Microstructure analysis of concrete modified with addition of calcareous fly ash

• Autorzy: Glinicki M. A. , Krzywobłocka-Laurów R. , Ranachowski Z. , Dąbrowski M. , Wołowicz J.

Warianty tytułu

PL

Analiza mikrostruktury betonów modyfikowanych dodatkiem popiołów lotnych wapiennych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The investigation of concrete microstructure and phase composition was performed on concrete specimens produced with and without calcareous fly ash obtained from Bełchatów Power Station. The used calcareous fly ash (designated "W") was either unprocessed or ground to assumed specific surface and added to concrete mix to substitute 30% of the binder by weight. The following testing methods were used in this research: scanning electron microscopy, differential thermal analysis (DTA) and multiple microindentation. The characteristic features of the investigated microstructures are discussed and the effect of calcareous fly ash on the content of non-evaporable water and portlandite in cement matrix is analysed. The results of microindentation and compressive strength testing were used as the basis for evaluation of the efficiency of calcareous fly ash added to concrete mix.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i składu fazowego próbek dziewięciu rodzajów betonu, wykonanych bez i z dodatkiem popiołów lotnych wapiennych z węgla brunatnego Bełchatów. Popiół lotny wapienny (W) dodawano do mieszanki betonowej w stanie nieuzdatnionym lub po domieleniu, zastępując 30 % masy spoiwa. Wykorzystano metodę mikroskopii skaningowej, termicznej analizy różnicowej oraz mikroindentacj i wielokrotnej . Omówiono charakterystyczne cechy mikrostruktury betonów i przeanalizowano wpływ dodatków popiołowych na zawartość wody związanej i portlandytu w matrycach cementowych. Przedyskutowano efektywność dodatków popiołowych na podstawie rezultatów mikroindentacji i wytrzymałości betonu na ściskanie.

Słowa kluczowe

EN

calcareous fly ash; microindentation; microstructure; non-evaporable water; phase composition; portlandite; strength

PL

mikroindentacja; mikrostruktura; popiół lotny wapienny; portlandyt; skład fazowy; woda związana; wytrzymałość

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, no. 2
• Strony: 173--189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys, tab., wykr.

Twórcy

autor

Glinicki M. A.

autor

Krzywobłocka-Laurów R.

autor

Ranachowski Z.

autor

Dąbrowski M.

autor

Wołowicz J.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN w Warszawie,

Bibliografia

• [I] Brandt A.M.: Cement-Based Composite Materials. Mechanical Properties and Performance, 2 n d ed., Taylor & Francis, 2009
• [2] Bobrowski A., Gawlicki M., Łagosz A., Nocuń-Wczelik W.: Cement: metody badań, wybrane kierunki stosowania. Wydawnictwa AGH , Kraków 2010
• [3] Lothenbach B., Scrivener K., Hooton R.D.: Supplementary cementitious materials. Cement and Concrete Research, 41,2011, 1244- 1256
• [4] TishmackJ.K., Olek J., Diamond S.: Characterization of high-calcium fly ashes and their potential influence on ettringite formation in cementitious systems. Cement, Concrete and Aggregates, 21, 1999, 82 - 92
• [5] Papadakis V.G.: Effect of fly ash on Portland cement systems. Part II: High-calcium fly ash. Cement and Concrete Research, 30, 2000, 1647 - 1654
• [6] Giergiczny Z., Garbacik A., Ostrowski M.: Pozzolanic and hydraulic activity of calcareous fly ash. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 71 - 82
• [7] Ostrowski M., Gawlicki M.: Aktywność wapiennych popiołów lotnych z Elektrowni Bełchatów. Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych, 11, 2012, 66 - 75
• [8] Jarmontowicz A. (red.): Kompleksowe metody badań betonów lekkich. ITB, Warszawa 2001
• [9] Krzywobłocka-Laurów R. , Siemaszko-Lotkowska D.: Oznaczanie składu fazowego cementów powszechnego użytku. Instrukcja nr 419/2006, ITB, Warszawa 2006
• [10] Krzywobłocka-Laurów R.: Badania składu fazowego betonu. Instrukcja nr 357/98, ITB, Warszawa 1998
• [II] Kasperkiewicz J., Sobczak M.: O możliwości oceny wytrzymałości betonu na podstawie badania mikrotwardości. Cement Wapno Beton, 9/71, 3, 2004, 138 - 142
• [12] Glinicki M.A., Zieliński M.: Depth-sensing indentation method for evaluation of effectiveness of secondary cementitious materials. Cement and Concrete Research, 34, 2004, 721 - 724
• [13] GlinickiM.A., Zieliński M. : The influence of CFB C fly ash addition on phase composition of air-entrained concrete. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 56, 1, 2008, 45 – 52
• [14] Ranachowski Z., Glinicki M.A., Nowowiejski G. :Ap plication of acoustic emission method for concrete component identification during microhardness testing. Cement Wapno Beton, 15/77, 4, 2010, 202 - 209
• [15] Ranachowski Z., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Dąbrowski M., Wołowicz J., Sobczak M., Dębowski T., Glinicki M.A.: Microhardness testing procedure applied to blended cement based matrix. Int. Symp. Brittle Matrix Composites-10, 15-17 October 2012, Woodhead Publ.&IPPT PAN , Warsaw, 2012, 209 - 222
• [16] Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M.A., Nowowiejski G.: Influence of high calcium fly ash on permeability of concrete in respect to aggressive media. Drogi i Mosty, 10, 3, 2011, 39 - 61 (in Polish)
• [17] Gibas K., Glinicki M.A., Nowowiejski G.: Evaluation of impermeability of concrete containing calcareous fly ash in respect to environmental media. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 2, 2013, 159 - 171
• [18] Sorelli L., Constantinides G., Ulm F.J., Toutlemonde F.: The nano-mechanical signature of Ultra High Performance Concrete by statistical nanoindentation techniques. Cement and Concrete Research, 38, 2008, 1447 - 1456
• [19] Glinicki M.A., Zieliński M.: Frost salt scaling resistance of concrete containing CFB C fly ash. Materials and Structures, 42, 7, 2009, 993 - 1002
• [20] Scrivener K.L.: Backscattered electron imaging of cementitious microstructures: understanding and quantification. Cement & Concrete Composites, 26, 2004, 935 - 945
• [21] Massazza F.: Microstructure of hydrated pozzolanic cements. Hydration and Setting of Cements, Edited by A. Nonat and J.C. Mutin, F&F N Spon, London, 1992, 393 - 412
• [22] Diamond S.: The patchy structure of cement paste in conventional concretes. Int. RILEM Symposium on Concrete Science and Engineering: A Tribute to Arnon Bentur, Editor(s): K. Kovler, J. Marchand, S. Mindess and J. Weiss, RILEM Publications SARL, 2004, 85 - 94