Wpływ wybranych składników mineralnych na właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających

• Autorzy: Wieczorek Michał , Pichniarczyk Paweł , Stryczek Stanisław , Złotkowski Albert

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2023.28.5.4

Warianty tytułu

EN

The influence of selected mineral ingredients on the technological properties of sealing slurries

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zaczyny uszczelniające stosowane do modyfikacji podłoża gruntowego powinny spełniać szereg wymagań, obejmujących m.in.: właściwości reologiczne, czas wiązania, odpowiednią wytrzymałość mechaniczną i trwałość. W pracy określono właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu powszechnego użytku oraz spoiw mieszanych, zawierających odpowiednio dobrane dodatki mineralne. W badaniach zastosowano granulowany żużel wielkopiecowy, popiół lotny krzemionkowy oraz popiół uzyskany w procesie fluidalnego spalania węgla. Ocena właściwości technologicznych świeżych zaczynów obejmowała dobór odpowiedniego modelu reologicznego i ocenę właściwości reologicznych zaczynu uszczelniającego, takich jak: lepkość plastyczna, lepkość pozorna i granica płynięcia. W badaniach określono czynniki powodujące poprawę właściwości technologicznych świeżego zaczynu. Zastosowanie dodatków mineralnych, również w układach z domieszkami upłynniającymi, pozwoliło na znaczną modyfikację reologii badanych zaczynów uszczelniających. Uzyskane wyniki wskazują na ich korzystny wpływ na właściwości użytkowe zaczynów, umożliwiając ich stosowanie jako składników spoiwa, zastępujących cement portlandzki CEM I, przy jednoczesnym ograniczeniu lub nawet wyeliminowaniu dodatku superplastyfikatorów.

EN

Sealing slurries used to modify the subsoil should meet a number of requirements, including: rheological properties, setting time, appropriate mechanical strength and durability. The study determined the technological properties of sealing slurries prepared with ordinary Portland cement and blended binders containing appropriately selected mineral additives. The tests used granulated blast furnace slag, silica fly ash and ash obtained in the fluidized bed combustion of coal. The assessment of the technological properties of fresh slurries included the selection of an appropriate rheological model and the assessment of the rheological properties of the sealing slurry, such as: plastic viscosity, apparent viscosity and yield point. The research determined the factors causing improvement of the technological properties of fresh slurry. The use of supplementary cementitious materials, also in systems with fluidizing admixtures, allowed for a significant modification of the rheology of the tested sealing slurries. The obtained results indicate their beneficial effect on the functional properties of slurries, enabling their use as binder components replacing Portland cement, while limiting or even eliminating the addition of superplasticizers.

Słowa kluczowe

PL

cement wieloskładnikowy; zaczyn uszczelniający; reologia; składnik mineralny; właściwości technologiczne

EN

blended cement; sealing slurry; rheology; mineral ingredient; technological properties

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 28, nr 5
• Strony: 339--350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Wieczorek Michał

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Ceramics and Building Materials, Kraków, Poland

autor

Pichniarczyk Paweł

• AGH University of Kraków, Kraków, Poland

autor

Stryczek Stanisław

• AGH University of Kraków, Kraków, Poland

autor

Złotkowski Albert

• AGH University of Kraków, Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. A. Gonet, S. Stryczek, Podstawy Geoinżynierii. Wydawnictwa AGH. Kraków 2020.
• 2. S. Pisarczyk, Geoinżynieria. Metody modyfikacji podłoża gruntowego. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2005.
• 3. S. Stryczek, A. Gonet, Geoinżynieria. Studia, Rozprawy, Monografie. Nr. 71. Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Kraków 2000.
• 4. A. Gonet, D. Knez, J. Macuda, S. Stryczek, Selected Issues of Wellbore Hydraulics and Cementing. AGH University of Science and Technology Press. Kraków 2017.
• 5. M. Kremieniewski, Poprawa stabilności sedymentacyjnej zaczynów cementowych. Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu Państwowego Instytutu Badawczego. Kraków 2017.
• 6. W. Kurdowski, Chemistry of cement and cocnrete. Springer, 2013.
• 7. J. Małolepszy, Hydratacja i własności spoiwa żużlowo-alkalicznego. Zeszyty Naukowe AGH nr 53, Wydawnictwa AGH Kraków 1989.
• 8. A.M. Neville, Właściwości betonu. V edycja. Polski Cement. Kraków 2012.
• 9. S. Stryczek, J. Małolepszy, A. Gonet, R. Wiśniowski, Ł. Kotwica, Wpływ dodatków mineralnych na kształtowanie się właściwości technologicznych zaczynów uszczelniających stosowanych w wiertnictwie i geoinżynierii. Kraków 2011.
• 10. S. Stryczek, A. Gonet, M. Rzyczniak, Technologia cieczy wiertniczych. Wydawnictwa AGH. Kraków 2018.
• 11. E. Kon, H. Jóźwiak, Klasyfikacje i wymagania dla domieszek do betonu, zaprawy i zaczynu. Cem. Wapno Beton 5(2), 23-26 (2000).
• 12. L. Kucharska, Tradycyjne i współczesne domieszki do betonu zmniejszające ilość wody zarobowej. Cem. Wapno Beton 5(2) 46-61 (2000).
• 13. P. Łukowski, Domieszki upłynniające - osiągnięcia, perspektywy, wyzwania. Budownictwo, Technologia, Architektura. 1(81) 2018.
• 14. S. Stryczek, R. Wiśniowski, A. Gonet, Wpływ plastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających do prac geoinżynieryjnych. Wiertnictwo, Nafta, Gaz, 24 (2007).
• 15. M. Kremeniewski, Zmiana parametrów reologicznych zaczynu lateksowego pod wpływem dodatku mikrosfery, Nafta-Gaz 1/2020, 37-45 (2020). https://doi.org/ 10.18668/NG.2020.01.05
• 16. M. Formela, S. Stryczek, Popioły fluidalne ze spalania węgla brunatnego jako dodatek do zaczynów uszczelniających wykorzystywanych podczas prac wypełniania pustek w górotworze. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, 97, 117-134 (2017).
• 17. P. Łukowski, Nowe osiągnięcia w dziedzinie domieszek do betonu. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne. Marzec - Kwiecień 2015.
• 18. M. Wieczorek, P. Pichniarczyk, Wpływ zmiennego stosunku popiołu lotnego krzemionkowego do granulowanego żużla wielkopiecowego na właściwości cementu, Konferencja Dni Betonu 2021, Wisła 2021, 683-696 (2021).
• 19. M. Wieczorek, P. Pichniarczyk, Properties of cement with the low Portland clinker and the different content of silica fly ash as well as granulated blast furnace slag. Cem. Wapno Beton 27(4) 285-299 (2022). https://doi.org/10.32047/cwb.2022.27.4.5
• 20. M. Wieczorek, Wpływ efektu synergii uzdatnionego popiołu lotnego i granulowanego żużla wielkopiecowego na właściwości kompozytów cementowych, Praca doktorska AGH, 2023.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).