Wpływ metakaolinu i zeolitu jako dodatków zmniejszających ilość cementu na właściwości ekologicznych kompozytów cementowych

• Autorzy: Gołaszewska Małgorzata , Gołaszewski Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.09.03

Warianty tytułu

EN

Effect of metakaolin and zeolite as cement-reducing additives on the properties of ecological cement composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W badaniach określono wpływ metakaolinu MK i zeolitu Z na właściwości zaczynów i zapraw cementowych. Mieszaniny o różnych proporcjach MK i Z wprowadzono zamiast cementu w ilości do 40%. Stwierdzono, że opóźniają one czas wiązania, zmniejszają ilość wydzielonego ciepła hydratacji i pogarszają konsystencję zapraw, zmniejszają wytrzymałość wczesną i 28-dniową, w małym stopniu wpływają na wytrzymałość 90-dniową oraz zmniejszają skurcz zapraw. Intensywność wymienionych efektów zwiększa się wraz ze wzrostem ilości mieszaniny MK/Z i/lub ilości Z. Efekt synergii wynikający z jednoczesnego wprowadzenia MK i Z nie jest duży, ale odpowiednio dobierając proporcje mieszaniny MK/Z, można korygować właściwości cementu i kompozytów cementowych i bez pogorszenia ich wytrzymałości znacznie zmniejszyć ilość odpowiednio klinkieru lub cementu.

EN

In the study, the effects of metakaolin MK and zeolite Z on cement paste and mortar properties were determined. Blends with different proportions of MK and Z were introduced instead of cement in amounts of up to 40%. It was found that the MK/Z blends delayed the setting time, reduced the amount of hydration heat released and reduced the consistency of the mortars, decreased the early and 28-day strength, with little effect on the 90-day strength, and reduced the shrinkage of the mortars. The intensity of the above-mentioned effects increases with an increase in the amount of MK/Z blend and/or an increase in the amount of Z in the blend. The synergistic effect resulting from the simultaneous introduction of MK and Z is not considerable, but by appropriately selecting the proportions of the MK/Z mixture, the properties of cement and cement composites can be modified and the amount of clinker or cement can be significantly reduced without affecting the strength.

Słowa kluczowe

PL

metakaolin; zeolit; kompozyt cementowy; zamiennik cementu; skład mieszanki; właściwości zaczynu; właściwości zaprawy; oddziaływanie na środowisko

EN

metakaolin; zeolite; cementitious composite; cement substitute; mixture composition; paste properties; mortar properties; impact on environment

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 9
• Strony: 12--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Gołaszewska Małgorzata

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0002-5249-2639

autor

Gołaszewski Jacek

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0003-4110-5581

Bibliografia

• [1] Kanamarlapudi L., Jonalagadda K.B., Jagarapu D.C.K., Eluru A. Different mineral admixtures in concrete: a review. SN Appl. Sci. 2020 https://doi.org/10.1007/s42452-020-2533-6.
• [2] Chica L., Alzate A., Cellular concrete review: New trends for application in construction, Constr. Build. Mater. 2019. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.12.136.
• [3] Alexa-Stratulat S.-M., Olteanu I., Toma A.-M., Pastia C., Banu O.-M., Corbu O.-C.,TomI-O. The Use of Natural Zeolites in Cement-Based Construction Materials – A State of the Art Review. Coat. 2024. https://doi.org/10.3390/coatings14010018.
• [4] Tran Y.T., Lee J., Kumar P., Kim K.-H., Lee S.S. Natural zeolite and its application in concrete composite production, Compos. B Eng. 2019, https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.084.
• [5] Shekarchi M., Ahmadi B., Azarhomayun F., Shafei B., Kioumarsi M. Natural zeolite as a supplementary cementitious material – A holistic review of main properties and applications. Constr. Build. Mater. 2023. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.133766.
• [6] Wild S., Khatib J.M., Jones A. Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete. Cem. Concr. Res. 1996. https://doi.org/10.1016/0008-8846(96)00148-2.
• [7] Małaszkiewicz D. Metakaolinit jako pucolanowy dodatek do betonu – przegląd stanu wiedzy. Civil and Environmental Engineering/Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2015; 6, 81 - 94.
• [8] Homayoonmehr R., Ramezanianpour A.A., Mirdarsoltany M. Influence of metakaolin on fresh properties, mechanical properties and corrosion resistance of concrete and its sustainability issues: A review, J. Build. Eng. 2021. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.103011.
• [9] Gowram I., Beulah M., Sudhir M.R., Mohan M.K., Jain D. Efficacy of Natural Zeolite and Metakaolin as Partial Alternatives to Cement in Fresh and Hardened High Strength Concrete. Advances in Mater. Sci. Eng. https://doi.org/10.1155/2021/4090389.
• [10] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [11] PN-EN 197-1:2012 Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
• [12] PN-EN 206:2014-04 Beton – Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
• [13] PN-EN 196-3:2016. Metody badania cementu – Część 3: Oznaczanie czasów wiązania i stałości objętości.
• [14] PN-EN 196-11:2019-1 Metody badania cementu – Część 11: Ciepło hydratacji – Metoda kalorymetrii izotermicznej.
• [15] PN-EN 1015-3:2000/A2:2007 Metody badań zapraw do murów – Określenie konsystencji świeżej zaprawy (za pomocą stolika rozpływu).
• [16] PN-EN 1015-4:2000 Metody badań zapraw do murów – Określenie konsystencji świeżej zaprawy (za pomocą penetrometru).