Wpływ metakaolinitu, jako częściowego zamiennika cementu, na właściwości zapraw wysoko-wartościowych

• Autorzy: Pavlikova M. , Brtnik T. , Keppert M. , Cerny R.

Warianty tytułu

EN

Effect of metakaolin as partial Portland-cement replacement on properties of high performance mortars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metakaolinit jest dobrym dodatkiem, który może częściowo zastępować cement portlandzki w produkcji betonu, przede wszystkim ze względu na dobre właściwości pucolanowe. Ponadto można go traktować jako składnik spoiwowy przyjazny dla środowiska gdyż jest on wytwarzany przez prażenie kaolinu, ze znacznie mniejszą emisją CO2 niż w przypadku klinkieru cementowego. Przedstawiono wpływ metakaolinitu na zaprawy o wysokich właściwościach. Badania objęły stopień zastępowania cementu portlandzkiego metakaolinitem, rodzaj cementu i dodatek superplastifikatora. W celu ustalenia korzystnego składu zapraw o wysokich właściwościach zbadano ich podstawowe właściwości fizyczne, a mianowicie gęstość nasypową, gęstość matrycy, porowatość otwartą oraz wytrzymałość na ściskanie i zginanie. Wyniki doświadczalne pokazały, że 10% dodatku jest najkorzystniejszą ilością metakaolinitu zastępującego cement. Ten dodatek powoduje zwiększenie wytrzymałości na ściskanie i zginanie odpowiednio o 10% i 50% i zmniejszenie porowatości o 35%. Zastosowanie CEM l 52,5 N zamiast CEM l 42,5 R powoduje wzrost wytrzymałości na ściskanie i zginanie odpowiednio o 10% i 40%. Dodatek 1% polikarboksylanu jest także najkorzystniejszym rozwiązaniem. Większy dodatek zmniejsza porowatość zapraw lecz wzrost wytrzymałości na ściskanie i zginanie jest pomijalnie mały.

EN

Metakaolin is a good addition for partial replacement of Portland cement in the concrete production primarily because of its high pozzolanic properties. Additionaly it can be considered as an environment - friendly binder as it is produced by thermal decomposition of kaolin with much lower CO2 emission than in the case of cement clinker. The effect of metakaolin on properties of high performance mortars is presented. The degree of Portland cement replacement with metakaolin, the type of cement and the content of superplasticizer are the main factors studied in the experiments. Basic physical properties, namely bulk density, matrix density, open porosity, compressive and flexural strength are the main parameters for the choice of optimum composition of the high performance mortars. Experimental results show that the replacement of 10% of cement by metakaolin is the most profitable level for the mortars. This metakaolin addition causes the increase of compressive and flexural strength by 10% and 50% respectively and decrease the porosity of 35%. The use of CEM I 52,5 N instead of CEM I 42,5 R results in the increase of compressive and flexural strenth by 10% and 40% respectively. The addition of 1% of polycarboxylate superplasticizer reveals to be the most suitable option. A higher addition caused the porosity decrease, but for both the compressive and flexural strength its effect was negligeable.

Słowa kluczowe

PL

metakaolinit; zamiennik cementu; zaprawa cementowa; zaprawa wysokowartościowa; dodatek mineralny; dodatek pucolanowy

EN

metakaolin; Portland cement substitute; cement mortar; high performance mortar; mineral additive; pozzolanic additive

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 14/76, nr 3
• Strony: 113--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il.

Twórcy

autor

Pavlikova M.

autor

Brtnik T.

autor

Keppert M.

autor

Cerny R.

• Czech Technical University, Department of Materials Engineering and Chemistry, Faculty of Civil Engineering, Czech Republic

Bibliografia

• 1. S. Mindess, J. F. Young, D. Darwin, Concrete. Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ, 2003.
• 2. J. R. Jones, Metakaolin as a Pozzolanic Addition to Concrete. Structure and Performance of Cements, Spon Press, London, pp. 372-398, 2002.
• 3. F. Massazza, Properties and Application of Natural Pozzolanas Structure and Performance of Cements, Spon Press, London, pp. 326-352, 2002.
• 4. S. L. Sarkar, S. N. Ghosh, Mineral Admixtures in Cement and Concrete. Vol. 4, Progress in Cement and Concrete, ABI Books, New Delhi, India, 1993.
• 5. S. Wild, J. M. Khatib, A. Jones, Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 26, pp. 1537 - 1544, 1996.
• 6. F. Cassagnabere, G. Escadeillas, M. Mouret, Study of the reactivity of cement/metakaolin binders at early age for specific use in steam cured precast concrete. Construction and Building Materials, Vol. 32, pp. 775 - 784, 2009.
• 7. C. S. Poon, S. C. Kou, L. Lam, Compressive strength, chloride diffusivity and pore Structure of high performance metakaolin and silica fume concrete. Construction and Building Materials, Vol. 20, pp. 858 - 865, 2006.
• 8. A. Boddy, R. D. Hooton, K. A. Gruber, Lond-term testing of the chloride-penetration resistence of concrete containing high-reactivity metakaolin. Cement and Concrete Research, Vol. 33, pp. 759 - 765, 2001.
• 9. L. Courard, A. Darimont, M. Schouterden, F. Ferauche, X. Willem, R. Degeimbre, Durability of mortars modified with metakaolin. Cement and Concrete Research, Vol. 33, pp. 1473 - 1479, 2003.