Krzemionka jako potencjalnie reaktywny składnik kruszyw węglanowych

• Autorzy: Rembiś Marek , Dubiniewicz A.

Warianty tytułu

EN

Silica as potentially reactive component in carbonate aggregates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań petrograficznych dotyczących udziału i formy krzemionki występującej w zróżnicowanych litologicznie skałach węglanowych z siedmiu złóż, które są stosowane do produkcji kruszyw budowlanych. Stwierdzono związek między litologią tych skał a rodzajem obecnej w nich krzemionki o różnej genezie. W wapieniach odmiany biomikrytowej, pochodzących z czterech złóż, wykazano obecność głównie chalcedonu i podrzędnie kwarcu, a w jednym złożu także obecność opalu. W odmianach biosparytowej i dolobiomikrytowej zaobserwowano jedynie chalcedon lub minerał ten występował wspólnie z kwarcem. W wapieniach sparytowych i mikrosparytowych stwierdzono obecność tylko kwarcu. Udział poszczególnych form krzemionki występującej w skałach węglanowych odniesiono do kryteriów przyjętych przez National Ready Mix Concrete Association. Ustalono, że kruszywa pozyskane z badanych skał węglanowych, będą charakteryzować się brakiem potencjalnej reaktywności alkalicznej (ASR) lub jej zróżnicowanym stopniem, uzależnionym od tekstury skały oraz nasilenia sylifikacji jakiej została ona poddana.

EN

The article presents the results of the petrographic analysis of the content and the form of silica occurring in the lithologically varied carbonate rocks. The investigations were carried out on the rocks deriving from seven deposits and used as material for the production of construction aggregates. It was found a relationship between lithology of the rocks and occuring type of silica of diverse origin. The biomicrites, coming from four deposits, contain mainly chalcedony and subordinately quartz, whereas in one deposit additionally opal has been found. In the biosparites and the dolobiomicrites chalcedony occurs separately or with accompanying of quartz. The sparites and the microsparites contain exclusively quartz. The content of the individual form of silica in the carbonate rocks was compared to National Ready Mix Concrete Association standards. It has been determined that the aggregates from the investigated carbonate rocks are characterized by lack of potential alkaline reactivity (ASR) or varying degree of reactivity, depending on the texture of the rock and advancement of silicification processes.

Słowa kluczowe

PL

krzemionka; skały węglanowe; reaktywność alkaliczna

EN

silica; carbonate rocks; alkaline reactivity

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 60, nr 2
• Strony: 29--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz.

Twórcy

autor

Rembiś Marek

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

autor

Dubiniewicz A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] ASTM C295/C295M-12. Standard Guide for Petrographic Examination of Aggregates for Concrete. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012, www.astm.org
• [2] Broekmans M.A.T.M. 2004. Structural properties of quartz and their potential role for ASR. Materials Characterization, 53: 129-140
• [3] Bustillo M.A. 2010. Silicification of continental carbonates. In: Carbonates in Continental Settings: geochemistry, diagenesis and applications (Eds.: Alonso-Zarza A.M. & Tanner L.H.) Developments in Sedimentology Series (Ed: Van Loon A.J). Elsevier, 62: 153-178
• [4] Chatterji S. 2015. Chemistry of alkali-silica reaction and testing of aggregates. Cement & Concrete Composites, 27: 788-795
• [5] Folk R.L. 1959. Practical petrographic classification of limestones. American Association of Petroleum Geologists Bulletin, 43: 1-38
• [6] Fournier B.; Bérubé M.A. 2000. Alkali-aggregate reaction in concrete: A review of basic concepts and engineering implications. Canadian Journal of Civil Engineering, 27, 2: 167-191
• [7] Góra J., Piasta W. G. 2004. Wpływ kruszyw łamanych na właściwości wytrzymałościowe betonów wysokiej jakości. Konferencja „Dni betonu”. Polski Cement Sp. z o. o., Kraków 2004
• [8] Góralczyk S. 2011. Reaktywność alkaliczna kruszyw. Nowa europejska metodyka badań i oceny. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Studia i Materiały, 39, 132: 69-77
• [9] Góralczyk S., Filipczyk M. 2018. Aktualne badania reaktywności alkalicznej polskich kruszyw. W: Kruszywa Mineralne, t. 2. Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr, 37-48
• [10] Hobbs D.W., Gutteridge W.A. 1979. Particle size of aggregate and its influence upon the expansion caused by the alkali- silica reaction. Magazine of Concrete Research, 31, 109: 235-242
• [11] Iler R.K. 1979. The Chemistry of Silica: Solubility, Polymerization, Colloid and Surface Properties and Biochemistry. John Wiley & Sons, New York.
• [12] Jensen V. 2012. Reclassification of alkali aggregate reaction. In: Proceedings of the 14th International Conference on Alkali-Aggregate Reaction (ICAAR) (Eds.: Drimalas T., Ideker J.H., Fournier B.). Austin, Texas, USA 2012
• [13] Kozłowski S. 1986. Surowce skalne Polski. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1986
• [14] Kukielska D., Góralczyk S. 2015. Reaktywność alkaliczna kruszyw. Mining Science – Mineral Aggregates, 22, 1: 101-110
• [15] Naziemiec Z., Pabiś-Mazgaj E., 2017. Preliminary evaluation of the alkali reactivity of crushed aggregates from glacial deposits in northern Poland. Roads and Bridges - Drogi i Mosty 16: 203 - 222
• [16] Neville A.M. 2012. Właściwości betonu. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2012.
• [17] Niibori Y., Kunita M., Tochiyama O., Chida T. 2000. Dissolution rates of amorphous silica in highly alkaline solution. Journal of Nuclear Science and Technology, 37, 4: 349-357
• [18] NRMCA 1993. Guide Specifications for Concrete Subject to Alkali-Silica Reactions. Maryland, 1993
• [19] Rajabipour F., Giannini E., Dunant C., Ideker J.H., Thomas M.D.A. 2015. Alkali-silica reaction: Current understanding of the reaction mechanisms and the knowledge gaps. Cement and Concrete Research, 76: 130-146
• [20] Sekrane N.Z., Asroun A. 2014. Modelling The Effects of Aggregate Size on Alkali Aggregate Reaction Expansion. Engineering, Technology & Applied Science Research, 4, 3: 656-661
• [21] Swenson E.G., Gillot J.E. 1960. Characteristics of Kingston carbonate rock reaction. Highway Research Board Bulletin, 275: 18-31
• [22] Thomas M.D.A., Fournier B., Folliard K.J. 2013. Alkali-Aggregate Reactivity (AAR) Facts Book. Federal Highway Administration (FHWA), U.S. Department of Transportation, FHWA-HIF-13-019
• [23] Walther J.V., Helgeson H.C. 1977. Calculation of the thermodynamic properties of aqueous silica and the solubility of quartz and its polymorphs at high pressures and temperatures. American Journal of Science, 277: 1315-1351
• [24] Wyszomirski P., Szydłak T., Pichniarczyk P. 2016. Charakterystyka surowcowa wybranych kruszyw mineralnych NE Polski w aspekcie trwałości betonów. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, 96: 363-378
• [25] Zhang C., Wang A., Tang M., Zhang N. 1999. Influence of aggregate size and aggregate grading on ASR expansion. Cement and Concrete Research, 29, 9: 1393-1396

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).