Wpływ popiołu lotnego na właściwości BWW

Vejmelkova, E.; Pavlikova, M.; Keppert, M.; Kersner, Z.; Rovnanikova, P.; Ondracek, M.; Sedlmajer, M.; Cerny, R.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ popiołu lotnego na właściwości BWW

Autorzy

Vejmelkova E. , Pavlikova M. , Keppert M. , Kersner Z. , Rovnanikova P. , Ondracek M. , Sedlmajer M. , Cerny R.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Fly ash influence on the properties of high performance concrete

Języki publikacji

Abstrakty

Gęstość nasypowa, gęstość matrycy, porowatość otwarta, rozkład wymiarów porów, wytrzymałość na zginanie i ściskanie, efektywna odporność na kruche pękanie, energia pękania, efektywna odporność, odporność na zamrażanie i rozmrażanie, odporność na działanie soli odladzających, odporność na korozję w różnych środowiskach, karbonatyzacja, współczynnik dyfuzji pary wodnej, współczynnik adsorpcji wody, względna dyfuzyjność wilgoci, odkształcenia wywołane zmianą wilgotności, przewodność ciepła, właściwa pojemność cieplna oraz izolinie adsorpcji chlorków zbadano w przypadku betonu o wysokich właściwościach z dodatkiem popiołów lotnych (FC) i porównano z próbkami odniesienia wykonanymi z betonu z cementu portlandzkiego (PC). Uzyskane wyniki pokazały, że zastąpienie 10% cementu portlandzkiego popiołem lotnym jest odpowiednią zawartością pozwalającą na zachowanie wysokich właściwości betonu. Zastąpienie cementu popiołem w tej ilości pozwala na zachowanie podstawowych właściwości fizycznych betonu, a także właściwości w zakresie transportu wody oraz przewodnictwa ciepła. Wytrzymałość na zginanie i ściskanie po 28 dniach twardnienia jest tylko nieznacznie mniejsza. Właściwości mechaniki pękania próbek FC po 28 dniach dojrzewania są gorsze, jednak po 90 dniach efektywna odporność na kruche pękanie jest o 10% wyższa, a efektywna odporność nawet o 60% wyższa w porównaniu z próbkami betonu PC. Przebieg karbonatyzacji jest w przypadku FC wolniejszy, a zdolność wiązania chlorków o 10% większa. Trwałość betonu FC jest nawet w przypadku małego 10% dodatku popiołu zupełnie zadowalająca. Jego odporność na mróz oraz sole odladzające jest gorsza niż betonu PC, jednak w dalszym ciągu spełnia wymagane warunki. Odporność na korozję betonu FC jest dla większości badanych środowisk lepsza niż PC; w szczególności odporność na działanie HCI jest wyraźnie większa.

Bulk density, matrix density, open porosity, pore size distribution, bending and compressive strength, effective fracture toughness, fracture energy, effective toughness, freeze-thaw resistance, resistance against de-icing salts, corrosion resistance in various environments, carbonation, water vapor diffusion coefficient, water absorption coefficient, apparent moisture diffusivity, hygric strain, thermal conductivity, specific heat capacity and chloride adsorption isotherms of high-performance fly ash concrete (FC) are measured and compared with reference Portland cement concrete (PC). Experimental results show that 10% of fly ash as Portland cement replacement can be considered as a suitable amount from the point of view of preserving the high-performance properties of this concrete. At this fly ash replacement level, basic physical properties, water transport properties and heat transport are virtually unaltered. Compressive and bending strength after 28 days is only slightly lower. Fracture mechanical parameters of FC are after 28 days worse but after 90 days effective fracture toughness is 10% higher and effective toughness even 60% higher as compared with PC. The carbonation extent is for FC much lower, chloride binding capacity is up to 10% higher. Durability of concrete FC is even for the low fly ash addition of 10% quite satisfactory. Its frost resistance and resistance against de-icing salts are worse than in the case of PC but still safety meet the required criteria. Corrosion resistance of FC is for most studied environments better than for PC; in particular the resistance against HCI is found to be quite superior.

Słowa kluczowe

cement portlandzki popiół lotny beton wysokiej wartości właściwości betonu porównanie właściwości

Portland cement fly ash high performance concrete concrete properties performance comparison

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2009

Tom

R. 14/76, nr 4

Strony

189--204

Opis fizyczny

Bibliogr. 42 poz., il.

Twórcy

autor

Vejmelkova E.

autor

Pavlikova M.

autor

Keppert M.

autor

Kersner Z.

autor

Rovnanikova P.

autor

Ondracek M.

autor

Sedlmajer M.

autor

Cerny R.

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

Bibliografia

1. E.E. Berry, V.M. Malhotra, Fly-ash for use in concrete - a critical-review. Journal of the American Concrete Institute 77, 59-73 (1980).
2. V.M. Malhotra, G.G. Carette, T.W. Bremner, Durability of concrete in marine-environment containing granulated blast-furnace slag, fly-ash, or both. Journal of the American Concrete Institute 77, 380 (1980).
3. H. Yazici, The effect of silica fume and high-volume Class C fly ash on mechanical properties, chloride penetration and freeze-thaw resistance of self-compacting concrete Construction and Building Materials 22, 456-462 (2008).
4. N. Schwarz, H. Cam, N. Neithalath, Influence of a fine glass powder on the durability characteristics of concrete and its comparison to fly ash. Cement & Concrete Composites 30, 486-496 (2008).
5. S.C. Kou, C.S. Poon, D. Chan, Influence of fly ash as a cement addition on the hardened properties of recycled aggregate concrete. Materials and Structures 41, 1191-1201 (2008).
6. P. Chindaprasirt, C. Chotithanorm, H.T. Cao, V. Sirivivatnanon, Influence of fly ash fineness on the chloride penetration of concrete. Construction and Building Materials 21, 356-361 (2007).
7. J.M. Khatib, Performance of self-compacting concrete containing fly ash. Construction and Building Materials 22, 1963-1971 (2008).
8. P. Dinakar, K.G. Babu, M. Santhanam, Durability properties of high volume fly ash self compacting concretes. Cement & Concrete Composites 30, 880-886 (2008).
9. B. Felekoglu, Utilisation of Turkish fly ashes in cost effective HVFA concrete production. Fuel 85, 1944-1949 (2006).
10. B. Kumar, G. K. Tike, P. K. Nanda, Evaluation of properties of high-volume fly-ash concrete for pavements. Journal of Materials in Civil Engineering 19, 906-911 (2007).
11. J. Małolepszy, E. Tkaczewska, Effect of fly ash fineness on the fly ash cement hydration and properties. Cement Wapno Beton 12/74, 297-302 (2007).
12. E. Tkaczewska. J. Małolepszy, Effect of the fly ash fineness on the sulphate resistance off fly ash cement. Cement Wapno Beton 14/76, 26-33 (2009).
13. V.M. Malhotra, P.K. Mehta, High-performance, high-volume fly ash concrete. Supplementary cementing materials for sustainable development. Marquardt Printing, Ottawa 2002.
14. J. Bensted, J. R. Smith, Oilwell cements part 5: applications of fly ash in well cementing. Cement Wapno Beton 13/75, 17-30 (2008).
15. B.H. Bharatkumar, B.K. Raghuprasad, D.S. Ramachandramurthy, R. Narayanan, S. Gopalakrishnan, Effect of fly ash and slag on the fracture characteristics of high performance concrete. Materials and Structures 38, 63-72 (2005).
16. W.C. Tang, T.Y, Lo, W.K. Chan, Fracture properties of normal and lightweight high-strength concrete. Magazine of Concrete Research 60, 237-244 (2008).
17. R, Demirboga, I. Turkmen, M. B. Karakoc, Thermo-mechanical properties of concrete containing high-volume mineral admixtures. Building and Environment42, 349-354 (2007).
18. R. Demirboga, Thermal conductivity and cornpressive strength of concrete incorporation with mineral admixtures. Building and Environment 42, 2467-2471 (2007).
19. E, Mňahončáková, M. Pavlíková, S. Grzeszczyk, P. Rovnaníková, R. Černý, Hydric, thermal and mechanical properties of self-compacting concrete containing different fillers. Construction and Building Materials 22, 1594-1600 (2008).
20. V. Boel, K. Audenaert, G. De Schutter, G. Heirman, L. Vandewalle, B. Desmet, J. Vantomme, Transport properties of self compacting concrete with limestone filler or fly ash. Materials and Structures 40. 507-516 (2007).
21. S. Lammertijn, N. De Belie, Porosity, gas permeability, carbonation and their interaction in high-volume fly ash concrete. Magazine of Concrete Research 60, 535-545 (2008).
22. H. S. Shi, B. W. Xu, T. Shi, X. C. Zhou, Determination of gas permeability of high performance concrete containing fly ash. Materials and Structures 41, 1051-1056(2008).
23. P. C. Aïtcin, High-Performance Concrete. E&FN Spon, London, 1998.
24. ČSN EN 12390-3, Testing of hardened concrete - Part 3: Compressive strength. Czech Standardization Institute, Prague, 2002.
25. S. Roels, J. Carmeliet, H. Hens, O. Adan, H. Brocken, R. Černý, Z. Pavlik, C. Hall, K. Kumaran, L. Pel. R. Plagge: Interlaboratory Comparison of Hygric Properties of Porous Building Materials. Journal of Thermal Envelope and Building Science 27, 307-325 (2004).
26. ČSN EN 12390-5, Testing of hardened concrete - Part 5: Bending strength. Czech Standardization Institute, Prague, 2007.
27. B. L. Karihaloo, Fracture Mechanics of Concrete. Longman Scientific & Technical, New York, 1995.
28. ČSN 73 1322/Z1:1968, Concrete testing - Hardened concrete - Frost resistance. Czech Standardization Institute, Prague, 2003.
29. ČSN 731326/Z1:1984, Determination of the resistance of the surface of concrete against water and de-icing salts. Czech Standardization Institute, Prague, 2003.
30. R. Černy, P. Rovnaníková, Transport Processes in Concrete. Spon Press, London, 2002.
31. M.K. Kumaran, Moisture Diffusivity of Building Materials from Water Absorption Measurements. Journal of Thermal Envelope and Building Science 22, 349-355(1999).
32. L. Tang, L.O. Nilsson, Chloride binding capacity and binding isotherms of OPC pastes and mortars. Cement and Concrete Research 23, 247-253 (1993).
33. M. Jiříčková, R. Černý, Chloride Binding in Building Materials. Journal of Building Physics 29, 189-200 (2006).
34. ČSN EN 12350-2, Testing of fresh concrete - Part 2: Slump test. Czech Standardization Institute, Prague, 2000.
35. G.F. Peng, Q. Ma, H.M. Hu, R. Gao, Q.F. Yao, Y.F. Liu, The effects of air entrainment and pozzolans on frost resistance of 50-60 MPa grade concrete. Construction and Building Materials 21, 1034-1039 (2007).
36. T. Gonen, S. Yazicioglu, The influence of mineral admixtures on the short and long-term performance of concrete. Building and Environment 42, 3080-3085 (2007).
37. K. Torii, M. Kawamura, Effects of fly ash and silica fume on the resistance of mortar to sulfuric acid and sulfate attack Cement and Concrete Research 24,361-370(1994).
38. I. Biczok, Concrete Corrosion and Concrete Protection.Akadémiai Kiadó. Budapest, 1964.
39. A. Bentur, S. Diamond, N. S. Berke, Steel Corrosion in Concrete: Fundamentals and Civil Engineering Practice. E&FN Spon, London, 1997.
40. R. Černý, J. Maděra, J. Poděbradská, J. Toman, J. Drchalová, T Klečka. K. Jurek, P Rovnaniková, The Effect of Compressive Stress on Thermal and Hygric Properties of Portland Cement Mortar in Wide Temperature and Moisture Ranges. Cement and Concrete Research 30, 1267-1276 (2000).
41. J. Toman, R. Černý, Thermal Conductivity of High Performance Concrete in Wide Temperature and Moisture Ranges. Acta Polytechnica 41, 8-10 (2001)
42. J. Toman, R. Černý, Temperature and Moisture Dependence of the Specific Heat of High Performance Concrete. Acta Polytechnica 41, 5-7 (2001).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BTB2-0055-0133