Influence of biochar addition on the mechanical properties and workability of cement mortars

• Autorzy: Helbrych Paweł , Zarzycki Robert , Kobyłecki Rafał

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.10.27

Warianty tytułu

PL

Wpływ dodatku biowęgla na właściwości mechaniczne i plastyczność zapraw cementowych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The aim of the study was to assess the influence of biochar addition on the workability and mechanical properties of cement mortars. A 2.5% addition improved the consistency, while higher contents reduced both flow and strength. Compressive and flexural strength decreased with increasing biochar content. It was found that a safe biochar amount is up to 5% of the cement mass.

PL

Celem pracy była ocena wpływu dodatku biowęgla na właściwości plastyczne i mechaniczne zapraw cementowych. Dodatek ten w ilości 2,5% masy cementu poprawiał konsystencję zaprawy, natomiast większa zawartość prowadziła do zmniejszenia płynności i wytrzymałości. Wytrzymałość na ściskanie i zginanie zmniejszała się wraz ze wzrostem ilości biowęgla. Ustalono, że bezpieczny udział dodatku wynosi do 5% masy cementu.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 10
• Strony: 232--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Helbrych Paweł

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0001-6907-0363

autor

Zarzycki Robert

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0001-5735-4385

autor

Kobyłecki Rafał

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0002-5367-408X

Bibliografia

• [1] P. Cely, G. Gascó, Paz-Ferreiro J., Méndez A. Agronomic properties of biochars from different manure wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2015; https://doi.org/10.1016/j.jaap.2014.11.014.
• [2] Choudhary T.K., Khan K.S., Hussain Q., Ahmad M., Ashfaq M. Feedstock-induced changes in composition and stability of biochar derived from different agricultural wastes. Arabian Journal of Geosciences. 2019; https://doi.org/10.1007/s12517-019-4735-z.
• [3] Islam T., Li Y., Cheng H. Biochars and Engineered Biochars for Water and Soil Remediation: A Review, Sustainability. 2021; https://doi.org/10.3390/su13179932.
• [4] Chen W.-H., Wang C.-W., Ong H.C., Show P.L., Hsieh T.-H. Torrefaction, pyrolysis and two-stage thermodegradation of hemicellulose, cellulose and lignin. Fuel. 2019; https://doi.org/10.1016/j.fuel.-2019.116168.
• [5] Tomczyk A., Sokołowska Z., Boguta P. Biochar physicochemical properties: pyrolysis temperature and feedstock kind effects. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. 2020; https://doi.org/10.1007/s11157-020-09523-3.
• [6] Marcińczyk M., Oleszczuk P. Biochar and engineered biochar as slowand controlled-release fertilizers, Journal of Cleaner Production. 2022; https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.130685.
• [7] Jafri N., Wong W.Y., Doshi V., Yoon L.W., Cheah K.H. A review on production and characterization of biochars for application in direct carbon fuel cells, Process Safety and Environmental Protection. 2018; https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.06.036.
• [8] Pietrzak A. Wpływ popiołów powstałych ze spalania osadów ściekowych na podstawowe właściwości mechaniczne betonu, Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym. 2019; https://doi.org/10.17512/bozpe.2019.1.03.
• [9] Langier B., Pietrzak A. Innowacyjne cementy stosowane w technologii betonu, Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym. 2016; https://doi.org/10.17512/bozpe.2016.1.06.
• [10] Gupta S., Kua H.W., Koh H.J. Application of biochar from food and wood waste as green admixture for cement mortar, Science of the Total Environment. 2018; https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.044.
• [11] Gupta S., Kua H.W., Pang S.D. Effect of biochar on mechanical and permeability properties of concrete exposed to elevated temperature, Construction and Building Materials. 2020; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117338.
• [12] Suarez-Riera D., Restuccia L., Ferro G.A. The use of Biochar to reduce the carbon footprint of cement-based materials. Procedia Structural Integrity. 2020; https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.06.023.
• [13] PN-EN 1097-6:2013 Badania mechanicznych i fizycznych właściwości kruszyw – Część 6: Oznaczanie gęstości ziarn i nasiąkliwości.
• [14] PN-EN 933-1:2012 Badania geometrycznych właściwości kruszyw – Część 1: Oznaczanie składu ziarnowego – Metoda przesiewania z użyciem sit o otworach kwadratowych.
• [15] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [16] PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
• [17] PN-EN 13139:2003 Kruszywa do zaprawy.
• [18] PN-EN 1008:2004 Woda zarobowa do betonu – Specyfikacja pobierania próbek, badania i ocena przydatności wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesów produkcji betonu.
• [19] PN-EN 1015-3:2000 Metody badań zapraw do murów – Część 3: Oznaczanie konsystencji metodą opadu stożka.
• [20] PN-EN 1015-11:2001 Metody badań zapraw do murów – Część 11: Oznaczanie wytrzymałości na zginanie i ściskanie zapraw stwardniałych.