The properties of mass concrete with CFBC fly ash-slag binder

• Autorzy: Machowska Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2020.135232

Warianty tytułu

PL

Właściwości betonu masywnego ze spoiwem żużlowo-popiołowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The manuscript presents the research results concerning the properties of concrete with non-clinker, low-emission binder composed of by-products from metallurgy and power industry: ground granulated blast furnace slag and fly ash from circular fluidized-bed combustion of brown coal. The binder was added in five proportions. The consistency and air content of the concrete mix were measured, as well as the temperature of the concrete mix during hardening. The compressive strength of the hardened concrete was investigated in three periods of samples’ curing: after 28, 90 and 360 days. Also the penetration depth of water under pressure and freeze and thaw resistance of concrete samples were investigated. The results confirm the possibility of application of slag-CFBC fly ash binder for mass concrete due to low temperature during hardening. The obtained results of the compressive strength and penetration depth of water under pressure reveal the influence of changing the proportion of the binder ingredients, as well as the sample damage during testing the freeze/thaw resistance. The CFBC fly ash-slag binder can be used for mass concrete, hydrotechnical concretes in particular, but excluding the zones exposed to frost.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań betonu wykonanego z udziałem niskoemisyjnego, bezklinkierowego spoiwa, powstałego przez zmieszanie mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego i popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla brunatnego (w pięciu proporcjach dozowania składników spoiwa, przy stałym w/s=0,5). W celu ustalenia wpływu spoiwa żużlowo-popiołowego na właściwości mieszanki betonowej wykonano badania konsystencji mieszanki metodami stożka opadowego wg PN-EN 12350-2 [12] i stolika rozpływowego wg PN-EN 12350-5 [13], badania zawartości powietrza i zmian temperatury mieszanki podczas twardnienia. Wykonanie mieszanki betonowej bez dodatku domieszki upłynniającej jest niezwykle trudne ze względu na wysoką wodożądności i rozwiniętą powierzchnię właściwą ziaren zastosowanego popiołu lotnego. Dodatek domieszki umożliwił uzyskanie konsystencji S4 wg [12] i F3÷F5 wg [13]. Zawartość powietrza w mieszance wyniosła 0,9÷1,2%. Zmierzona temperatura twardnienia betonu wykonanego według pięciu receptur wskazuje na możliwość wykorzystania do wykonania betonu masywnego (maksymalna temperatura twardnienia 26°C).

Słowa kluczowe

EN

CFBC; fly ash-slag binder; low-emission binder; mass concrete; circular economy; properties

PL

CFBC; spoiwo żużlowo-popiołowe; spoiwo niskoemisyjne; beton masywny; gospodarka obiegu zamkniętego; właściwości

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 66, nr 4
• Strony: 471--484
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Machowska Agnieszka

• Warsaw University of Technology Faculty of Building Services Hydro and Environmental Engineering, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. A. Dąbska, “Hydraulic conductivity of compacted lime-softening sludge used as landfill liners”, Water Air Soil Pollut 230: 280, 2019, https://doi.org/10.1007/s11270-019-4281-z.
• 2. A. Machowska, “Spoiwa niskoemisyjne i o niskim cieple hydratacji z wybranych ubocznych produktów przemysłowych jako potencjalny składnik betonów masywnych i hydrotechnicznych”, Monograph, WUT Printing House, 2019.
• 3. A. Machowska, Z. Kledyński, I. Wilińska, B. Pacewska, „A study of the early hydration processes and properties of fly ash-slag binders”, Bull. Mat. Sci. 42:213, 2019, DOI: 10.1007/s12034-019-1886-1.
• 4. C. Kempa, J. Chrzanowski, Z. Kledyński, K. Ładyżyński, „Beton hydrotechniczny, projekt normy branżowej po ankietyzacji”, IMGW, Warszawa, 1988.
• 5. DIN 1045:2008, „Tragwerke aus Beton, Stahlbeton and Spannbeton”.
• 6. E. Giergiczny, Z. Giergiczny, “Kategoryzacja popiołów lotnych szansą na szersze stosowanie w budownictwie”, XVII Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”. Warszawa, 163-176, 2010.
• 7. F. Bałdyga, “Właściwości betonu z dodatkiem wybranych ubocznych produktów spalania”, Bachelor’s thesis, Warszawa, 2019.
• 8. H. A. Randón-Quintana, J. C. Ruge-Cardenas, J. G. Bastidas-Martínez, “Evaluation of hot-mixed asphalt containing Portland cement treated blast furnace slag”, Archives of Civil Engineering 2: 193-207, 2019.
• 9. J. J. Hycnar, „Czynniki wpływające na właściwości fizykochemiczne i użytkowe stałych produktów spalania paliw w paleniskach fluidalnych”, Monograph, Mining Publishing House, Katowice, 2006.
• 10. Ł. Szarek, P. Falaciński, M. Wojtkowska, „Immobilization of selected heavy metals from fly ash from thermal treatment of municipal sewage sludge in hardening slurries”, Archives of Civil Engineering 3: 131-144, 2018.
• 11. M. Rama, V. M. Shanthi, “Experimental study on sedimentation removal of pervious concrete”, Archives of Civil Engineering 1: 181-195, 2018.
• 12. PN-EN 12350-2:2019, „Testing fresh concrete. Part 2: slump test”.
• 13. PN-EN 12350-5:2019, “Testing fresh concrete. Part 5: flow table test”.
• 14. PN-EN 12390-3:2019, “Testing hardened concrete. Part 3: compressive strength of test specimens”.
• 15. PN-EN 12390-8:2019, “Testing hardened concrete. Part 8: depth of penetration of water under pressure”.
• 16. S. Stryczek, W. Brylicki, J. Małolepszy, A. Gonet, R. Wiśniowski, Ł. Kotwica, „Potential use of fly ash from fluidal combustion of brown coal in cementing slurries for drilling and geotechnical works”, Archives of Mining Sciences 4: 775-786, 2009.
• 17. W. Jackiewicz-Rek, J. Kuziak, B. Jaworska,”Analysis of the properties of expansive concrete with Portland and blast furnace cement”, Archives of Civil Engineering 4: 175-196, 2018.
• 18. Z. Kledyński, “Beton hydrotechniczny w świetle aktualnych wymagań normowych”, Gospodarka Wodna 10: 409-416, 2005.
• 19. Z. Kledyński, A. Machowska, I. Wilińska, B. Pacewska, „Investigation of hydration products of fly ash-slag pastes”, Journal of thermal analysis and Calorimetry 130: 351-363, 2017.
• 20. Z. Kledyński, P. Falaciński, A. Machowska, J. Dyczek, Ł. Kotwica, „Utilisation of CFBC fly ash in hardening slurries for flood protecting dikes”, Archives of Civil Engineering 3: 75-87, 2016.