Wpływ obecności hydrogranatów z szeregu C3AS3 - C3AH6 na właściwości autoklawizowanych tworzyw wapiennopiaskowych

• Autorzy: Pytel Z.

Warianty tytułu

EN

The influence of hydrogarnets of the C3AS3 - C3AH6 series on the properties of autoclaved sand-lime bricks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Referat zawiera wyniki badań tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu (AS2). Modyfikacja podstawowego zestawu surowcowego przeznaczonego do otrzymywania tworzyw wapienno-piaskowych z dodatkiem metakaolintu, miała na celu zapewnienie możliwości tworzenia się hydrogranatów należących do szeregu C3AS3 - C3AH6 oraz ocenę ich wpływu na właściwości wytrzymałościowe omawianych tworzyw silikatowych. Skład poszczególnych elementów tego szeregu zmienia się zgodnie z ogólnym wzorem Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, dla wartości x z przedziału (0,0 - 3,0). Charakterystyka uzyskanych tworzyw wapienno-piaskowych obejmuje ich podstawowe cechy użytkowe oraz skład mineralogiczny tworzących się produktów syntezy, który określono w oparciu o wyniki badań XRD, DTA, TG, IR, oraz SEM + EDAX. Z dotychczas uzyskanych rezultatów badań wynika, że w analizowanych układach najczęściej powstaje niskokrzemowy hydrogranat zbliżony składem do C3AH6, który współistnieje z innymi produktami syntezy zaliczanymi do grupy uwodnionych krzemianów wapniowych, reprezentowanych zasadniczo przez amorficzną fazę C-S-H oraz tobermoryt (C5S6H5). Tworzenie się tego typu hydrogranatu, a tym samym jego obecność wśród końcowych produktów syntezy, nie wpływa w sposób istotny na cechy wytrzymałościowe tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu.

EN

The paper presents the results of investigations on the properties of autoclaved sand-lime materials prepared with the addition of metakaolinite (AS2). The aim of metakaolinite introduction into the raw material mix was to enable the formation of hydrogarnets of the C3AS3 - C3AH6 series. The composition of hydrogarnets synthesized during experiments was of the formula Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, with "x" of the range 0.0 - 3.0. The influence of hydrogarnet formation on the mechanical properties of autoclaved sand-lime bricks was investigated. Characterization of materials synthesized covered basic technical properties as well as mineralogical composition of the products of synthesis. The methods used in order to investigate the mineralogical composition were XRD, DTA, TG, IR and SEM + EDAX. The obtained results indicate that in the investigated system the most commonly formed hydrogarnet is the one with low silica content, like to C3AH6. It coexists with other products, mainly hydrated calcium silicates: C-S-H phase and tobermorite (C5S6H5). The formation of the mentioned hydrogarnet and its presence in the material structure does not influence significantly the strength of autoclaved sand-lime materials produced with the addition of metakaolinite.

Słowa kluczowe

PL

wyrób wapienno-piaskowy; metakaolinit; autoklawizacja; hydrogranat; krzemian wapniowe uwodniony; faza C-S-H; tobermoryt; mikrostruktura; wytrzymałość na ściskanie

EN

lime-sand product; metakaolinite; autoclaving; hydrogarnet; hydrated calcium silicate; C-S-H phase; tobermorite; microstructure; compressive strength

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 58, nr 3/III
• Strony: 331--342
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il.

Twórcy

autor

Pytel Z.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• [1] Handke M.: „Krystalochemia krzemianów”, Wyd. II poprawione, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
• [2] Galuskina J., Galuskin E.: „Garnets of the "Hydrogrossular"-"Hydroandradite"- "Hydroschorlomite" series”, Mineralogical Society of Poland (special papers), Vol. 22, 2003. pp. 54-57.
• [3] Żabiński W.: „Hydrogarnets”, Polska Akademia Nauk Oddział w Krakowie, Komisja Nauk Mineralogicznych, Prace mineralogiczne nr 3, Wyd. Geologiczne, Warszawa 1966.
• [4] Edited by Peter C. Helwett: „Lea's Chemistry of Cement and Concrete”, Arnold 1998.
• [5] Kurdowski W.: „Chemia Cementu i Betonu”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• [6] Rademaker P.D., Reiman V.: „Autoclaving calcium silicate bricks”, Zement-Kalk-Gips, Vol. 47, Nr 11, 1994, pp. 636 - 642.
• [7] Pytel Z., Małolepszy J.: „The structure and microstructure of autoclaved materials modified by pozzolanic mineral admixtures”, 9th ICCC, 2003, Durban, South Africa, pp. 1640-1649.
• [8] Nocuń-Wczelik W.: „Struktura i właściwości uwodnionych krzemianów wapniowych”, Prace Komisji Nauk Ceramicznych, Ceramika 59, Polski Biuletyn Ceramiczny nr 18, Kraków 1999.
• [9] Crennan J.M., Dyczek J.R.L, Taylor H.F.W.: „Quantitative phase compositions of autoclaved cement-quartz cubes”, CCR, Vol. 2/1972, pp. 277 - 289.
• [10] Pytel Z., Małolepszy J.: „Badanie produktów hydratacji metakaolinitu w obecności jonów wapniowych i aktywatorów chemicznych w warunkach hydrotermalnych”, CWB, R. VIII/LXX, nr 3/2003, s. 152-155.
• [11] Jambor J.: „Relation between phase composition, over-all porosity and strength of hardened lime-pozzolana pastes”, Mag. Concrete Res., Vol. 15, No. 45/1963, pp. 131-142.
• [12] Klimesh D.S., Ray A.: „Hydrogarnet formation during autoclaving at 180°C in unstirred Metakaolin-Lime-Quartz slurries”, CCR, Vol. 28, No. 8/1998, pp. 1109-1117.
• [13] Pytel Z.: „Formation of scawtite and its influence on the properties of sand-lime bricks”, Conference Proceedings of the 16th International Conference on Building Materials „IBAUSIL 2006”, Weimar 2006, Volume 2, pp. 2-0849÷2-0858.
• [14] Pytel Z.: „Synthesis of Hydrogarnets in the System Al2O3 SiO2-SiO2-CaO-H2O Under Hydrothermal Conditions”, 13th 1CCC, Madryt, 3-8 lipca 2011 (artykuł w druku).
• [15] Pytel Z.: „Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych”, V Międzynarodowa Konferencja „Polska Ceramika 2008”, Kraków, Materiały Ceramiczne /Ceramic Materials/, 60, 4/2008), s. 195 ÷ 199.
• [16] PN-EN 771-2:2004 - Wymagania dotyczące elementów murowych. Część 2: Elementy murowe silikatowe.
• [17] PN-EN 772-1:2001 - Metody badań elementów murowych. Część 1: Określenie wytrzymałości na ściskanie.
• [18] PN-EN 772-13:2001 - Metody badań elementów murowych. Część 13: Określenie gęstości netto i gęstość brutto elementów murowych w stanie suchym.