Wpływ aktywowanego termicznie łupku karbońskiego na jakość autoklawizowanych tworzyw wapienno-piaskowych

• Autorzy: Pytel Z.

Warianty tytułu

EN

The effect of thermally activated carbon shale on quality of sand-lime autoclaved bricks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera wyniki badań laboratoryjnych, polegających na otrzymywaniu tworzyw wapienno-piaskowych z mieszaniny surowcowej, składającej się z piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego oraz wapna palonego, modyfikowanej zmienną ilością oraz postacią łupku karbońskiego. Łupek karboński był bowiem wprowadzany do podstawowego zestawu surowcowego, w którym wymienione surowce występują w proporcjach wagowych odpowiednio 92:8, co odpowiada stosunkowi molowemu C/S = 0,09 w stanie naturalnym oraz po obróbce termicznej, przeprowadzonej w zmiennych warunkach odnośnie temperatury i czasu jej trwania. Efektywność wykorzystania tego rodzaju dodatku mineralnego, wykazującego właściwości pucolanowe, była oceniana w oparciu o wynik analizy porównawczej, obejmującej podstawowe cechy użytkowe zasadniczo dwóch rodzajów tworzyw, tj. tworzywa referencyjnego, uzyskanego bez udziału wspomnianego łupku karbońskiego oraz kilku serii tworzyw eksperymentalnych otrzymanych z różnym ilościowym i jakościowym jego udziałem. Charakterystykę uzyskanych tworzyw autoklawizowanych uzupełniają również wyniki badań w zakresie struktury oraz wybranych elementów mikrostruktury, przeprowadzonych metodami XRD, DTA, TG, IR oraz SEM.

EN

The study summarises the results of laboratory testing of sand-lime materials, that were made of component mix of natural silica sand and burnt lime, and modified by adding variable amounts of carbon shale. This shale was added to the standard component mix containing lime and sand in the molar ratio CaO/SiO2 = 0,09. The carbon shale was in the natural form or followed thermal treatment at various temperatures and times of exposure. It displayed the required pozzolanic activity. The effectiveness of the use of this additive was estimated basing on the results of comparative analysis covering the basic functional parameters of two types of products: the reference sample (with no shale added) and several experimentally obtained sand-lime products differing in their qualitative and quantitative composition. Specification of thus obtained autoclaved materials is provided, alongside the results of structural and microstructure testing by the XRD, DTA, TG, IR and SEM methods.

Słowa kluczowe

PL

wyroby wapienno-piaskowe; obróbka hydrotermalna; metakaolinit; fazy C-S-H; toberamoryt; hydrogranat; mikrostruktura

EN

sand-lime bricks; hydrothermal treatment; calcinated clays; metakaolin; C-S-H-phases; tobermorite; hydrogarnet; microstructure final

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 4
• Strony: 412--420
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pytel Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTMB, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Rademaker, P. D., Reiman, V.: Autoclaving calcium silicate bricks, Zement-Kalk-Gips, 47, 11, (1994), 636–642.
• [2] Pytel, Z., Małolepszy, J.: The structure and microstructure of autoclaved materials modified by pozzolanic mineral admixtures, 9th ICCC, 2003, Durban, South Africa, (2003), 1640–1649.
• [3] Nocuń-Wczelik, W.: Struktura i właściwości uwodnionych krzemianów wapniowych, Prace Komisji Nauk Ceramicznych, Ceramika 59, Polski Biuletyn Ceramiczny nr 18, Kraków 1999.
• [4] Crennan, J. M., Dyczek, J. R. L, Taylor, H. F. W.: Quantitative phase compositions of autoclaved cement-quartz cubes , CCR, 2, (1972), 277–289.
• [5] Pytel, Z., Małolepszy, J.: Badanie produktów hydratacji metakaolinitu w obecności jonów wapniowych i aktywatorów chemicznych w warunkach hydrotermalnych, CWB, R. VIII/LXX, 3, (2003), 152 - 155.
• [6] Jambor, J.: Relation between phase composition, over-all porosity and strength of hardened lime-pozzolana pastes, Mag. Concrete Res., 15, 45, (1963), 131-142.
• [7] Klimesch, D. S., Ray, A.: Hydrogarnet formation during autoclaving at 180°C in unstirred Metakaolin-Lime-Quartz slurries, CCR, 28, 8, (1998), 1109-1117.
• [8] Pytel, Z.: Formation of scawtite and its influence on the properties of sand-lime bricks, Conference Proceedings of the 16th International Conference on Building Materials IBAUSIL 2006, Weimar 2006, Volume 2, (2006), 2-0849-2-0858.
• [9] Pytel, Z.: Synthesis of Hydrogarnets in the System Al2O3∙2SiO2-SiO2-CaO-H2O Under Hydrothermal Conditions, 13th ICCC, Abstracts, p. 228, Proceedings (paper No 419 - 7 pages) - wersja elektroniczna, Madryt, 3 – 8. 07. 2011.
• [10] Pytel, Z.: Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych, Materiały Ceramiczne /Ceramic Materials/, 60, 4, (2008), 195-199.
• [11] Zgłoszenie patentowe P.407 793 p.t. Zestaw surowcowy przeznaczony do otrzymywania autoklwizowanych wyrobów wapienno-piaskowych z mocą od dnia 03. 04. 2014 roku.
• [12] PN-EN 539-2: 2003 - Wapno budowlane. Metody badań.
• [13] PN-G-04571: 1998 – Paliwa stałe - Oznaczanie zawartości węgla, wodoru i azotu automatycznymi analizatorami - Metoda makro, przy pomocy analizatora CR012 firmy LECO (USA).
• [14] PN-EN 771-2: 2004 – Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 2: Elementy murowe silikatowe.
• [15] PN-EN 772-1: 2001 - Metody badań elementów murowych. Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie.
• [16] PN-EN 772-13: 2001 - Metody badań elementów murowych. Część 13: Określenie gęstości netto i gęstość brutto elementów murowych w stanie suchym.