Czynniki decydujące o wpływie metali ciężkich na wiązanie cementu portlandzkiego

• Autorzy: Pichniarczyk Paweł

Warianty tytułu

EN

The factors governing the influence of heavy metals on the setting of Portland cement

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Wykazano doświadczalnie jakie są główne czynniki decydujące o wpływie dwóch tlenków metali ciężkich: ołowiu oraz wanadu na wiązanie cementu portlandzkiego. Głównymi czynnikami decydującymi o wpływie tych metali są: a) stężenie jonów siarczanowych w fazie ciekłej zaczynu cementowego, b) szybkość rozpuszczania się metali ciężkich w fazie ciekłej zaczynu, c) postać w jakiej dodawane są metale ciężkie w przypadku występowania różnicy w szybkości rozpuszczania metalu i jego tlenku. Gdy stężenie jonów siarczanowych jest małe w pierwszych 20 minutach od dodania wody, szybko rozpuszczający się ołów hamuje tworzenie się warstewki ettringitu na ziarnach C3A, co powoduje szybkie wiązanie „ettringitowe”. W przypadku małej szybkości rozpuszczania metali i ich niewielkiego stężenia w roztworze, warstewka ettringitu tworzy się na kryształach C3A i metale te nie mają praktycznie żadnego wpływu na początek wiązania. Tak jest w przypadku wanadu, natomiast ma on opóźniający wpływ na koniec wiązania.

EN

It was proved experimentally in the work what are the main factors governing the influence of two heavy metals: lead and vanadium on the setting of Portland cement. The main factors governing the behaviour of these metals are as follows: a) concentration of sulphate ions in the cement paste liquid phase, b) the rate of dissolution of heavy metals in this liquid phase, c) the form of heavy metals addition, in the case when there is a high difference in the rate of dissolution between metal and its oxide. When the concentration of sulphate is low in the first 20 minutes after addition of mixing water the quick dissolution lead is preventing the formation of ettringite layer on C3A and the quick “ettringite” setting takes place. When the metals have low dissolution rate and low concentration in solution the ettringite layer is formed on C3A crystals and these metals have practically no influence on the initial setting time. There is the case of vanadium, but it has retarding effect on the final setting time of cement.

Słowa kluczowe

PL

metal ciężki; ołów; wanad; wiązanie cementu; stężenie; jony siarczanowe; anhydryt; faza ciekła; zaczyn

EN

heavy metal; lead; vanadium; cement setting; concentration; sulfate ion; anhydrite; liquid phase; paste

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 24/86, nr 6
• Strony: 455--461
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pichniarczyk Paweł

• Sieć Badawcza Łukasiewicz, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Bibliografia

• 1. Arliguie G., Grandet J. (1985). Etude par calorimetrie de l’hydratation du ciment Portland en presence de zinc. Cement and Concrete Research, Volume 15, 1985, pp 825-832.
• 2. Kurdowski W., Bochenek A., Szeląg H. (2015). The influence of zinc on the properties of Portland Cement. Proceedings of 15th ICCC in Beijing, China, 2015.
• 3. Lea, F.M. (1971). The Chemistry of Cement and Concrete, 3rd edition. Chemical Publishing Company, London, 1971.
• 4. Lieber, W. (1968). The influence of lead and zinc compounds on the hydration of Portland cement. Proceedings of 5th ICCC in Tokyo, Japan, 1968, Volume II, pp. 444-453.
• 5. Lieber, W. (1973). Wirkung anorganischer Zusätze auf das Erstarren und Erhärten von Portlandzement. Zement Kalk Gips, Volume 26, 1973, p 75.
• 6. Midgley, H.G. (1958). The staining of concrete by pyrite. Magazine of Concrete Research, Volume 10, 1958, p 75.
• 7. Neville, A.M. (1995). Properties of Concrete, 4th edition. Pearson Education Limited, 1995.
• 8. Nocuń-Wczelik W., Łój G. (2006a). Effect of PbO on setting and hardening of Portland cement. Cement Wapno Beton, Volume 73, 2006, pp 285-290.
• 9. Nocuń-Wczelik W., Łój G. (2006b). Effect of lead compounds on alite hydration. Cement Wapno Beton, Volume 73, 2006, pp 343-350.
• 10. Vollpracht A., Brameshuber W. (2016). Binding and leaching of trace elements in Portland cement pastes. Cement and Concrete Research, Volume 46, 2016, pp 76-92.