Wpływ pyłu bazaltowego na budowę strefy przejściowej kruszywa z zaczynem cementowym

Dobiszewska, Magdalena

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ pyłu bazaltowego na budowę strefy przejściowej kruszywa z zaczynem cementowym

Autorzy

Dobiszewska Magdalena

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

The influence of basalt dust on the composition of the interfacial transition zone of aggregates with cement matrix

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Zbadano dodatek pyłu bazaltowego do betonu stwierdzając, że powoduje on bardzo korzystne zmiany właściwości tego kompozytu. Maleńkie cząstki pyłu lokują się w porach strefy przejściowej co zmienia mikrostrukturę tej strefy, powodując także wzrost zawartości fazy C-S-H. Między minerałami, które znajdują się w warstwach powierzchniowych ziaren pyłu bazaltowego, a uwodnionym zaczynem cementowym zachodzą reakcje, w wyniku których strefa przejściowa ulega dalszym zmianom. Jony sodu i magnezu, zawarte w skaleniach w ziarenkach pyłu bazaltowego, dyfundują do warstw fazy C-S-H, podstawiając w jej strukturze jony wapnia, które z kolei wbudowują się w warstwach powierzchniowych skaleni. Jony wapnia mogą dyfundować także do tych warstewek w ziarnach oliwinu, zastępując w jego strukturze magnez, a te ostatnie ulegają absorpcji przez fazę C-S-H. Powoduje to po wstawanie bardzo mocnych wiązań między drobnymi cząstkami pyłów bazaltowych oraz fazą C-S-H w matrycy cementowej, co przyczynia się do zwiększenia wytrzymałości betonu.

Addition of the basalt dust to the concrete results in very beneficial changes in its microstructure. Tiny dust particles are deposited in pores of the interfacial transition zone, reducing its porosity and causing the increase of C-S-H phase content. Between some minerals on the surface of basalt dust particles and the solution in cement paste pores with a high concentration of calcium ions, reactions are occurring that change the interfacial transition zone. Sodium and magnesium ions contained in the feldspars of basalt dust diffuse to the C-S-H phase layers, substituting calcium ions in its structure, which in turn are absorbed in the feldspar surface layers. The reactions of minerals in basalt dust with C-S-H phase result in the formation of very strong bonds of basalt dust particles with C-S-H phase in cement matrix, which has a very positive effect on the concrete strength.

Słowa kluczowe

pył bazaltowy mikrostruktura strefa przejściowa kruszywo zaczyn cementowy mikroanaliza rentgenowska

basalt dust microstructure transition zone aggregate cement matrix X-ray microanalysis

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2019

Tom

R. 22/84, nr 2

Strony

92--103

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Dobiszewska Magdalena

Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Bydgoszcz

Bibliografia

1. K. M. Alexander, J. Wardlaw, D. J. Gilbert, Aggregate-cement bond, cement paste strength and the strength of concrete, Proc. Int. Conf. Struct. Concr., 59-81 (1968).
2. T. T. C. Hsu, F. O. Slate, G. M. Sturman, G. Winter, Microcracking of plain concrete and the shape of the stress-strain curve, ACI Mat. J., 60, 209-224 (1963).
3. S. Mindess, S. Diamond, A preliminary SEM study of crack propagation in mortar, Cem. Concr. Res., 10, 509-519 (1980).
4. A. Bentur, A. Goldman, M. D. Cohen, The contribution of the transition zone to the strength of high quality silica fume concretes, Proc. Mat. Res. Soc. Sym., 114, 97-103 (1988).
5. R. J. Detwiler, P. K. Mehta, Chemical and physical effects of silica fume on the mechanical behavior of concrete, Mat. J., 86, 609-614 (1989).
6. A. Godman, A. Bentur, Bond effects in high-strength silica fume concretes, Mat. J., 86, 440-449 (1989).
7. W. Keru, Z. Jianhua, The influence of the matrix-aggregate bond on the strength and brittleness of concrete, Proc. Mat. Res. Soc. Sym., 114, 29-34 (1988).
8. S. Mindess, Significance to concrete performance of interfaces and bond: Challenges of the future, 8th ICCC, v. I, 151-157, Rio de Janeiro 1986.
9. M. Regourd, Microstructure of high strength cement paste systems, Mat. Res. Soc. Sym., 42, 3-17 (1985).
10. K. L. Scrivener, E. M. Gartner, Microstructural gradients in cement paste around aggregate particles, Proc. Mat. Res. Soc. Sym., 114, 77-85 (1988).
11. B. D. Barnes, S. Diamond, W. L. Dolch, Micromorphology of the interfacial zone around aggregates in Portland cement mortar, J. Am. Cer. Soc., 62, 21-24 (1979).
12. B. D. Barnes, S. Diamond, W. L. Dolch, The contact zone between portland cement paste and glass “aggregate” surfaces, Cem. Concr. Res., 8, 233-243 (1978).
13. S. Diamond, Cement paste microstructure-an overview at several levels. In: Hydraulic Cement Pastes: Their Structure and Properties, Proceedings of a Conference at Sheffield, s. 2-31 University of Sheffield, Sheffield, England 1976.
14. J. Piasta, W. G. Piasta, Beton zwykły: dobór kruszyw i cementów, projektowanie betonu, trwałość betonu, odporność chemiczna i termiczna, Arkady, Warszawa 1997.
15. M. Hoshino, Relation between bleeding, coarse aggregate, and specimen height of concrete, ACI Mat. J., 86, 185-190 (1989).
16. S. Diamond, J. Huang, The interfacial transition zone: reality or myth? In: Katz, A., Bentur, A., Alexander, M., and Arliguie, G. (eds.) The Interfacial Transition Zone in Cementitious Composite, s. 3-39 E&FN Spon, London 1998.
17. A. M. Neville, Właściwości betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2012.
18. W. Kurdowski, Chemia Cementu i Betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wydawnictwa Naukowe PWN, Kraków, Warszawa 2010.
19. K. L. Scrivener, A. Bentur, P. L. Pratt, Quantitative characterization of the transition zone in high strength concretes, Advanc. Cem. Res., 1, 230-237 (1988).
20. W. Nocuń-Wczelik, Pył krzemionkowy – właściwości i zastosowanie w betonie. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2005.
21. M. Dobiszewska, Kompozyty cementowe z dodatkiem pyłu bazaltowego, Wyd. Uczelnianie UTP w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2019.
22. S.-Y. Hong, F. P. Glasser, Alkali binding in cement pastes: Part I. The C-S-H phase, Cem. Concr. Res., 29, 1893-1903 (1999).
23. S. Grzeszczyk, K. Starzyk, Znaczenie rodzaju cementu w budowie strefy przejściowej w BWW, Cement Wapno Beton, 75, 89-98 (2008).
24. A. Garbacik, S. Grzeszczyk, W. Kurdowski, Wpływ rodzaju cementu na reakcje kruszyw z fazą ciekłą zaczynu, 54 Konf. Nauk. KILiW PAN, s. 283-292, Krynica Zdrój 2008.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-b69e9fa9-e53a-4231-8bfb-0e47f9870008