Wpływ zmiennego stosunku popiołu lotnego krzemionkowego do granulowanego żużla wielkopiecowego na właściwości cementu

• Autorzy: Wieczorek Michał , Pichniarczyk Paweł
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było ustalenie optymalnego stosunku krzemionkowego popiołu lotnego do granulowanego żużla wielkopiecowego w składzie cementu o niskiej zawartości klinkieru portlandzkiego. Niniejsza praca stanowi pierwszy etap badań określający możliwości zastosowania cementów wieloskładnikowych w zaprawach budowlanych w tym zapraw specjalnych. Zastosowane w badaniach dodatki główne w postaci mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego oraz popiołu lotnego krzemionkowego charakteryzowały się zbliżonym składem ziarnowym wynoszącym poniżej 40 μm. Wprowadzono je do zapraw jako zamiennik cementu portlandzkiego w ilości 50 oraz 70% oraz ich mieszanin w ilościach nieprzekraczających 70%. W części eksperymentalnej scharakteryzowano główne składniki: cementu CEM I, krzemionkowego popiołu lotnego, mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego pod względem fizyko-chemicznym. Wytworzono 7 cementów, które stanowiły podstawę do wykonania badań fizycznych cementów obejmujących właściwości wytrzymałościowe. Najbardziej optymalne wyniki uzyskano w przypadku mieszanek, gdzie cement CEM I zastąpiono granulowanym żużlem wielkopiecowym na poziomie 50 i 70 % oraz w przypadku cementów trójskładnikowych przy cemencie zawierającym mieszaninę 20% popiołu i 50% żużla.

EN

The aim of the research was to determine the optimal ratio of silica fly ash to granulated blast furnace slag in the composition of cement with a low Portland clinker content. This paper is the first stage of research determining the possibilities of using multi-component cements in construction mortars, including special mortars. The main additives used in the research in the form of ground granulated blast furnace slag and silica fly ash were characterized by a similar grain composition, amounting to less than 40 μm. They were introduced into mortars as a replacement for Portland cement in the amount of 50 and 70% and their mixtures in amounts not exceeding 70%. In the experimental part, the main components of: CEM I cement, silica fly ash, and ground granulated blast furnace slag in terms of physical and chemical characteristics were characterized. Seven cements were produced, which were the basis for the physical tests of cements, including the strength properties. The most optimal results were obtained for mixtures where CEM I cement was replaced with granulated blast furnace slag at the level of 50 and 70%, and for three-component cements with a cement containing a mixture of 20% ash and 50% slag.

Słowa kluczowe

PL

cement; skład cementu; żużel granulowany; popiół lotny krzemionkowy; właściwości cementu; zaprawa specjalna

• Wydawca: Stowarzyszenie Producentów Cementu
• Czasopismo: Budownictwo, Technologie, Architektura
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 1
• Strony: 58--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Wieczorek Michał

• Sieć Badawcza Łukasiewicz, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych

autor

Pichniarczyk Paweł

• Sieć Badawcza Łukasiewicz, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Bibliografia

• 1. Kurdowski W., Chemia cementu i betonu, Wyd. Polski Cement 2010
• 2. Czarnecki L., Kurdowski W., Tendencje kształtujące przyszłość betonu, Materiały Konferencyjne Dni Betonu 2006, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wisła 2006, s. 47-64
• 3. Khan M. I., Lynsdale C. J., Strength, permeability, and carbonation of highperformance concrete, Cement and Concrete Research, vol. 32 (2002), s. 123-131
• 4. Baran T., Garbacik A., Ostrowski M., Radelczuk H. Rozwiązania produkcji klinkieru portlandzkiego o małej emisji CO2. Materiały konferencyjne. Konferencja Dni Betonu, Wisła 2016, s. 439-448
• 5. Gos P. Mniej klinkieru w cemencie to mniejsza emisja CO2. Czasopismo „Budownictwo, Technologie, Architektura”, 1/2021 str. 78.
• 6. Spajamy Europejski Ład. Osiągnięcie neutralności emisyjnej w łańcuchu wartości cementu i betonu do roku 2050. Cembureau, wyd. Stowarzyszenie Producentów Cementu.
• 7. Lizarazo-Marriagaa J., Claisseb P., Ganjian E., Effect of steel slag and Portland Cement in the rate of hydration and strength of blast furnace slag pastes, Journal of Materials in Civil Engineering, Volume 23, Issue 2 (2011), s. 153-160
• 8. Giergiczny, Z., Garbacik A. Efekt synergii dodatków mineralnych w składzie cementów wieloskładnikowych [w:/in:] Reologia w technologii betonu. XII Sympozjum Naukowo-Techniczne „Cement - właściwości i zastosowanie”, Gliwice 2010, s. 5-23
• 9. Chłądzyński, S., Garbacik, A. Cementy wieloskładnikowe w budownictwie. Kraków 2008, Wyd. Stowarzyszenia Producentów Cementu
• 10. Baran T., Dróżdż W., Pichniarczyk P., The use of fly ash in cement and concrete manufacture, Cement Wapno Beton 1/2012, s. 50-56.
• 11. Mueller Ch., Severins K., Hauer B. New findings concerning the performance of cement containing limestone, granulated blast furnace slag and fly ash as main constituents Cement International 3/2010 - Part 1 s. 81-86, 4/2010 - Part 2 s. 83-93
• 12. Kuterasińska J., Król A. New types of low-carbon cements with reduced Portland clinker content as a result of ecological actions of cement industry towards sustainable development, Economic and Environmental Studies, Vol. 16, No. 3 (39/2016), 403-419, September 2016
• 13. Tkaczewska E., Małolepszy J., Właściwości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych, „Cement-Wapno-Beton”, 2009/3, 75
• 14. Tkaczewska E., Wpływ właściwości fizykochemicznych krzemionkowych popiołów lotnych na proces hydratacji cementu, Praca doktorska, AGH Kraków 2007
• 15. Slanička S., The influence of fly ash fineness on the strength of concrete, Cement and Concrete Research 21 (2-3) (1991) 285-296.
• 16. Monzo J., Paya J., Peris-Mora E., A preliminary study of fly ash granulometric influence on mortar strength, Cement and Concrete Research 24 (4) (1994) 791-796.
• 17. Erdoğdu K., Türker P., Effects of fly ash particle size on strength of Portland cement fly ash mortars, Cement Concr. Res. 28 (9) (1998) 1217-1222.
• 18. Oleśkow M. Wpływ uziarnienia granulowanego żużla wielkopiecowego na hydratację cementu hutniczego i jego właściwości. Materiały konferencyjne. Konferencja Dni Betonu, Wisła 2018, s. 651-664.