Właściwości spoiw glinokrzemianowych na bazie lotnych popiołów wapniowych

• Autorzy: Błaszczyński Tomasz Z. , Król Maciej R.

Warianty tytułu

EN

The properties of aluminosilicate binders based on lime fly ash

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł skupia się na właściwościach materiałów zwanych zielonymi spoiwami. Mogą one być stosowane do produkcji spoiw aluminiowo-krzemionkowych i zielonych betonów znanych również jako betony geopolimery. Porównując nowe, ekologiczne spoiwa ze zwykłymi cementami portlandzkimi, stwierdza się znaczną możliwość zmniejszenia ilości głównego gazu cieplarnianego emitowanego do atmosfery (CO 2) od 3 do nawet 10 razy w zależności od rodzaju materiału wyjściowego stosowanego do produkcji nowego zielonego spoiwa. Głównym ekologicznym źródłem dającym możliwość pozyskania nowych materiałów jest wykorzystanie już dostępnych produktów, które powstają w procesie spalania węgla kamiennego czy wytapiania stali, czyli materiałów o niskiej zawartości wapna. Większość z nich jest już wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Są to głównie inżynieria lądowa, przemysł chemiczny lub rolnictwo.

EN

The article focuses on the properties of materials known as green binders. They can be used for production of aluminosilicate binders and green concretes also known as geopolymer concretes. During comparison of new ecological binders with ordinary Portland cements, the researchers have discovered a significant opportunity to reduce the amount of the main greenhouse gas emitted to the atmosphere (CO2) from 3 to 10 times depending on the starting material used for production of the new green binder. The main ecological source which provides the possibility of obtaining new materials is the use of already available products, which are created in the process of combustion of hard coal or melting of steel, i.e. materials with low lime content. Most of them are already used in numerous industries. These include mainly civil engineering, chemical industry or agriculture.

Słowa kluczowe

PL

cement; spoiwo geopolimerowe; popiół lotny; wytrzymałość na ściskanie; skład mineralny; metoda badań

EN

cement; geopolymer binder; fly ash; compressive strength; mineral composition; test method

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 90, nr 7-8
• Strony: 46--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Błaszczyński Tomasz Z.

• Instytut Konstrukcji Budowlanych, Politechnika Poznańska

autor

Król Maciej R.

• Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• [1] Roy D. M,. Malek R. I. A., Hydratation of slag cement, Mineral Admixtures in Cement and Concrete, tom 4, ABI Books Pvt. Ltd, New Dehli, 1993, str. 84–117
• [2] Cembureau, Activity Report, The Cement Sector a Strategic Contributor to Europe’s Future, Brussels, 2016
• [3] Stowarzyszenie Producentów Betonu Towarowego w Polsce: Podsumowanie rynku betonowego w Polsce, Kraków, 2016
• [4] Vital Climate Graphics UNEP/GRID-Arendal – Publications – Vital Climate Change Graphics.
• [5] Denman K. L., Brasseur G., Couplings Between Changes in the Climate System and Biogeochemistry United Kingdom and New York, NY, USA, Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-88009-1, 2007
• [6] Humphreys K., Mahasenan M., Toward a Sustainable Cement Industry: Climate Change, World Business Council for Sustainable Development, 2002
• [7] Błaszczyński T., Król M., Geopolimery w Budownictwie, Izolacje 5/2013, str. 38–44
• [8] Błaszczyński T., Król M., Ekobetony geopolimerowe, Materiały Budowlane 11/2013, str. 23–26
• [9] Błaszczyński T., Król M., Właściwości fibrogeopolimerów, Izolacje 9/2013, str. 43–46
• [10] McLellan B. C., Williams R. P., Lay J., A. van Riessen, Corder G.D., Costs and carbon emissions for geopolymer pastes in comparison to ordinary portland cement, Journal of Cleaner Production 2011, str. 1080–1090
• [11] Škvára F., Alkali activated material – geopolymer, In: Proc. 2007 – Intern. Conf. Alkali activated materials Praha 2007, str. 661–677
• [12] Singh P. S., Bastow T., Trigg M., Outstanding problems posed by nonpolymeric particulates in the synthesis of a well-structured geopolymeric material, Cement and Concrete Research 10/2004, str. 1943–1947
• [13] Deja J., Trwałość zapraw i betonów żużlowo-alkaicznych, Ceramika, tom 83, Kraków, 2004
• [14] Małolepszy J., Wpływ rozdrabniania granulowanych żużli wielkopiecowych na własności betonów bezklinkierowych, Riespublikanckaja Konferencja, Kijów 1982, str. 24–26
• [15] Deja J., Małolepszy J., Resistance of alkali-activated slag mortars to chloride solution, Third International Conference Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolamic Concrete, CANMET/ACI Trondheim, Norway, 1989, str. 1547–1563
• [16] Mikuła J., Nowoczesne materiały kompozytowe przyjazne środowisku. Rozwiązania proekologiczne w zakresie produkcji, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2014
• [17] Skvara F., Doležal J., Svoboda P., Kopecky L. et al., Concrete based on fly ash geopolymers, ICT Prague, Faculty of Chemical Technology, Dept. of Glass and Ceramics, Czech Technical University, Faculty of Civil Engineering, Dept. of Building Technology, Betonconsult, Praha
• [18] Davidovits J., Geopolymer Chemistry and Applications, 3rd ed., Institut Geopolymere, Saint-Quentin, France, 2011
• [19] Davidovits J., Geopolymers Inorganic polymeric new materials, [w]: Journal of Thermal Analysis, tom 37, 1991, str. 1633–1656
• [20] Geopolymers. Structure, processing, properties and industrial applications, pod redakcją Provis J. L., van Deventer J. S., CRC Press, 2009
• [21] Škvára F., Doležal J., Svoboda P., Kopecký L., Pawlasová S., Lucuk M., Dvořáček K., Beksa M., Myšková L., Šulc R., Concrete based on fly ash geopolymers, IBAUSIL, Weimar, 2006
• [22] Kurdowski W., Chemia cementu i betonu, Polski Cement Sp. z o.o., PWN, 2010
• [23] Hardjito D., Wallah S. E., Sumajaow D. M. J., Rangan B., On the development of fly ash based geopolymer concrete, ACI Material Journal, 2005
• [24] Błaszczyński T., Łowińska-Kluge A., Experimental investigations and assessment of damages in case of swimming-pool repairs, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 1/2007, str. 5–20
• [25] Gupta S., Durability of Flyash Based Geopolymer Concrete, National University of Singapore, 2009
• [26] Błaszczyński T., Wolek E., Modyfikowane cementowe betony drogowe w przypadku obciążenia statycznego i cyklicznie zmiennego, IV Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Nowoczesne Technologie w Budownictwie Drogowym, Poznań, 2009
• [27] Król M., Badania właściwości betonów na bazie spoiw geopolimerowych, Praca doktorska, Koszalin, 2018
• [28] Błaszczyński T., Król M., Alkaline Activator Impact on the Geopolymer Binders, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, tom 245, 2017. 022036 doi:10.1088/1757-899X/245/2/022036
• [29] Błaszczyński T., Król M., Durability of cement and geopolymer, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, tom 251, 2017. 012005 doi:10.1088/1757-899X/251/1/012005
• [30] Hardjito D., Rangan B. V., Development and Properties of Low-Calcium Fly Ash-based Geopolymer Concrete. Research Report GC-1, Faculty of Engineering, Curtin University of Technology, Perth, Australia, 2005
• [31] Wallah S. E., Rangan B. V., Low-Calcium Fly Ash-Based Geopolymer Concrete: Long-Term Properties. Research Report GC2, Faculty of Engineering. Curtin University of Technology, Perth, Australia, 2006
• [32] Cheng T. W., Chiu J. P., Fire-resistant Geopolymer Produced by Granulated Blast Furnace Slag. Minerals Engineering 3/2003, str. 205–210
• [33] Balaguru P. N., Kurtz S., Rudolph J., Geopolymer for Repair and Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams. The State University of New Jersey Rutgers, Geopolymer Institute, Research Report 5/1997
• [34] Sumajouw M. D. J., Rangan B. V., Low-calcium fly ash-based geopolymer concrete: reinforced beams and columns. Research Report GC 3, Faculty of Engineering, Curtin University of Technology, Perth, Australia, 2006
• [35] Rattanasak U., Chindaprasirt P., Influence of NaOH solution on the synthesis of fly ash geopolymer. Minerals Engineering, 22(12)2009, str. 1073–1078
• [36] De Vargas A.S., Dal Molin D.C.C., Vilela A.C.F., De Silva F.J., Pavao B., Veit H., The effects of Na2O/SiO2 molar ratio, curing temperature and age on compressive strength, morphology and microstructure of alkali-activated fly ash-based geopolymers, Cement Concrete Composites 33(6)2011, str. 653–660
• [37] Guo X., Shi H., Dick W.A., Compressive strength and microstructural characteristics of class C fly ash geopolymer, Cement Concrete Composites 32(2)2010, str. 142–147
• [38] Błaszczyński T., Król M., Usage of green concrete technology in civil engineering, Procedia Engineering, tom 122, 2015, str. 296–301

Uwagi

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