The influence of the age of concretes with fbc fly ash or metakaolinite additives on their strength properties

• Autorzy: Konkol J. , Prokopski G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wieku betonów z dodatkiem popiołu fluidalnego lub metakaolinitu na ich właściwości wytrzymałościowe

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

An influence ofthe age of concretes modified with addition of activated fluidized bed combustion (FBC) fly ash (fluidal ash - FL) or metakaolinite (MK) on their compressive strength fc, fracture toughness KlcS and Young's modulus E is determined in the paper. The additives were used as equivalents of part of cement. The performance effectiveness of both additives as substitutes of part of concrete is compared. The investigations were conducted after 28, 90 and 180 days of concrete curing. The functions for calculation of investigated mechanical properties of concretes (fc, KlcS and E) after 28, 90 and 180 days of hardening are given. Statistically significant influence of the concrete age and the change of its composition on the investigated mechanical properties (fc, KlcS and E) was shown. An increase in all the investigated parameters values (fc, KlcS and E) with the decrease in the water/binder ratio and diversified influence of the additive content change with respect to the age of the concrete was observed. It was found that the biggest increment of the values of investigated parameters occurs after 28 days of curing in relation to the results of 90 and 180 days concrete. A model enabling prediction of compressive strength fc of the concrete modified by mechanically activated FCB fly ash or metakaolinite with respect to its composition and age, was created.

PL

W artykule określono wpływ wieku betonów modyfikowanych dodatkiem aktywowanego popiołu fluidalnego (FL) lub metakaolinitu (MK) na ich wytrzymałość na ściskanie fc, odporność na pękanie KlcS oraz moduł sprężystości podłużnej E. Dodatki zastosowano jako równoważniki części cementu. Porównano skuteczność działania obu dodatków jako zamiennika części cementu. Badania przeprowadzono po 28, 90 i 180 dniach dojrzewania. Podano zależności funkcyjne umożliwiające określenie badanych właściwości mechanicznych betonów (fc, KlcS i E) po 28, 90 i 180 dniach twardnienia. Wykazano statystycznie istotny wpływ zmiany składu betonu oraz jego wieku na badane właściwości mechaniczne (fc, KlcS i E). Stwierdzono wzrost wartości wszystkich badanych parametrów (fc, KlcS i E) w miarę zmniejszenia stosunku woda/spoiwo oraz zróżnicowany wpływ zmiany udziału dodatku w zależności od wieku betonu. Największy przyrost wartości badanych parametrów uzyskano po pierwszych 28 dniach dojrzewania w stosunku do wyników otrzymanych dla betonu 90- i 180-dniowego. Zaproponowano model umożliwiający przewidywanie wytrzymałości na ściskanie fc w zależności od składu i wieku betonu modyfikowanego popiołem fluidalnym aktywowanym mechanicznie lub metakaolinitem.

Słowa kluczowe

EN

age of concrete; compressive strength; concrete; elastic modulus; fluidal ash; fracture toughness; metakaolinite

PL

beton; metakaolinit; moduł sprężystości; odporność na pękanie; popiół fluidalny; wiek betonu; wytrzymałość na ściskanie

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 13, no. 1
• Strony: 49--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Konkol J.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Inżynierii Materiałowej i Technologii Budownictwa

autor

Prokopski G.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Inżynierii Materiałowej i Technologii Budownictwa

Bibliografia

• [1] Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski J., Śliwiński J.: Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Wydawnictwo Instytut Śląski, Opole, 2002
• [2] Praca zbiorowa pod redakcją A.M. Brandta: Zastosowanie popiołów lotnych z kotłów fluidalnych w betonach konstrukcyjnych. IPPT PAN, KILiW, Studia z zakresu inżynierii, 72, Warszawa 2010
• [3] Marks M., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M.A.: Automatic categorization of chloride migration into concrete modified with CFBC ash. Computers and Con¬crete, 9, 5, 2012, 393 - 405
• [4] Marks M., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Glinicki M.A., Olek J., Marks M.: Assessment of scaling durability of concrete with CFBC ash by automatic classification rules. Journal of Materials in Civil Engineering, 24,7, 2012, 860 - 867
• [5] Glinicki M.A., Zieliński M.: Frost salt scaling resistance of concrete containing CFBC fly ash. Materials and Structures, 42, 7, 2009, 993 - 1002
• [6] Konkol J., Prokopski G.: Morfologia przełomu oraz od¬porność na pękanie betonów modyfikowanych dodatkiem popiołu fluidalnego lub metakaolinitu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 58, 3/11/III, 2011, 321 - 330
• [7] Jones T.R.: Metakaolin as a pozzolanic addition to concrete, in "Structure and Performance of Cements" (editors: J. Bensted, P. Barnes). Spoon Press, London, New York, 2002
• [8] Kostuch J.A., Walters G.V., Jones T.R.: High performance concrete incorporating metakaolin - a review. Proc. of International Conference Concrete 2000 - Eco¬nomic and Durable Construction, UniversityofDundee, 2, 1993, 1799- 1811
• [9] Poon C.S., Kou S.C., Lam L.: Compressive strength, chloride diffusivity and pore structure of high performance metakaolin and silica fume concrete. Construc¬tion and Building Materials, 20, 10, 2006, 858 – 865
• [10] Wala D., Rosiek G.: Minerały ilaste jako dodatek puco-lanowy do cementów hydraulicznych. Cement Wapno Beton, VIII/LXX, 1, 2003, 27 - 33
• [11] Wild S., Khatib J.M.: Portlandite consumption in metakaolin cement pastes and mortars. Cement and Concrete Research, 27, 1, 1997, 137- 146
• [12] Cassagnabere F., Escadeillas G., Mouret M.: Study of the reactivity of cement/metakaolin binders at early age for specific use in steam cured precast concrete. Construction and Building Materials, 23,2,2009,755-784
• [13] Jarominiak A., Michalak E.: Metakaolin - nowy dodatek doskonalący cechy betonu cementowego. Inżynieria i Budownictwo, 55, 2, 1999, 85 - 88
• [14] Mansour M.S., Abadlia M.T., Jauberthie R., Messaoudene I.: Metakaolin jako dodatek pucolanowy modyfikujący właściwości zapraw. Cement Wapno Beton, XVII/LXXIX, 2, 2012, 102 - 108
• [15] Parande A.K., Ramesh Babu B., Aswin Karthik M., Deepak Kumaar K.K., Palaniswamy N.: Study on strength and corrosion performance for steel embedded in metakaolin blended concrete/mortar. Construction and Building Materials, 22, 3, 2008, 127 - 134
• [16] Furtak K., Śliwiński J.: Materiały budowlane w mostownictwie. WKŁ, Warszawa, 2004
• [17] Konkol J.: Wprowadzenie do praktycznego planowania eksperymentu. StatSoft Polska, 2008, 43 - 58, http://www.statsoft.pl/czytelnia/artykuly/Wprowadzenie_ do_praktycznego.pdf
• [18] Determinationoffracture parameters (KIc andCTODc) of plain concrete using three-point bend tests. RILEM Draft Recommendations, TC 89 - FMT Fracture Mechanics of Concrete Test Methods, Materials and Structures, 23, 138, 1990, 457 - 460
• [19] Prokopski G.: Mechanika pękania betonów cementowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2009