Wpływ struktury syntetycznego szkła popiołowego na właściwości zaczynów i zapraw cementowych

• Autorzy: Tkaczewska E.

Warianty tytułu

EN

Influence of fly ashes with different glassy phase structure on properties of cement pastes and mortars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca analizuje zależność między aktywnością pucolanową popiołów lotnych a strukturą ich składnika szklistego. Materiał doświadczalny stanowią modelowe popioły lotne krzemionkowe otrzymane ze zmieszania syntetycznego szkła, syntetycznego mullitu i SiO2 jako źródła β-kwarcu. Syntetyzowano dwa szkła o zmiennym składzie chemiczny dobranym w oparciu o wartość parametru ASI, definiowanego jako stosunek Al2O3/(Na2O+K2O+2CaO). Szkła tworzyła głównie sieć tetraedrów SiO4. W szkle o wartości parametru ASI<1, jony glinu występują wyłącznie w tetraedrach AlO4, a w szkle o wartości parametru ASI>1, jony Al lokują się także w oktaedrach AlO6. Stwierdzono, że szkło, w którego strukturze jony glinu występują w koordynacji 4 i 6, ma większą reaktywność,a tj. zawiera więcej aktywnego Al2O3, osiąga wyższe wskaźniki pucolanowości oraz wpływa pozytywnie na wytrzymałość zaprawy wapiennej. Cement z dodatkiem popiołu zawierającego szkło o wyższej wartości parametru ASI wykazuje wyższe ciepło hydratacji oraz większą wytrzymałość na ściskanie. Dodatek 20%mas. popiołów daje cement CEM II/A-V, klasy 32,5R (jony Al w koordynacji 4) lub 42,5N (jony Al w koordynacji 4 i 6).

EN

Work analyzes relationship between fly ash pozzolanic activity and structure of its glass component. Model silica fly ashes are prepared by mixing synthetic glass, synthetic mullite and SiO2. Chemical composition of glasses was based on value of parameter ASI, defined as ratio of Al2O3/(Na2O+K2O+2CaO). Glass structure was built main by tetrahedra SiO4. In glass of parameter ASI<1, Al ions occur only in tetrahera AlO4, but in glass of parameter ASI>1, additionally in octahedra AlO6. It was found that glass containing in its structure Al ion in coordination 4 and 6 shows greater reactivity – more active Al2O3, higher pozzolanic indexes and positive effect on lime mortar strength. Cement with addition of ash containing glass of higher value of ASI has higher hydration heat and higher compressive strength. Using 20wt% of ashes it is possible to obtain cement CEM II/A-V, class 32.5R (Al ion in AlO4) or class 42.5N (Al ion in AlO4 and AlO6)

Słowa kluczowe

PL

szkło; cement; ciepło hydratacji; wytrzymałość; mikrostruktura

EN

glass; cement; hydration heat; compressive strength; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Budownictwo i Architektura
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, nr 4
• Strony: 29--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tkaczewska E.

• Katedra Technologii Materiałów Budowlanych, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH

Bibliografia

• [1] Lee S.H., Sakai E., Diamon M., Bang W.K. Cem Conc Res. 29 (1999) 1791.
• [2] Małolepszy J., Tkaczewska E. V Konf. PTCer, Zakopane 2005, s.1143.
• [3] Tkaczewska E. Drogi i Mosty, Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa 2008, Nr 4, s.47.
• [4] Bumrongjaroen W., Swatekititham S., Livingston R.A., Schweitzer J. 9th CANMET/ACI Inter. Conf. on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Warszawa 2007, s.267.
• [5] Tkaczewska E., Małolepszy J. Cement Wapno Beton 3(2009) 148.
• [6] Małolepszy J., Tkaczewska E. 53 Konf. Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Krynica 2007, s.119.
• [7] Małolepszy J., Tkaczewska E. 54 Konf. Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Krynica 2008, s.411.
• [8] Tkaczewska E., Sitarz M. VI Konf. Naukowo-Techniczna MATBUD’2011, Kraków 2011, s.411.
• [9] Tkaczewska E. 13th Inter. Congress on the Chemistry of Cement, Madrid 2011, s.295.
• [10] Tkaczewska E., Sitarz M. Phys. Chem. Glasses: Eur. J. Glass Sci. Technol. B 54 (2013) 89.
• [11] Ward C.R., French D. w: Characteristics of Australian Fly ashes (eds. Ward C.R., Framch D.), Technical Note 21, Co-operative Research Centre for Coal Sustainable Development, QCAT Technology Transfer Centre, Technology Court, Pullenvale 2003, s.1.
• [12] Dong Y., Hampshire S., Zhou J., Ji Z., Wang J., Meng G. J Eur Ceram Soc 31 (2011) 687.
• [13] Montanaro L., Perrot Ch., Esnouf C., Thollet G., Fantozzi G., Negro A. J Am Ceram Soc 83 (2000) 189.
• [14] Shao Y., Lefort T., Moras S. Rodriguez D. Cem Conc Res 30 (2000) 91.
• [15] Engelhardt G., Nofz M., Forkel K., Wihsmann F.G., Magi M., Samoson A., Lippmann E. Phys Chem Glasses 26 (1985) 157.
• [16] Lacey E.D. Phys Chem Glasses 4 (1963) 234.
• [17] Lowenstein W. Am. Minerol. 39 (1954) 92.
• [18] Day D.E., Rindone G.E. J Am Ceram Soc 45(1962) 489, 496, 579.
• [19] Rüssel C. Glastech. Ber. 66 (1993) 93.
• [20] Rüssel C. Glastech. Ber. 66 (1993) 68.
• [21] Gerlach S., Claußen O., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 238 (1998) 75.
• [22] Wiedenroth A., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 290 (2001) 41.
• [23] Wiedenroth A., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 320 (2003) 238.
• [24] Tarte P. SpectrochimActa 23A (1967) 2127.
• [25] ASTM C379-65. Specification for Fly Ash for Use as a Pozzolanic Material with Lime. American Society for Testing and Materials (Withdrawn 1966).
• [26] ASTM C593-06. Standard Specification for Fly Ash and Other Pozzolans for Use With Lime. American Society for Testing and Materials.
• [27] PN-EN 450-1:2009. Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• [28] PN-EN 196-1:2006. Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
• [29] PN-EN 197-1:2012. Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.