Mikrostruktura i wytrzymałość zapraw z cementów wieloskładnikowych zawierających popiół lotny wapienny

• Autorzy: Jóźwiak-Niedźwiedzka D.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and strength of mortars made with blended cements containing high calcium fly ash

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem referatu jest ocena mikrostruktury, mikrotwardości i wytrzymałości zapraw wykonanych z cementów wieloskładnikowych, zawierających różne ilości dodatku popiołu lotnego wapniowego. Zakres badań objął prototypowe cementy CEM II i CEM V wykonane w skali laboratoryjnej. Do badań mikrostruktury zapraw i składników wyjściowych zastosowano mikroskopię optyczną z wykorzystaniem cyfrowej analizy obrazu, mikroskopię skaningową z mikrosondą i metodę mikroindentacji. Wytrzymałość zapraw oznaczono zgodnie z normą. Wytrzymałość zapraw z cementów wieloskładnikowych z udziałem popiołów wapiennych po 28 dniach twardnienia była niższa od zaprawy przyjętej za wzorzec, wykonanej z cementu CEM I bez dodatków. Obniżenie wytrzymałości w stosunku do wzorca zawierało się w granicach od 11 do 41% i było wyraźnie zależne od ilości dodatków popiołu lotnego wapiennego, krzemionkowego czy żużla wielkopiecowego. Wzrost ilości dodatku powodował obniżenie wytrzymałości. W mikrostrukturze matrycy cementowych zapraw badanych w SEM stwierdzono, że tworzące ją uwodnione krzemiany wapnia typu C-S-H mają we wszystkich badanych zaprawach zbliżona budowę tzw. plastra miodu, wśród których są obecne tabliczki portlandytu i relikty nieuwodnionych ziarn cementu oraz ziarna kuliste, pochodzące z dodatku popiołu. Wyniki cyfrowej analizy obrazu potwierdziły jednakową wartość współczynnika wodno-cementowego w badanych zaprawach.

EN

The focus of the paper is on the microstructure, microhardeness and strength of mortars made with different blended cement containing high calcium fly ash. The research concerned prototype cement CEM I and CEM V made in laboratory conditions. Optical microscopy with image analysis, scanning electron microscopy with EDX analysis and depth-sensing indentation were applied. The compressive and tensile strength was determined according to relevant standards. The compressive strength of mortars made with blended cements containing high calcium fly ash after 28 days of hardening was lower than compressive strength of reference mortar from cement CEM I. The decrease of the strength in comparison with reference mortar contained between 11 and 41% and it was clearly dependent on the content of high calcium The focus of the paper is on the microstructure, microhardeness and strength of mortars made with different blended cement containing high calcium fly ash. The research concerned prototype cement CEM I and CEM V made in laboratory conditions. Optical microscopy with image analysis, scanning electron microscopy with EDX analysis and depth-sensing indentation were applied. The compressive and tensile strength was determined according to relevant standards. The compressive strength of mortars made with blended cements containing high calcium fly ash after 28 days of hardening was lower than compressive strength of reference mortar from cement CEM I. The decrease of the strength in comparison with reference mortar contained between 11 and 41% and it was clearly dependent on the content of high calcium fly ash, siliceous fly ash or ground granulated blast furnace slag in to the cement. The compressive strength was decreasing with increase of addition content into the cement. All the pastes were characterized by a similar C-S-H structure, so-called “honey comb” the presence of the portlandite plates, relicts of nonhydrated cement grains and spherical grains from fly ash. The results of the image analysis confirmed a similar water/cement ratio in tested mortars.fly ash, siliceous fly ash or ground granulated blast furnace slag in to the cement. The compressive strength was decreasing with increase of addition content into the cement. All the pastes were characterized by a similar C-S-H structure, so-called “honey comb” the presence of the portlandite plates, relicts of nonhydrated cement grains and spherical grains from fly ash. The results of the image analysis confirmed a similar water/cement ratio in tested mortars.

Słowa kluczowe

PL

zaprawa cementowa; cement wieloskładnikowy; popiół lotny wapienny; mikrostruktura; wytrzymałość; badanie mikroskopowe

EN

cement mortar; blended cement; calcareous fly ash; microstructure; strength; microscopic examination

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 3/III
• Strony: 205--212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il.

Twórcy

autor

Jóźwiak-Niedźwiedzka D.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Polska Akademia Nauk,

Bibliografia

• [1] Peterlik M.: Perspektywy rozwoju rynku cementu w Polsce, Cement Wapno Beton, 2009/2, s. 75-85.
• [2] Muller Ch.: Środowiskowe i techniczne aspekty stosowania cementów mieszanych w betonach, Drogi i Mosty, 3/2006, s. 43-72.
• [3] Giergiczny Z.: Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych, Monografia 325, Seria Inżynieria Lądowa, Politechnika Krakowska, Kraków 2006, ss. 193.
• [4] Papadakis V.G.: Effect of fly ash on Portland cement systems Part II: High-calcium fly ash, Cement and Concrete Research 30, 2000, s.1647-1654.
• [5] Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Gibas K., Glinicki M.A., Nowowiejski G.: Szczelność betonów z popiołem lotnym wapiennym wobec wnikania mediów agresywnych, Drogi i Mosty, 3, 2011, s. 39-61.
• [6] Giergiczny Z., Gołaszewski J., Szwabowski J., Łaźniewska-Piekarczyk B., Ponikiewski T., Brandt A.M., Glinicki M. A., Dąbrowski M., Gibas K., Garbacik A., Zięba A.: Stan wiedzy i techniki w zakresie wykorzystania wapniowych popiołów lotnych w produkcji mineralnych materiałów budowlanych, Sprawozdanie POIG 01.01.02.-24-005/09 "Innowacyjne spoiwa cementowe i betony z wykorzystaniem popiołu lotnego wapiennego", Gliwice 2010, 159 stron.
• [7] Nordtest Method BUILD 361, Edition 2, 1999, Concrete, Hardened: Water-Cement Ratio.
• [8] Glinicki M.A, Kasperkiewicz J., Sobczak M., Zieliński.: Badanie mikrotwardości betonu za pomocą wgłębnika Vickersa, XLIX Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Krynica 2003, 139-146.