The structure of porosity of the cement mortar containing nano-TiO2 after exposure to the sulphuric acid

• Autorzy: Stanaszek-Tomal Elżbieta

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2019.4.2

Warianty tytułu

PL

Struktura porowatości zaprawy CEM II modyfikowanej nano-TiO2 poddanej działaniu biogenicznego kwasu siarkowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper attempts to analyze the effect of biogenic sulphuric acid on the porosity structure of CEM II materials of unmodified and modified nano-TiO2. The Portland cement mortar CEM II was used for the test. As a result of the research, changes in density and total porosity were noticed. As a result, the pores are rearranged. It is possible that in the first stage of the corrosion process, the structure becomes unsealed, and only then is the formation of corrosive products and their deposition (depositing) in the pores of the material.

PL

W artykule podjęto próbę analizy wpływu biogenicznego kwasu siarkowego na strukturę porowatości tworzyw cementowych CEM II niemodyfikowanych i modyfikowanych nano-TiO2. Do badania zastosowano zaprawę z cementu portlandzkiego CEM II. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono zmiany gęstości oraz porowatości całkowitej. W wyniku tego następuje przegrupowanie porów. Możliwe jest, że w pierwszym etapie procesu korozyjnego zachodzi rozszczelnienie struktury, a dopiero później następuje wytworzenie produktów korozyjnych i ich odkładanie (deponowanie) w porach materiału.

Słowa kluczowe

EN

biogenic sulfuric acid; CEM II mortar; nano-TiO2 modifier; porosity structure; pore distribution

PL

biogeniczny kwas siarkowy; zaprawa CEM II; modyfikator nano-TiO2; struktura porowatości; rozkład porów

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 4
• Strony: 135--139
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Stanaszek-Tomal Elżbieta

• PK Cracow University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Chair of Building Materials Engineering

Bibliografia

• [1] Stefańczyk B. 2005. Budownictwo ogólne tom I. Warszawa, wyd. Arkady.
• [2] Vincke E., N. Boon, W. Verstraete. 2001. “Analysis of the microbial communities on coroded concrete sewer pipes – a case study”. Applied Microbiology and Biotechnology 57 : 776-785.
• [3] Podraza Z. 2014. „Korozja siarczanowa jako realny problem sieci przewodów kanalizacyjnych”. Acta Sci.Pol.,Technica Agraria 13 : 41-48.
• [4] Zyska B. 1999. Zagrożenia biologiczne w budynku. Warszawa, wyd. Arkady.
• [5] Wu L. , Ch. Hu, W. V. Liu. 2018. “The Sustainability of Concrete in Sewer Tunnel—A Narrative Review of Acid Corrosion in the City of Edmonton, Canada”. Sustainability 10 : 5-17.
• [6] EN1504:2006. 2006. “Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych”, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.
• [7] Konstantinou I.K., T.A. Albanis.2004. “TiO2-assisted photocatalytic degradation of azo dyes in aqueous solution: kinetic and mechanistic investigations”. Applied Catalysis B 49 : 1-14.
• [8] Sokołowski M., D. Dziuk. 2008. TioCem – cement z przyszłością, X Sympozjum Naukowo-Techniczne – Reologia w technologii betonu, Gliwice.
• [9] Vallero D.A. 2007. Indoor Air Quality, in: Fundamentals of air pollution, Fourth edition, Academic Press, Burlington.
• [10] Coverage J.B., M.J. Pradeep, V. H. Grassian. 2011. “Sulfur Dioxide Adsorption on TiO2 Nanoparticles: Influence of Particle Size Coadsorbates, Sample Pretreatment, and Light on Surface Speciation and Surface”. The Journal of Physical Chemistry 115 : 492–500.
• [11] Monteny J., E. Vincke, A. Beeldens, N. De Belie, L. Taerwe, D. Van Gemert , W. Verstraete. 2000. „Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete”, Cement and Concrete Research 30 : 623–634.
• [12] Kumar R., B. Bhattacharjee. 2003. “Study on some factors affecting the results in the use of MIP method in concrete research”. Cement and Concrete Research 33 : 417-424.
• [13] Kumar R., B. Bhattacharjee. 2004. “Assessment of permeation quality of concrete through mercury intrusion porosimetry”. Cement and Concrete Research 34 : 321-328.
• [14] ASTM D4892-14, Standard Test Method for Density of Solid Pitch (Helium Pycnometer Method), ASTM International, West Conshohocken, PA, 2014, www.astm.org.
• [15] Sidney D. 1971. “A critical comparison of mercury porosimetry and capillary condensation pore size distributions of portland cement pastes”, Cement and Concrete Research 1(5) : 531–545.
• [16] McEnaney B., T.J. Mays. 1995. Characterization of macropores in carbons, porosity in carbons: characterization and applications. Ed.J.W. Patrick, Edward Arnold, London.
• [17] Ji-Dong G., T. E. Ford, N. Berke, R. Mitchell. 1998. “Biodeterioration of concrete by the fungus Fusarium”. International Biodeterioration & Biodegradation 41(2) : 101-109.
• [18] Małolepszy J. 2013. Podstawy technologii materiałów budowlanych i metod badań. Wydawnictwo AGH.
• [19] Ramezanianpoura A. M., R. D. Hooton. 2014. “A study on hydration, compressive strength, and porosity of Portland-limestone cement mixes containing SCMs”. Cement and Concrete Composites 51 : 1-13.
• [20] Jennings H.M., J.J. Thomas, D. Rothstein, J.J. Chen. 2008. Handbook of Porous Solids, WILEY‐VCH Verlag GmbH.
• [21] Khatib J.M., L.Wright, P.S. Mangat. 2016. “Effect of desulphurised waste on long-term porosity and pore structure of blended cement pastes”. Sustainable Environment Research 26(5) : 230–234.
• [22] Odler I., M. Rosler. 1985. “Investigations on the relationship between porosity, structure and strength of hydrated Portland cement paste. II. Effect of pore structure and of degree of hydration”. Cement and Concrete Research 15 : 401–410.
• [23] Linhua J.H., Y.G. Guan.1999. “Pore structure and its effect on strength of high volume fly ash paste”. Cement and Concrete Research 29 : 631–633.
• [24] Kolias S.. 1994. “Investigation of the Possibility of estimating concrete strength by porosity measurements”. Materials and Structures 27 : 265–272.
• [25] Rafat S., M. I. Khan. 2011. Supplementary Cementing Materials. Springer.
• [26] Stanaszek-Tomal E. 2019. “The Influence of Metabolic Sulphuric Acid Solution on Cement Mortars (CEM II) Modified with Nano-TiO2”, IOP Conf. Ser.: Materials Science and Engineering 471 : 042007.