Badania kalorymetryczne oraz modelowanie numeryczne wpływu wybranych domieszek chemicznych na szybkość hydratacji cementu twardniejącego w różnych temperaturach

• Autorzy: Kiernożycki Włodzimierz , Błyszko Jarosław

Warianty tytułu

EN

Calorimetric measurements and numerical modelling of the effects of selected chemical admixtures on the development of cement hydration at different temperatures

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kalorymetrycznych, w różnych temperaturach, cementu portlandzkiego oraz hutniczego z domieszką superplastyfikatora PCE i z domieszką ograniczającą skurcz, złożoną z mieszaniny wodorotlenków. Stwierdzono, że domieszki te tylko nieznacznie zmniejszają aktywność hydrauliczną badanych spoiw oraz ciepło hydratacji, w wyższych temperaturach twardnienia. Wykazano, że domieszka superplastyfikatora PCE nie tylko przedłuża okres indukcji w początkowym okresie hydratacji cementów, ale również spowalnia ten proces w okresie twardnienia. Wyraża się to przesunięciem w czasie i zmniejszeniem mocy źródła ciepła twardniejącego cementu, co ogranicza ryzyko uszkodzenia konstrukcji masywnych, w okresie ich wznoszenia. Dokonując transformacji, wybranych wyników badań zaczynów w temperaturze odniesienia 20°C na inne warunki cieplne, przedstawiono koncepcję ich uogólnienia w adiabatycznych warunkach twardnienia konstrukcji masywnych.

EN

The paper presents results of calorimetric measurements at different temperature of Portland and Slag Cement with the addition of PCE superplasticizer and shrinkage reducing admixture, composed of hydroxide mixture. The addition of these admixtures insignificantly reduces the heat and rate of the hydration, at higher temperature. The addition of the plasticizer delays the process of cement hydration at early stage, also influencing its rate later on. The phenomena can be observed as a delay in the process initiation and total value of the heat flow during the hardening. This admixture can be used to limit the cracking of massive constructions, during their execution. By analyzing the results of chosen cement pastes at the reference temperature of 20°C, the authors were able to propose a general method of assessing the quasi-adiabatic conditions during hardening of massive concrete structures.

Słowa kluczowe

PL

badanie kalorymetryczne; modelowanie numeryczne; domieszka chemiczna; konstrukcja masywna; szybkość; ciepło hydratacji; aktywność hydrauliczna; cement; twardnienie; temperatura

EN

calorimetric test; numerical modelling; chemical admixture; massive construction; speed; heat of hydration; hydraulic activity; cement; hardening; temperature

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 24/86, nr 6
• Strony: 432--447
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kiernożycki Włodzimierz

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

autor

Błyszko Jarosław

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin

Bibliografia

• 1. A. M. Neville, Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków 2000.
• 2. W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu, SPC, Kraków / PWN, Warszawa 2010.
• 3. P. Łukowski, Domieszki do betonu, Polski Cement, Kraków 2013.
• 4. J. Gołaszewski, Domieszki do betonu, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2018.
• 5. W. Kurdowski, The problem of compatibility of admixture with cement, another approach, Cement Wapno Beton, 77, 296-305 (2010).
• 6. P. C. Aïtcin, Admixtures: Essential Components of Modem Concrete, Cement Wapno Beton, 73, 277-284 (2006).
• 7. W. Nocuń-Wczelik, Oddziaływanie wybranych domieszek do betonu na szybkość hydratacji cementu XII Sympozjum Reologia w Technologii Betonu, Gliwice 2010.
• 8. X. Xiong, K. van Breugel, Isothermal Calorimetry Study of Blended Cements its Application in Numerical Simulations, HERON, 46, 3, 151-159, (2001).
• 9. X. Pang, D. P. Bentz, C. Meyer, Modeling cement hydration kinetics using the equivalent age concept, 3rd International Symposjum on Ultra-High Performance Concrete, Kassel 2012.
• 10. D. Gawin, M. Wyrzykowski, Modelling and experimental study of hydration for ordinary Portland cement, Architecture Civil Engineering Environment, 45-54, 2, (2010).
• 11. J. Bobrowicz, Influence of reduced temperature and admixture on hydration of cements, Cement Wapno Beton, 3, 177-190, (2016).
• 12. W. Kurdowski, P. Pichniarczyk, Problems with the Arrhenius equation in the evaluation of concrete maturity, Cement Wapno Beton, 3, 149-156, (2016)
• 13. F. Lin, Modeling of hydration kinetics and Shrinkage of Portland cement paste, PhD Thesis, Columbia University 2006.
• 14. W. Kiernożycki, Betonowe konstrukcje masywne, Polski Cement, Kraków 2003.
• 15. K. Wesche, Baustoffkennwerte zur Berechnung von Temperaturfeldern in Betonbauteilen, Forschungsbericht T. H. Achen, 1982.
• 16. P. Witakowski, Termodynamiczna teoria dojrzewania – Zastosowanie do konstrukcji masywnych z betonu, Politechnika Krakowska, IL z. 70, Zeszyt Naukowy 1, Kraków 1998.