagation under Mode II fracture in plain concretes containing siliceous f1y ash additive using XFEM metod. Computational Materials Science, 62, 2012, 75-78.
• [7] ASTM C 618-03: Standard specification for coal fly ash and raw or calcined natural pozzolan for use in concrete.
• [8] Giergiczny Z.: Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych. Seria: Inżynieria Lądowa. Monografia 325. Politechnika Krakowska. Kraków 2006.
• [9] Tkaczewska E., Małolepszy J.: Wpływ uziarnienia krzemionkowych popiołów lotnych na odporność siarczanową cementu. Cement Wapno Beton, 1, 2009, 26-33.
• [10] Giergiczny Z.: Popioły lotne z dużą zawartością związków wapnia. Cement Wapno Beton, 5, 2005, 271-282.
• [11] Kurdowski W., Trybalska B.: Skład fazowy zaczynu cementowego a właściwości betonu. Konferencja Dni Betonu, Wisła 2004, Polski Cement Sp. z o. o., 66-78.
• [12] Sih G. C.: Use specification of multiscale materials for life spanned over macro-, micro-, nano- and pico-scale. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 53, 2010, 94-112.
• [13] Chindaprasirt P., Jaturapitakkul C., Sinsiri T: Effect of fly ash fineness on microstructure of blended cement paste, Construction and Building Materials, 21, 2007, 1534-1541.
• [14] Jing Z., Jin F., Hashida T, Yamasaki N., Ishida E.H.: Influence of addition of coal fly ash and quartz on hydrothermal solidification of blast furnace slag, Cement and Concrete Research, 38, 2008, 976-982.