Wpływ mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego na reakcję kruszywa krzemionkowego z wodorotlenkami sodu i potasu

• Autorzy: Kotwica Ł. , Fular M.

Warianty tytułu

EN

Influence of ground waste expanded perlite on the reaction of siliceous aggregates with sodium and potassium hydroxides

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Praca przedstawia badania wpływu mielonego, odpadowego perlitu ekspandowanego na przebieg reakcji reaktywnej krzemionki w kruszywie z wodorotlenkami sodu i potasu. W badaniach stosowano pokruszone szkło kwarcowe jako kruszywo reaktywne oraz naturalne kruszywo reaktywne zawierające radiolaryt. Przeprowadzone w pracy badania pokazały, że dodatek mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego zmniejsza w znacznym stopniu ekspansję spowodowaną reakcją kruszyw zawierających aktywną krzemionkę z wodorotlenkami sodu i potasu. W przypadku obu kruszyw stwierdzono zmniejszenie ekspansji próbek zapraw poddanych działaniu roztworu wodorotlenku sodu według zmodyfikowanej metody opisanej w normie ASTM C1260. Badania zapraw i zaczynów z dodatkiem mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego potwierdziły właściwości pucolanowe tego odpadu. Większa zawartość fazy C-S-H, powstająca w zaczynie z perlitem, jak również zmniejszenie przepuszczalności oraz zawartości wodorotlenku wapnia w zaczynie, są najprawdopodobniej przyczyną większej odporności zapraw na korozję kruszywa wywołaną reakcją reaktywnej krzemionki z wodorotlenkami sodu i potasu.

EN

Paper presents the results of the influence of ground waste expanded perlite on the mitigation of alkali - silica reaction in cement mortars investigation. Crushed quartz glass was used as a reactive aggregate. As a natural reactive aggregate radiolarite was used. Obtained results have shown, that addition of ground waste expanded perlite to mortars containing reactive aggregates resulted in significant reduction of alkali - silica reaction. Expansion of mortars soaked in sodium hydroxide at 80°C, according to modified ASCT C1260 standard was markedly lower comparing to the reference samples, without perlite addition. Examination of mortars and pastes with ground waste expanded perlite addition confirmed its pozzolanic properties. Increased C-S-H phase content together with decreased permeability of the mortars and decreased calcium hydroxide content, are most probably the reasons for enhanced durability of perlite bearing mortars towards alkali - silica reaction.

Słowa kluczowe

PL

wykorzystanie odpadów; perlit ekspandowany; odpad perlitu; ASR; reakcja krzemoalkaliczna; kruszywo krzemionkowe; wodorotlenek sodu; wodorotlenek potasu

EN

waste utilization; expanded perlite; perlite wastes; ASR; alkali-silica reaction; siliceous aggregate; sodium hydroxide; potassium hydroxide

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 21/83, nr 5
• Strony: 414--423
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kotwica Ł.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych, Kraków, Polska

autor

Fular M.

• Lufthansa Global Business Services, Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. F. Rajabipour, E. Giannini, C. Dunant, J.H. Ideker, M.D. Thomas, Alkali-silica reaction: current understanding of the reaction mechanisms and the knowledge gaps, Cem. Concr. Res. 76, 130-146 (2015).
• 2. M.D.A. Thomson, The effect of supplementary cementing materials on alkali-silica reaction: A review, Cem. Concr. Res. 41, 1124-1131 (2011).
• 3. X. Feng, M.D.A .Thomas., T.W. Bremner, B.J. Balcom, Studies on lithium salts to mitigate ASR-induced expansion in new concrete: a critical review, Cem. Conc. Res., 35, 1789-1796 (2005).
• 4. Z. Owsiak, J. Zapała-Sławeta, The lithium nitrate effect on the concrete expansion caused by alkali-silica reaction in concrete of gravel aggregate, Cement Wapno Beton, 20, 25-31 (2015).
• 5. Ł. Kotwica, W. Pichór, W. Nocuń-Wczelik, Study of pozzolanic action of ground waste expanded perlite by means of thermal methods, J. Therm. Anal. Calorim., 123, 607-613 (2016).
• 6. E. Kapeluszna, Ł. Kotwica, W. Pichór, W. Nocuń-Wczelik, Study of expanded perlite by-product as the mineral addition to Portland cement, Cement Wapno Beton, 20, 38-44 (2015).
• 7. M.H. Shehata, M.D.A. Thomas, Use of ternary blends containing silica fume and fly ash to suppress expansion due to alkali-silica reaction in concrete, Cem. Concr.Res. 32, 341- (2002).
• 8. W. Aquino, D. A. Lange, J. Olek, The influence of metakaolin and silica fume on the chemistry of alkali-silica reaction products Cem. Concr. Comp. 23, 485-493 (2001).
• 9. M.H. Shehata, M.D.A. Thomas, The effect of fly ash composition on the expansion of concrete due to alkali-silica reaction, Cem. Concr. Res. 30, 1063-1072 (2000).
• 10. Z. Owsiak, P. Czapik, Limitation of the effects at alkali-aggregate reaction in concrete by the addition of zeolite, Cement Wapno Beton, 18, 310-320, (2013).
• 11. P. Czapik, Z. Owsiak, Effect of zeolite exposed to ion-exchange with ammonium chloride on reaction of sodium and potassium hydroxides with gravel aggregate, Cement Wapno Beton, 21, 79-85, (2016).
• 12. Bektas, F., Turanli, L., Monteiro, P.J.M., Use of perlite powder to suppress the alkali-silica reaction Constr. Build. Mater., 35, 2014-2017 (2005).
• 13. S. Diamond, Mercury porosimetry: An inappropriate method for the measurement of pore size distributions in cement-based materials, Cem. Concr. Res. 30, 1517-1525 (2000)

Uwagi

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