Badania początkowego okresu hydratacji spoiw żużlowo-alkalicznych

• Autorzy: He J. , Cai J. , He J.

Warianty tytułu

EN

A study on early hydration of alkali-activated slag cement

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy badano, za pomocą pomiarów ciepła hydratacji oraz czasu wiązania zaczynów, wpływ rodzaju, składu i ilości aktywatora na proces hydratacji alkalicznie aktywowanego mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego. W przypadku aktywatora w postaci szkła wodnego dla modułów krzemianowych w zakresie 0,8 – 2,0 czas wiązania zaczynów wydłużał się nieznacznie wraz ze zwiększaniem się modułu krzemianowego. Dla modułów mniejszych od 0,8 i większych od 2,0 czas wiązania znacznie się wydłużał. Wraz ze wzrostem modułu krzemianowego szkła wodnego wydłużał się również okres indukcji na krzywych szybkości wydzielania ciepła. Zwiększenie zawartości aktywatora z 3% do 6% Na2Oeq przy stałym module powodowało skrócenie czasu wiązania. W przypadku aktywacji NaOH, zależność ta była odwrotna. Dla spoiw aktywowanych NaOH wydzielanie ciepła hydratacji było bardziej intensywne, ciepło całkowite większe a okres indukcji krótszy niż w przypadku spoiw aktywowanych szkłem wodnym. Zwiększenie zawartości Na2O w aktywatorze powodowało zwiększenie całkowitego ciepła hydratacji niezależnie od rodzaju użytego aktywatora.

EN

In present work, heat of hydration and setting times measurements were used to investigate the influence of type, composition and amount of activator on the hydration process of alkali activated ground granulated blast furnace slag. In case of water glass used as an activator, for modulus within the range 0.8 - 2.0 setting time of pastes was increasing gradually. For water glass modulus values below 0.8 and over 2.0 significant increase of setting time was noted. Also duration of induction period on heat evolution curve was increasing with increase of modulus. Increasing activator amount expressed as Na2Oeq content from 3% to 6% at constant water glass modulus resulted in setting time shortening. In case of NaOH activated pastes, the reverse relationship was noted. For NaOH activated pastes, heat of hydration evolution was more intense, total amount of heat was higher and induction period was shorter comparing to pastes activated with water glass. Increase of Na2Oeq content within the system resulted in total amount of heat evolved increase independently of activator type.

Słowa kluczowe

PL

spoiwo żużlowe; żużel aktywowany alkalicznie; hydratacja; badanie procesu; okres wczesny; czas wiązania; ciepło hydratacji; wpływ aktywatora

EN

slag binder; alkali activated slag; hydration process; process investigation; early period; setting time; heat of hydration; activator influence

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 21/83, nr 6
• Strony: 507--516
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

He J.

• College of Material and Mineral Resources, Xi’an University of Architecture & Technology, Xi’an, China

autor

Cai J.

• Department of Urban and Rural Development & Management Engineering, Shangluo University, Shangluo, China
• Department of Civil Engineering, Shantou University, Shantuo, China

autor

He J.

• Mathematics Department, Baoji University of Arts And Sciences, Baoji, China

Bibliografia

• 1. D. M. Roy, “Alkali-activated cements Opportunities and challenges”, Cem. Concr. Res., 29, 249-254 (1999).
• 2. J. L. Provis, A. Palomo, C.J. Shi, “Advances in understanding alkali-activated materials”, Cem. Concr. Res., 78, 110-125 (2015).
• 3. T. Bakharev, J. G. Sanjayan, Y.B. Cheng. “Alkali-activation of Australian slag cements”, Cem. Concr. Res., 29, 113-120 (1999).
• 4. P. T. Fernando, C. G. João, J. Said, “Alkali-activated binders: A review Part 1. Historical background, terminology, reaction mechanisms and hydration product”, Constr. Build. Mater., 22, 1305-1314 (2008).
• 5. D. Atiş. Cengiz, B. Cahit, Özlem Çelik, K. Okan , “Influence of activator on the strength and drying shrinkage of alkali-activated slag mortar”, Construction and Building Materials, 23, 548-555 (2009).
• 6. J.J.Chang, “A study on the setting characteristics of sodium silicate-activated slag pastes”, Cem. Concr. Res., 33, 1005–1011 (2003).
• 7. C. Li, H. H. Sun, L. T. Li, “A review: The comparison between alkali-activated slag (Si + Ca) and metakaolin (Si + Al) cements”, Cem. Concr. Res., 40, 1341–1349 (2010).
• 8. H. Kühl, Zement Chemie, Verlag Technik, Berlin (1952)
• 9. Vladimír Živica, “Effects of type and dosage of alkaline activator and temperature on the properties of alkali-activated slag mixtures”. Constr. Build. Mater., 21, 1463-1469 (2007).
• 10. K. Darko, Z. Branislav, “Effects of dosage and modulus of water glass on early hydration of alkali-slag cements”, Cem. Concr. Res.,32, 1181-1188 ( 2002).
• 11. L. S. Dent Glasser, N. Kataoka, Cem. Concr. Res. 11, 1 (1981).
• 12. S. Diamond, R.S. Barneyback, R.S. Struble, Proc. 5th Int. Conf. on Alkali – Aggregate Reaction in Concrete, p. 252/22, Cape Town (1981).
• 13. B. G. Ma, M. QI, Z. J.Li, “Influence Factors and Mechanism of Fast Setting of AAS Cement”, Journal of Building Materials, 2, 99-104 (1999).
• 14. N. R.Yang, “Physical chemistry basis for the formation of alkaline cementitious material”, Journal of the Chinese Ceramic Society, 24, 209-215 (1996).
• 15. C. J. Shi, R. L. Day, “A calorimetric study of early hydration of alkali-slag cements”,Cem. Concr. Res., 25, 1333-1346 (1995).
• 16. Z.M. Xiao, D.T. Zhang, P.Chen, B.L. Yan, “Influence of water glass on setting time and mechanical properties of water glass-activated slag cement”, Cement Lime, 4,13-15 (1994).
• 17. X. H. Fu, W. H. Tao, F. J. Sun, “Study on the effect of water glass on the performance of geopolymer cementitious material” Cement Engineering, 2 ,6-9 (2008).
• 18. S. Song, H. M. Jennings, “Pore solution chemistry of alkali-activated ground granulated blast-furnace slag”, Cem. Concr. Res., 29,159-170 (1999).
• 19. S. Song, D. Sohn, H.M. Jennings, T.O. Mason, “Hydration of alkali-activated ground granulated blast furnace slag:, J. Mater. Sci., 35, 249–257 (2000).
• 20. C. J. Shi, R. L. Day, “Selectivity of alkaline activators for the activation of slags”, Cem. Concr. Aggreg., 18, 439–447 (1996).
• 21. C.M.Gong, N.R.Yang. “Effect of phosphate on the hydration of alkali-activated red mud-slag cementitious material”, Cem. Concr. Res., 30, 1013-1016 (2000).
• 22. K. Scrivener, P. Juilland, P.J.M. Monteiro, Cem. Concr. Res. Special Issue, 78, 38 – 56 (2015).
• 23. A.R.Brough, A.Atkinson. “Sodium silicate-based,alkali-activated slag mortars Part I. Strength, hydration and microstructure”,Cem. Concr. Res., 32, 865-879 (2002).
• 24. R. Z. Yuan, Q. Y. Gao, S.X. Ouyang, “Study on Structure and Latent Hydraulic Activity of Slag and Its Activation Mechanism”, Journal of Wuhan University of Technology, 33, 297-303 (1987).
• 25. N. R.Yang, “Physical chemistry basis for the formation of alkaline cementitious material”, Journal of the Chinese Ceramic Society, 24, 459-465 (1996).