The possibility of use of mixture of siliceous and calcareous fly ash for production of Portland-composite cement type CEM II/B-M (V-W) 52.5

Tkaczewska, Ewelina

doi:10.7409/rabdim.020.017

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

The possibility of use of mixture of siliceous and calcareous fly ash for production of Portland-composite cement type CEM II/B-M (V-W) 52.5

Autorzy

Tkaczewska Ewelina

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.rabdim.pl/index.php/rb/issue/archive

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.020.017

Warianty tytułu

Możliwość zastosowania mieszaniny popiołu lotnego krzemionkowego i wapiennego do produkcji cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/B-M (V-W) 52,5

Języki publikacji

EN PL

Abstrakty

The paper analyses the properties of Portland-composite cement CEM II/B-M (V-W) prepared by addition of mixture of siliceous and calcareous fly ashes – in percentage proportion of 20:0, 10:10, 20:10 or 15:15 – to Portland cement CEM I 42.5R. Blaine’s surface area of cements equalled 4000±100 cm2/g. Hydration heat, standard consistency, initial setting time, soundness and compressive strength were analysed in the paper. Partial replacement of siliceous fly ash with calcareous fly ash in cement gives a Portland-composite cement CEM II/B-M (V-W) of strength class 52.5N or even 52.5R, if the percentage proportion of siliceous to calcareous fly ash is 20:10.

Przedmiotem artykułu jest analiza właściwości cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/B-M (V-W) otrzymanego przez dodanie do cementu portlandzkiego CEM I 42,5R mieszaniny popiołów lotnych – krzemionkowego i wapiennego – zmieszanych w proporcji 20:0, 10:10, 20:10 lub 15:15. Powierzchnia właściwa badanych cementów według metody Blaine'a wynosiła 4000±100 cm2/g. W artykule przeprowadzono analizę ciepła hydratacji, konsystencji normowej, początku czasu wiązania, stałości objętości i wytrzymałości na ściskanie. Częściowe zastąpienie popiołu krzemionkowego popiołem wapiennym w cemencie wieloskładnikowym CEM II/B-M (V-W) pozwoliło uzyskać cement o klasie wytrzymałości 52,5N lub nawet 52,5R w przypadku zmieszania popiołu krzemionkowego i wapiennego w proporcji 20:10.

Słowa kluczowe

compressive strength fly ash hydration heat initial setting time Portland cement composite soundness standard consistency

cement portlandzki wieloskładnikowy ciepło hydratacji konsystencja normowa początek czasu wiązania popiół lotny stałość objętości wytrzymałość na ściskanie

Wydawca

Instytut Badawczy Dróg i Mostów

Czasopismo

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

Rocznik

2020

Tom

Vol. 19, no. 4

Strony

267--282

Opis fizyczny

Bibliogr. 43 poz., rys.

Twórcy

autor

Tkaczewska Ewelina

tkaczews@agh.edu.pl

AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, 30 Mickiewicza Av., 30-059 Cracow, Poland

Bibliografia

1. Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Springer, Warszawa, 2010
2. Watt J.D., Thorne D.J.: Composition and pozzolanic properties of pulverised fuel ashes. I. Composition of fly ashes from some British power stations and properties of their component particles. Journal of Applied Chemistry, 15, 12, 1965, 585-594, DOI: 10.1002/jctb.5010151207
3. Garbacik A.: Właściwości fizyczne i chemiczne popiołów W oraz ocena ich zmienności. Seminarium naukowe „Popioły lotne wapienne w technologii cementu”, Kraków, 2011
4. Giergiczny Z.: Popiół lotny w składzie cementu i betonu. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2013
5. Dziuk D., Giergiczny Z., Garbacik A.: Calcareous fly ash as a main constituent of common cements. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 57-69, DOI: 10.7409/rabdim.013.005
6. Hubbard F.H., Dhir R.K., Ellis M.S.: Pulverized-fuel ash for concrete: Compositional characterisation of United Kingdom PFA. Cement and Concrete Research, 15, 1, 1985, 185-198, DOI: 10.1016/0008-8846(85)90025-0
7. Tkaczewska E., Małolepszy J.: Właściwości szkła w krzemionkowych popiołach lotnych. Cement Wapno Beton, 14/76, 3, 2009, 148-153
8. Bumrongjaroen W., Swetekititham S., Livingston R.A., Schweitzer J.: Synthetic glass models for investigating fly ash reactivity. 9th CANMET/ACI International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Warsaw, 2007, 227-242
9. Alahrache S., Lothenbach B., Accardo G., Champenois J.B., Hesselbarth F., Winnefeld F.: Dissolution of aluminosilicate glasses in alkaline environment. 14International Congress on the Chemistry of Cement, Abstract Book, Vol. 1, Beijing, 2015, 225, CD
10. Tkaczewska E.: Wpływ stosunku AlO/(NaO+KO+2CaO) na reaktywność syntetycznego szkła popiołowego i właściwości mechaniczne zaprawy z dodatkiem tego popiołu lotnego. Cement Wapno Beton, 24, 6, 2019, 494-505, DOI: 10.32047/CWB.2019.24.6.8
11. Hemmings R.T., Berry E.E.: On the glass in coal fly ashes: Recent advance. Symposium Q - Fly Ash and Coal Conversion By-Products IV, Materials Research Society, 113, 1988, 3-38
12. Berry E.E., Malhotra V.M.: Fly ash in concrete. Minister of Supplies and Services, Detroit, 1987
13. Taylor H.F.W.: Cement chemistry. Published by Thomas Telford, London, 1997
14. Giergiczny Z.: Popioły lotne z dużą zawartością wapnia. Cement Wapno Beton, 10/72, 5, 2005, 271-282
15. Giergiczny Z., Garbacik A., Ostrowski M.: Pozzolanic and hydraulic activity of calcareous fly ash. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 71-81, DOI: 10.7409/rabdim.013.006
16. Giergiczny E., Giergiczny Z., Michniewicz E.: The properties and use of fly ashes from the brown coal combustion. 4th International Symposium on the Reclamation, Treatment and Utilization of Coal Mining Wastes, Krakow, 1993, 609-616
17. Giergiczny Z.: Rola popiołów lotnych wapniowych i krzemionkowych w kształtowaniu właściwości współczesnych spoiw budowlanych i tworzyw cementowych. Monografia 325, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2006
18. Giergiczny Z., Garbacik A., Baran T.: Calcareous fly ashes as a pozzolanic-hydraulic constituent of cements and an active addition for concrete. 5th International Scientific Conference “Energy and Environment in Technology of Building Materials, Ceramics, Glass and Refractories”, Warsaw-Opole, 2010, chapter 14, 186-200
19. Giergiczny Z.: The hydraulic activity of high calcium fly ash. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 83, 1, 2006, 227-232, DOI: 10.1007/s10973-005-6970-7
20. Massazza F.: Pozzolana and pozzolanic cements, in: Lea’s Chemistry of Cement and Concrete. Published by Elsevier Ltd., London, 2003, 471-635
21. Giergiczny Z., Garbacik A.: Właściwości cementów z dodatkiem popiołu lotnego wapiennego. Cement Wapno Beton, 17/79, 4, 2012, 217-224
22. Papadakis V.G.: Effect of fly ash on Portland cement systems: Part I. Low-calcium fly ash. Cement and ConcreteResearch, 29, 11, 1999, 1727-1736, DOI: 10.1016/S0008-8846(99)00153-2
23. Baran T., Drożdż W., Pichniarczyk P.: The use of calcareous fly ash in cement and concrete manufacture. Cement Wapno Beton, 17/79, 1, 2012, 50-56
24. Papadakis V.G.: Effect of fly ash on Portland cement systems: Part II. High-calcium fly ash. Cement and Concrete Research, 30, 10, 2000, 1647-1654, DOI: 10.1016/S0008-8846(00)00388-4
25. Antiohos S., Maganari K., Tsimas S.: Evaluation of blends of high and low calcium fly ashes for use as supplementary cementing materials. Cement and Concrete Composite, 27, 3, 2005, 349-356, DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2004.05.001
26. Nowoświat A., Gołaszewski J.: Influence of the variability of calcareous fly ash properties on rheological properties of fresh mortar with its addition. Materials (Basel), 12, 12, 2019, 1942
27. Tsimas S., Antiohos S., Papayianni I.: Standardization aspects concerning high calcium fly ashes. Cement and Concrete World, 9, 1, 2005, 66-85
28. Giergiczny Z.: Fly ash and slag. Cement and Concrete Research, 124, 2019, 105826, DOI: 10.1016/j.cemconres.2019.105826
29. Giergiczny Z., Synowiec K., Żak A.: Suitability evaluation of calcareous fly ash as an active mineral additive to concrete. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 83-97, DOI: 10.7409/rabdim.013.007
30. Czopowski E., Łaźniewska-Piekarczyk B., Rubińska- Jończy B., Szwabowski J.: Properties of concretes based on cements containing calcareous fly ash. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 31-40, DOI: 10.7409/rabdim.013.003
31. Gołaszewski J., Ponikiewski T., Kostrzanowska- Siedlarz A., Miera P., Deszcz J.: Influence of cements containing calcareous fly ash as a main component on properties of fresh cement mixtures. WMCAUS - IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 245, 2017, 022099
32. Amarnath Y., RamaChandurdu C., Bhaskar Desai V.: Influence of fly ash replacement on strength properties of cement mortar. International Journal of Engineering Science and Technology, 4, 8, 2012, 3657-3665
33. Gołaszewski J., Kostrzanowska A., Ponikiewski T., Antonowicz G.: Influence of calcareous fly ash on rheological properties of cement pastes and mortars. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 1, 2013, 99-112, DOI: 10.7409/rabdim.013.008
34. Giergiczny Z., Dziuk D., Pużak T., Batog M.: Practical Use of Calcareous fly ash in portland-composite cement CEM II/B-M (V-W) 32,5R industrial production. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3, 13, 2014, 195-202
35. Dziuk D., Giergiczny Z., Adamski G., Garbacik A.: Cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II/B-M (V-W) 32,5R - skład, właściwości i możliwości zastosowania w budownictwie. Materiały Budowlane, 5, 2012, 37-39
36. Giergiczny Z., Weryńska A.: Influence of fineness of fly ashes on their hydraulic activity. 3rd CANMET/ACI International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Trondheim, 1989, 97-115
37. Ramachandran V.S.: Mineral admixture, in: Concrete Admixtures Handbook: Properties, Science and Technology. Noyes Publications, Westwood, 1984, 657-739
38. Xu G., Shi X.: Characteristics and applications of fly ash as a sustainable construction material: A state-of-the-art review. Resources, Conservation and Recycling, 136, 2018, 95-109, DOI: 10.1016/j.resconrec.2018.04.010
39. Tkaczewska E.: Effect of size fraction and glass structure of siliceous fly ashes on fly ash cement hydration. Journal of Industrial Engineering and Chemistry, 20, 1, 2014, 315-321, DOI: 10.1016/j.jiec.2013.03.032
40. Tkaczewska E.: Wpływ skłądu chemicznego i więźby szkła popiołowego na właściwości cementu. Cement Wapno Beton, 22, 4, 2017, 328-336
41. Chiu A.: Hydration of tricalcium silicate. Project No. PHASM201, University College London, London, 2016
42. Ponikiewski T., Gołaszewski J.: Kształtowanie samozagęszczalności mieszanek betonowych na bazie cementów z dodatkiem popiołu lotnego wapiennego. Cement Wapno Beton, 17/79, 4, 2012, 233-242
43. Małolepszy J., Tkaczewska E.: Wpływ frakcji ziarnowej popiołów lotnych na ich właściwości pucolanowe. Ceramika, Polski Biuletyn Ceramiczny, 91, 2, 2005, 1143-1150

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-d25dc667-8abc-4fbe-a901-f3e645d4d294