Wpływ aktywacji mechanicznej składników oraz stosunku w/c na wytrzymałość cementu hutniczego CEM III

Ostrowski, Mikołaj; Baran, Tomasz; Giergiczny, Zbigniew; Miera, Patrycja; Janic, Arkadiusz

doi:10.32047/CWB.2024.29.4.1

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ aktywacji mechanicznej składników oraz stosunku w/c na wytrzymałość cementu hutniczego CEM III

Autorzy

Ostrowski Mikołaj , Baran Tomasz , Giergiczny Zbigniew , Miera Patrycja , Janic Arkadiusz

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

DOI

10.32047/CWB.2024.29.4.1

Warianty tytułu

The influence of mechanical activation of components and w/c ratio on the strength of CEM III blast furnace cement

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

W artykule przedstawiono wpływ aktywacji mechanicznej [przemiału] składników głównych cementu hutniczego oraz różnego współczynnika w/c na wytrzymałość cementu hutniczego CEM III. Do badań zastosowano aktywowany klinkier portlandzki oraz zmielony granulowany żużel wielkopiecowy. Stwierdzono, że na poziom wytrzymałości wczesnej większy wpływ ma stopień rozdrobnienia klinkieru portlandzkiego niż granulowanego żużla wielkopiecowego. Natomiast przemiał granulowanego żużla wielkopiecowego pozwala uzyskać znaczący przyrost wytrzymałości w późniejszym okresie dojrzewania, od 14 dnia. Najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest połączenie efektu synergicznego uzyskanego z aktywacji mechanicznej [przemiału] granulowanego żużla wielkopiecowego i obniżonego współczynnika w/c z 0,5 do 0,3. Działanie takie znacznie zwiększa zakres stosowania niskoemisyjnych cementów żużlowych w budownictwie.

The article presents the effect of mechanical activation [grinding] of the main components of blast furnace cement and various w/c ratios on the strength of blast furnace cement CEM III. Activated Portland clinker and ground granulated blast furnace slag were used for the tests. It was found that the level of early strength is more influenced by the degree of grinding of Portland clinker than by granulated blast furnace slag. On the other hand, grinding of granulated blast furnace slag allows for significant increases in strength in the later maturation period, from the 14th day of maturation. The most effective solution is to combine the synergistic effect obtained from mechanical activation [grinding] of granulated blast furnace slag and a reduced w/c ratio from 0.5 to 0.3. Such action significantly increases the scope of application of low-emission slag cements in construction.

Słowa kluczowe

cement hutniczy żużel wielkopiecowy granulowany aktywacja wytrzymałość współczynnik w/c

blast furnace cement granulated blast furnace slag activation strength w/c ratio

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2024

Tom

R. 29, nr 4

Strony

254--264

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Ostrowski Mikołaj

Łukasiewicz Research Network, Institute of Ceramics and Building Materials in Cracow, Poland

autor

Baran Tomasz

tomasz.baran@icimb.lukasiewicz.gov.pl

Łukasiewicz Research Network, Institute of Ceramics and Building Materials in Cracow, Poland

autor

Giergiczny Zbigniew

Silesian University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Gliwice, Poland

autor

Miera Patrycja

Silesian University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Gliwice, Poland

autor

Janic Arkadiusz

Betotech Technology Center Sp. z o.o., Dąbrowa Górnicza, Poland

Bibliografia

1. W. Matthes, A. Vollpracht, Y. Villagrán, S. Kamali-Bernard, D. Hooton, E. Gruyaert, M. Soutsos, N. De Belie, Ground granulated blast-furnace slag. RILEM State-of-the-Art Reports, 1-53 (2018). https://doi.org/10.1007/978-3-319-70606-1_1.
2. N. Pronina, S. Krüger, H. Bornhöft, J. Deubener, A. Ehrenberg, Cooling history of a wet-granulated blast furnace slag (GBS). J. Non-Cryst. Solids 499, 344-349 (2018). https://doi.org/10.1016/J.JNONCRYSOL.2018.07.054.
3. J. Liu, Q. Yu, Z. Zuo, F. Yang, Z. Han, Q. Qin, Reactivity and performance of dry granulation blast furnace slag cement. Cem. Concr. Comp. 95, 19-24 (2019) https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2018.10.008.
4. I. Yuksel, Blast-furnace slag. Waste Supplementary Cementitious Materials in Concrete. (2018). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102156-9.00012-2.
5. Z. Giergiczny, J. Małolepszy, J. Szwabowski, J. Śliwiński. Cements with mineral additives in the new generation concrete technology. Górażdże Cement, Silesian Institute Publishing House, (in Polish), Opole (2002).
6. M. Batog, Z. Giergiczny, Influence of mass concrete constituents on its properties. Constr. Build. Mater. 146, 221-230 (2017). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.04.085
7. W. Kurdowski, Chemistry of cement and concrete. Cement Producers Association, (in Polish). Kraków (2010).
8. I. Wilińska, B. Pacewska, Influence of selected activating methods on hydration processes of mixtures containing high and very high amount of fly ash. J. Therm. Anal. Calor. 133, 823-843 (2018). https://doi.org/10.1007/s10973-017.
9. Y. Jeong, H. Park, Y. Jun, J.H. Jeong, J.E. Oh, Influence of slag characteristics on strength development and reaction products in a CaO-activated slag system. Cem. Concr. Comp. 72, 155-167 (2016). https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2016.06.005.
10. Y. Jeong, J.E. Oh, Y. Jun, J. Park, J. Ha, S.G. Sohn, Influence of four additional activators on hydrated-lime [Ca(OH)2] activated ground granulated blast-furnace slag. Cem. Concr. Comp. 65, 1-10 (2016). https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2015.10.007.
11. J. Kempl, O. Çopuroğlu, EH-pH- and main element analyses of Blast Furnace Slag Cement paste pore solutions activated with sodium monofluorophosphate – implications for carbonation and self-healing. Cem. Concr. Comp. 71, 63-76 (2016). https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2016.05.004.
12. M. Şahin, M. Mahyar, S.T. Erdoğan, Mutual activation of blast furnace slag and a high-calcium fly ash rich in free lime and sulfates. Constr. Build. Mater. 126, 466-475 (2016). https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2016.09.064.
13. Z. Osmanovic, N. Haračić, J. Zelić, Properties of blastfurnace cements (CEM III/A, B, C) based on Portland cement clinker, blastfurnace slag and cement kiln dusts. Cem. Concr. Comp. 91, 189-197 (2018), https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2018.05.006.
14. Z. Giergiczny, Fly ash and slag. Cem. Concr. Res. 124F, 105826, (2019). https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105826.
15. R. Bujak, The influence of grinding conditions on the chemical activity of granulated blast furnace slag and the properties of slag binders. Doctoral dissertation. AGH University of Science and Technology in Cracow, WIMiC, (in Polish), (Cracow 2022).
16. Z. Giergiczny, Contemporary slag cements in construction. Rheology in concrete technology - XVI Scientific and Technical Conference, (in Polish) Belchatow (2015).
17. A. Garbacik, S. Chłądzyński, Compound cements in construction. Wydawnictwo Polski Cement, (in Polish), Cracow (2008).
18. PN-EN 206+A2:2021-08: Beton – Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
19. ISO 29581-2:2010 Cement. Test methods. Part 2: Chemical analysis by X-ray fluorescence.
20. PN-EN 196-2:2013-11 Methods of testing cement. Part 2: Chemical analysis of cement.
21. PN-EN 197-1:2012 Cement. Part 1: Composition, requirements and conformity criteria for common cements.
22. PN-EN 15167-1:2007 Ground granulated blast furnace slag for use in concrete, mortar and grout. Part 1: Definitions, specifications and conformity criteria.
23. PN-EN 196-1:2016-07 Methods of testing cement. Part 1: Determination of strength
24. PN-EN 196-3+A1:2011 Methods of test for cement. Part 3: Determination of setting times and volume stability.
25. PN-EN 1015-3:2000/A1:2005 Methods of testing mortars for masonry. Determination of the consistency of fresh mortar (using a flow table).

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-b68a90ed-8ceb-4e58-802a-03cf5de214af