Effect of cellular concrete powder on durability of normal strength concrete

• Autorzy: Gyurkó Z. , Szijártó A. , Abed M. , Nemes R.

Identyfikatory

DOI

10.21307/ACEE-2018-022

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Present research program is dealing with the effects of cellular concrete powder (CCP) on the compressive strength and durability of concrete. CCP is an industrial by-product, which was applied as supplementary cementitious material (SCM) in the concrete mix. In the previous research of the authors of this paper, it was found that the cellular concrete powder, applied as an additive to the concrete mix, can increase the compressive strength and the resistance against freezing of concrete [1]. In that paper, the results were compared to a reference mix and a mix that contains air-entraining agent, which is a typical solution to increase concrete durability. Increasing of durability can be achieved by the application of supplementary materials, like silica-fume or metakaolin. Present paper is dealing with the comparison of concrete with metakaolin and cellular concrete powder, on the basis of compressive strength and frost resistance, using them as a cement substituting material. Different amount of metakaolin and CCP were added to the concrete mix, by substituting a given percentage (3, 10 or 17%) of cement with them. The results show the positive effect of both supplementary materials and based on present research the maximum amount of useful CCP can be approximated for the given concrete mix.

PL

Przedstawiony program badawczy dotyczy wpływu sproszkowanego betonu komórkowego (CCP) na wytrzymałość betonu na ściskanie i jego trwałość. CCP jest przemysłowym produktem ubocznym, który został zastosowany jako dodatek do cementu w mieszance betonowej. W poprzednich badaniach autorów tego artykułu stwierdzono, że sproszkowany beton komórkowy, stosowany jako dodatek do mieszanki betonowej, może zwiększać wytrzymałość na ściskanie i odporność na zamarzanie betonu [1]. W tym artykule porównano wyniki z mieszanką referencyjną i mieszanką zawierającą domieszkę napowietrzającą, co jest typowym rozwiązaniem zwiększającym trwałość betonu. Zwiększenie trwałości można osiągnąć przez zastosowanie dodatków w postaci pyłu krzemionkowego lub metakaolinu. W niniejszym artykule przedstawiono porównanie betonu z metakaolinem i sproszkowanym betonek komórkowym w odniesieniu do wytrzymałości na ściskanie i mrozoodporności, wykorzystując te dodatki jako materiał zastępujący cement. Do mieszanki betonowej dodano różne ilości metakaolinu i CCP, zastępując nimi określony procent (3, 10 lub 17%) cementu. Wyniki badań pokazują pozytywny wpływ obu dodatków i pozwalają wyznaczyć dla danej mieszanki betonowej maksymalną przybliżoną wartość CCP.

Słowa kluczowe

EN

cellular concrete; SCM; durability; normal strength; waste material

PL

beton komórkowy; dodatki do betonu; trwałość; wytrzymałość; odpady

• Wydawca: Silesian University of Technology
• Czasopismo: Architecture Civil Engineering Environment
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 11, no. 2
• Strony: 59--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Gyurkó Z.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3, Budapest 1111, Hungary

autor

Szijártó A.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3, Budapest 1111, Hungary

autor

Abed M.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3, Budapest 1111, Hungary

autor

Nemes R.

• Faculty of Civil Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3, Budapest 1111, Hungary

Bibliografia

• [1] Gyurkó, Z., Szijártó, A., & Nemes, R. (2017). Increasing freeze-thaw resistance of concrete by additions of powdered cellular concrete and clay bricks. Procedia Engineering, 193(C), 11-18.
• [2] He, Z., Tang, S. W., Zhao, G. S., & Chen, E. (2016). Comparison of three and one dimensional attacks of freeze-thaw and carbonation for concrete samples. Construction and Building Materials, 127, 596-606.
• [3] Łaźniewska-Piekarczyk, B. (2013). The frost resistance versus air voids parameters of high performance self-compacting concrete modified by non-airentrained admixtures. Construction and Building Materials, 48, 1209-1220.
• [4] Nemes, R., & Fenyvesi, O. (2013). Frost resistance of LWAC made with different lightweight aggregates in urban environment. CCC 2013 - Concrete Structures in Urban Areas, Wroclaw, Poland, 478-481.
• [5] Abed, M., & Nemes, R. (2017). Possibility of Producing Green, Self-Compacting, High Performance Concrete (GSCHPC). Concrete Structures, 18, 21-29.
• [6] Siddique, R., & Klaus, J. (2009). Influence of metakaolin on the properties of mortar and concrete: a review. Applied Clay Science, 43(3-4), 392-400.
• [7] Gruber, K. A., Ramlochan, T., Boddy, A., Hooton, R. D., & Thomas, M. D. A. (2001). Increasing concrete durability with high-reactivity metakaolin. Cement and Concrete Composites, 23(6), 479-84.
• [8] Cassagnabčre, F., Mouret, M., Escadeillas, G., Broilliard, P., & Bertrand, A. (2010). Metakaolin, a solution for the precast industry to limit the clinker content in concrete: mechanical aspects. Construction and Building Materials, 24(7), 1109-1118.
• [9] Zeníšek, M., Vlach, T., & Laiblová, L. (2017). Dosage of Metakaolin in high performance concrete. Key Engineering Materials, 722, 311-315.
• [10] Borosnyói, A. (2016). Long term durability performance and mechanical properties of high performance concretes with combined use of supplementary cementing materials. Construction and Building Materials, 112, 307-324.
• [11] Nehme, S. G. (2015). Kiegészítőanyagok hatása a szokványos és az öntömörödô betonokra 2. rész. Laboratóriumi vizsgálatok (Effect of supplementary materials on normal and self-compacting concretes 2. Part 2 - Laboratory tests). Építőanyag - Journal of Silicate Based and Composite Materials, 67(2), 72-78.
• [12] Fenyvesi, O., & Jankus, B. (2015). Opportunities in recycling AAC waste as aggregate for lightweight concrete. Építőanyag - Journal of Silicate Based and Composite Materials, 67, 66-70.
• [13] European Committee for Standardization (CEN). CEN/TS 12390-9 Testing hardened concrete - Part 9: Freeze-thaw resistance - Scaling, 24.
• [14] Szijártó, A. (2016). Performance studies of concretes containing perlite supplementary cementitious material (Bachelor Thesis, Budapest University of Technology and Economics). Hungary, Budapest.