Chemical resistance of mortars made of cements with calcareous fly ash

• Autorzy: Dąbrowska M. , Giergiczny Z.

Warianty tytułu

PL

Odporność na agresję chemiczną zapraw z cementów z udziałem popiołu lotnego wapiennego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

This paper presents the results of chemical resistance of mortars made of blended cements with addition of calcareous fly ash. The test results showed that using calcareous fly ash as a cement constituent exerted a positive influence on sulphate resistance and chloride permeability, whereas carbonation resistance decreased with increasing amount of calcareous fly ash. Mechanical activation (grinding) and/or higher addition of calcareous fly ash in cement composition increased fly ash activity, which influenced positively the resistance to chemical attack. Portland-composite cements CEM II where the calcareous fly ash and granulated blast furnace slag were applied together, showed the highest resistance against all types of chemical corrosion.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na agresję chemiczną zapraw wykonanych z cementów z udziałem popiołu lotnego wapiennego. Rezultaty przeprowadzonych badań pozwalają stwierdzić, że stosowanie popiołów lotnych wapiennych jako składnika cementu miało pozytywny wpływ na odporność siarczanową i przepuszczalność jonów chlorkowych, natomiast wraz ze wzrostem zawartości tego popiołu w cemencie, odporność na karbonatyzację obniżała się. Aktywacja mechaniczna (domielenie) i/lub zwiększenie ilości popiołu lotnego wapiennego w składzie cementu spowodowało wzrost aktywności popiołu, co korzystnie przełożyło się także na odporność na agresję chemiczną. Największą odporność na wszystkie rodzaje korozji wykazały cementy portlandzkie wieloskładnikowe CE M II, w których popiół lotny wapienny stosowano w kompozycji z granulowanym żużlem wielkopiecowym.

Słowa kluczowe

EN

calcareous fly ash; carbonation; chloride permeability; sulphate corrosion

PL

karbonatyzacja; korozja siarczanowa; popiół lotny wapienny; przepuszczalność chlorków

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, no. 2
• Strony: 131--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dąbrowska M.

autor

Giergiczny Z.

• Politechnika Śląska w Gliwicach oraz Centrum Technologiczne Betotech Sp. z o.o.,

Bibliografia

• [1] Giergiczny Z.: Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2006
• [2] PapayianniI., TsimasS.,Moutsatsou A.: Standarization aspects concerning high calcium fly ashes. Word of Coal Ash Conference, Lexington, 2009
• [3] Studium wykonalności dla Projektu PO IG nr POIG 01.01.02-24-005/09 Innowacyjne spoiwa cementowe i betony z wykorzystaniem popiołu lotnego wapiennego, www.smconcrete.polsl.pl
• [4] Sisomphon K., Franke L.: Carbonation rates ofconcretes containing high volume ofpozzolanic materials. Cement and Concrete Research, 37, 12, 2007, 1647 - 1653
• [5] Rostami V., Shao Y., BoydA.J., He Z. : Microstructure of cement paste subject to early carbonation curing. Cement and Concrete Research, 42, 1, 2012, 186 - 193
• [6] Stanish K.D., Hooton R.D., Thomas M.D.A.: Testing the chloride penetration resistance of concrete: A literature review. FHWA Contract DTFH61-97-R-00022 "Prediction of Chloride Penetration in Concrete". Toronto, Ontario, 2000
• [7] Broomfield J. P.: Corrosion of steel in concrete: understanding, investigation and repair. Taylor & Francis, 2007
• [8] Ann K.Y., Ahn J.H., Ryou J.S.: The importance of chloride content at the concrete surface in assessing the time to corrosion of steel in concrete structures. Construction and Building Materials, 23, 1, 2009, 239 - 245
• [9] Mehta P.K.: Sulfate attack in marine environment, in: Materials science of concrete: sulfate attack mechanisms, Marchand J. and Sklany J. (eds.). The American Ceramic Society, Westerville, 1999
• [10] Lee S.T.: Performance of mortars exposed to different sulfate concentrations. KSC E Journal of Civi l Engineering, 16, 4, 2012, 601 - 609
• [11] Dehwah H.A.F.: Effect of sulfate concentration and associated cation type on concrete deterioration and morphological changes in cement hydrates. Construction and Building Materials, 21, 1, 2007, 29 - 39
• [12] Bakharev T.: Durability of geopolymer materials in sodium and magnesium sulfate solutions. Cement and Concrete Research, 35, 2005, 1233 – 1246
• [13] Khunthogkeaw J., Tangtermsirikul S., Leelewat T.:A study on carbonation depth prediction for fly ash concrete. Construction and Building Materials. 20,9, 2006, 744 - 753
• [14] Chindaprasirt P., Chotithanorm C., Cao H.T., Sirivivatnanon V.: Influence of fly ash fineness on the chloride penetration of concrete. Construction and Building Materials, 21, 2, 2007, 356 - 361
• [15] Naik T.R., Singh S.S., Hassain M.M.: Permeability of concrete containing large amounts of fly ash. Cement and Concrete Research, 24, 5, 1994, 913 -922
• [16] Chindaprasirt P., Kanchanda P., Sathonsaowaphak A., Cao H.T.: Sulfate resistance of blended cements containing fly ash and rice fly ash. Construction and Building Materials, 21, 6, 2007, 1356 - 1361
• [17] Sumer M.: Compressive strength and sulfate resistance properties of concrete containing Class F and Class C fly ashes. Construction and Building Materials, 34, 2012,531 - 536
• [18] PN-EN 197-1:2012 Cement - Część 1: Skład. wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku
• [19] prEN 12390-12:2010 Testing hardened concrete - Part 12: Determination of the potential carbanation resistance of concrete. Accelerated carbonation method
• [20] AST M C 1202-05 Electrical Indication of Concrete's Ability to Resist Chloride Ion Penetration (Rapid Chloride Permeability Test - RCPT)
• [21] PN-B-19707:2003 Cement. Cement specjalny. Skład. wymagania i kryteria zgodności . Załącznik C: Oznaczanie odporności cementu na agresję siarczanową
• [22] CEN/TC 51/WG12/TG1. Sulphate Resistance Testing - State of the Art , 2006
• [23] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. PWN, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Warszawa-Kraków, 2010
• [24] Burden D.: The durability of concrete containing high levels of fly ash. Portland Cement Association, 2006 [25] Ati° C.D. : Accelerated carbonation and testing of concrete made with fly ash. Construction and Building Materials, 17, 3, 2003, 147 - 152
• [26] Jackiewicz-RekW., WoyciechowskiP.: Ocena podatności na karbonatyzację napowietrzonych betonów z dużą zawartością popiołu. Cement Wapno Beton, 78, 5,2011,249 -256
• [27] Papadakis V.G., Tsimas S.: Supplementary cementing materials in concrete. Part I: efficiency and design. Cement and Concrete Research, 32,10,2002,1525 -1532
• [28] Naik T.R., Singh S.S., Hossain M.M.: Permeability of concrete incorporating large quantities of fly ash. CB U Report No. 180, Center for By-Product Utilization, University of Wisconsin-Milwaukee, A Porgress Report for EPRI , Palo Alto, 1993
• [29] Wang S., Llamazos E., Baxter L., Fonseca F.: Durability of biomass fly ash concrete: Freezing and thawing and rapid chloride permeability tests. Fuel, 87, 3, 2008. 359 - 364
• [30] Naik T.R., Singh S.S.: Use of high calcium fly ash in cement based construction materials. Proceedings of Fifth CANMET/AC I International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Milwaukee, 1995,1-44
• [31] Neville A.M.: Właściwości betonu. Polski Cement, Kraków, 2000
• [32] Deja J.: Trwałość zapraw i betonów żużlowo-alkalicznych. Polski Biuletyn Ceramiczny, 83, Kraków, 2004
• [33] Duval R., Hornain H.: La durabilite du beton vis-a-vis des eaux agressives, in: La durabilite des betons, J. Baron and J.P. Ollivier (eds.). Presses Ponts et Chaussees, Paris, 1992, 351 - 391
• [34] Regourd M.: Carbonation acceleree et resistance des ciments aux agressoves, in: Proceeding of the RILEM International Symposium on Carbonation of Concrete. Cement and Concrete Association, Fulmer, 1976
• [35] Chindaprasirt P., Homwuttiwong S., Sirivivatnanon V.: Influence of fly ash fineness on strength, drying shrinkage and sulfate resistance of blended cement mortar. Cement and Concrete Research, 34, 7, 2004, 1087 - 1092
• [36] AC I Committee 232 (232.2R-96). Use of fly ash in concrete. American Concrete Institute, Farmington Hill , 1996
• [37] Taylor H.F.W., Gollob R.S.: Microstructural and microanalytical studies of sulfate attack II. Sulfate-resisting Portland cement: Ferrite composition and hydration chemistry. Cement and Concrete Research, 24, 7, 1994, 1374 - 1358
• [38] Liu S., Yan P., Feng J.: Effect of limestone powder and fly ash on magnesium sulfate resistance of mortar. Journal od Wuhan University of Technology, 25,4, 2010, 700 – 703