BazTech - Yadda

1

Wpływ zeolitu syntetycznego na syntezę tobermorytu

Skawińska Anna, Owsiak Zdzisława

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 5

320--329

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku zeolitu syntetycznego na powstawanie tobermorytu w mieszaninie tlenku wapnia z kwarcem. Zeolit syntetyczny otrzymano przez termiczną aktywację haloizytu, a następnie gotowaniu w roztworze wodorotlenku sodu. W pracy badano powstawanie tobermorytu przy stałym stosunku molowym CaO/SiO2 wynoszącym 0,86 w warunkach autoklawizacji odpowiadających ciśnieniu nasyconej pary wodnej w temperaturze 180ºC. Czas syntezy wynosił 4 i 12 godzin. Zeolit syntetyczny dodawany był w ilości 5%, 15% oraz 30% masy suchych składników. Badania wykazały, że zeolit syntetyczny wpływa na powstawania uwodnionych krzemianów wapnia o małym uporządkowaniu struktury. Po 4 godzinach autoklawizacji na dyfraktogramie próbek z dodatkiem zeolitu syntetycznego notuje się niewielki refleks tobermorytu. W próbkach, w których został przekroczony stosunek molowy Al/(Al+Si) > 0.15 pojawiają się hydrogranaty z grupy hibschit-katoit. W pracy wykazano, że hydrogranaty z grupy hibschit-katoit pojawiają się w próbkach z dodatkiem 15% oraz 30% zeolitu po 4 godzinach obróbki hydrotermalnej. Intensywność refleksu katoitu zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu autoklawizacji i zanika dla próbki z 15% zeolitu po 12 godzinach autoklawizacji. Dla tych próbek wykazano również obecność portlandytu.

EN

This paper presents the results of a study of the effect of synthetic zeolite addition on the formation of tobermorite in a burnt lime-quartz mixture. Synthetic zeolite was obtained by thermal activation of halloysite followed by boiling in sodium hydroxide solution. In this study, the formation of tobermorite was investigated at a constant CaO/SiO2 molar ratio of 0.86 under autoclaving conditions corresponding to saturated steam pressure at 180ºC. The synthesis times were 4 and 12 hours. Synthetic zeolite was added at 5%, 15% and 30%. Studies have shown that synthetic zeolite influences the formation of hydrated calcium silicates with poor crystallinity. After 4 hours of autoclaving for samples with synthetic zeolite, a small peak of tobermorite can be found on the XRD pattern. In samples where the molar ratio of Al/(Al+Si) > 0.15 was exceeded, hydrogarnets of the hibschite-katoite group appear. The paper shows that hydrogarnets of the hibschite-katoite group appear for samples with 15% and 30% zeolite after 4 hours of hydrothermal treatment. The intensity of the katoite reflection decreases with increasing autoclaving time and disappears for the sample with 15% zeolite after 12 hours of autoclaving. The presence of portlandite was also demonstrated in these samples.

2

Pułapki w chemii cementu

Kurdowski W., Kądzielawski G.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 4

333--340

PL

W artykule przeprowadzono dyskusję zagadnień z chemii cementu, które nie mają naukowego wyjaśnienia. Są to zagadnienia dotyczące hydratacji cementu, które łączą się ze zwiększeniem objętości zaczynu, pomimo że reakcje klinkierowych faz bezwodnych z wodą są związane zawsze z kontrakcją, czyli ze zmniejszeniem objętości produktów tych reakcji. Z dyskusji tej wynika, że pomimo znacznego rozwoju aparatury badawczej nie opracowano do dnia dzisiejszego podstaw naukowych w pełni rozwiązujących te problemy. Natomiast można stwierdzić, że jako uzasadnienie pozostają w dalszym ciągu procesy przebiegające w małej objętości „in situ” i ciśnienie osmotyczne. Poczyniono jednak znaczny postęp w odniesieniu do ettringitu zwracając uwagę na duże znaczenie wodorotlenku wapnia w tym procesie.

EN

In the paper some problems of cement chemistry which have no scientific basis was discussed. There are the problems concerning the hydration of cement, which are concerning the expansion of cement paste, despite that the clinker anhydrous phases reactions with water is always linked with contraction i.e. the decrease of the total volume of the products. From this discussion it is evident that, despite of the important progress of scientific equipment, the scientific basis explaining these problems was not elaborated till to day. It can be stated, that as explanation the process occurring in the small volume - "in situ" still remains as well as the osmotic pressure. However, the significant progress can be observed relative to ettringite, where among others the importance of Ca(OH)2 content in cement for ettringite expansion was found.

3

Wpływ różnych dodatków polimeru butadienowo-styrenowego PBS na hydratację krzemianu trójwapniowego

Wang R., Yue X.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 5

336--346

PL

W pracy omówiono badania wpływu dodatku kopolimeru butadien-styren na hydratację krzemianu trójwapniowego. Oznaczono ciepło hydratacji, morfologię fazy C-S-H, zawartość wodorotlenku wapniowego i C3S, który nie uległ hydratacji. Wyniki wykazały, że kopolimer wydłuża okres indukcji oraz opóźnia pojawienie się okresu wzrostu szybkości reakcji, a także zmniejsza maksymalną szybkość wydzielania ciepła w tej fazie hydratacji. Cząsteczki kopolimeru są adsorbowane na powierzchni ziaren C3S we wczesnej fazie hydratacji. Po 3 dniach hydratacji, polimer może tworzyć błonki na powierzchni alitu, co utrudnia wzrost fazy C-S-H. Dodatek kopolimeru opóźnia hydratację C3S, przy czym efekt ten jest tym większy im większa jest jego zawartość.

EN

The addition of styrene-butadiene rubber latex on the hydration of tricalcium silicate was studied in presented research. Hydration heat, morphology of C-S-H, content of calcium hydroxide and unhydrated C3S were determined. The results showed that SBR latex could not only prolong the induction period and retard the appearance of acceleration period, but also decrease the maximum rate of heat evolution and the slope of acceleration period of C3S hydration. SBR particles adsorbed on the surface of C3S crystals in early age and formed film after 3 days, and decrease the C-S-H fibres. In general, the addition of SBR retarded the hydration of C3S and this effect was enhanced with the increasing dosage of SBR latex.

4

Modyfikacja wyrobów wapienno-piaskowych

Stępień A.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 12

29--31

PL

W artykule przeanalizowano wpływ modyfikacji składu mieszanki wapienno-piaskowej (silikatowej) na właściwości i mikrostrukturę gotowych wyrobów. Badaniom poddano mieszanki modyfikowane: kruszywem bazaltowym, kruszywem barytowym oraz krzemianem i polikrzemianem litu. Analizę skutków modyfikacji dokonano na podstawie wyników badań uzyskanych przy wykorzystaniu termicznej analizy różnicowej (DTA), dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) i elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM), a także oznaczania porowatości.

EN

The article analyzes the effect of the composition modification of sand-lime (silicate) mixture on the properties and microstructure of the finished products. The study involved a mixture modified with: basalt aggregate, barite aggregate and lithium silicate and polysilicate. The analysis of the effects of modifications were made based on the test results obtained using differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy, as well as the determination of porosity.

5

Influence of lithium silicate on microstructural and mechanical properties of autoclaved silicate products

Stępień A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 1-B

65--72

EN

As the term „lithium nanotechnology” has become widely known, the application of lithium compounds in the construction industry has grown in popularity. The insertion of lithium silicate into silicate paste enhances the strength of the final product through the reduction of free spaces in the modified silicate structure. In consequence, the silicate paste gets denser as its macro-and microstructural properties improve, since lithium silicate has a beneficial effect both on the chemical reaction with silica and on its rate.

PL

Ostatnie dziesięciolecia są szczególnym przykładem rozwoju technologicznego w przemyśle budowlanym, co jest podyktowane m.in. trwałością wytworzonego materiału oraz sposobem pozyskiwania surowców do jego wytworzenia, a dalej ich zasobami. Rozpowszechnienie pojęcia „nanotechnologia litu” spopularyzowało zastosowanie związków litu w przemyśle budowlanym. Wprowadzenie krzemianu litu do masy silikatowej prowadzi do zwiększenia wytrzymałości wyrobu końcowego przez ograniczenie wolnych przestrzeni w modyfikowanym silikacie. Następuje tym samym zagęszczenie masy silikatowej i poprawa jej właściwości makro- i mikrostrukturalnych, bowiem krzemianu litu korzystnie wpływa na reakcje chemiczne zachodzące z krzemionką oraz ich czas. Wprowadzając domieszki do masy silikatowej, dąży się do tego, aby wyroby te pozostały materiałem ekologicznym.

6

Synteza i właściwości produktów hydratacji alkalicznie aktywowanych szkieł glinokrzemianowych

Żak R., Deja J.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 11

159-171

PL

Matryca uwodnionych krzemianów wapnia (faza C-S-H), ze względu na swą obecność w produktach hydratacji materiałów budowlanych, takich jak: cement, spoiwa żużlowo-alkaliczne czy aktywowane szkła glinokrzemianowe, jest w świetle dostępnej literatury wyjątkowo ciekawa, ale co ważne, od wielu lat budzi żywe zainteresowanie. Rozwój technik analitycznych, jak również pojawienie się nowych technik badawczych, stwarza nowe możliwości w badaniu fazy C-S-H, a tym samym w rozwoju nauki – fundamentu technologii. Produkty hydratacji alkalicznie aktywowanych szkieł żużlowych – uwodnione krzemiany wapnia – stanowią obiekt intensywnych prac badawczych, ze względu na proces ich powstawania, strukturę i zmienny skład chemiczny, ale również z punktu widzenia możliwości immobilizowania przez tę fazę substancji niebezpiecznych dla zdrowia i życia ludzkiego. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące syntezy oraz właściwości produktów hydratacji alkalicznie aktywowanych szkieł glinokrzemianowych, czyli uwodnionych krzemianów wapnia typu C-S-H. Szczególną uwagę zwrócono na warunki powstawania fazy C-S-H. Ponadto, zbadano wpływ czasu hydratacji i stosunków molowych CaO/SiO2 na przebieg syntezy prowadzonej w temperaturze pokojowej. Praca obejmuje badania mikrostrukturalne i strukturalne otrzymanych żeli C-S-H. Dokonano także analizy składu fazowego metodą XRD i IR. Obserwacje mikrostruktury otrzymanych żeli wykonano przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wraz z wyznaczeniem widma pierwiastków z powierzchni (analiza EDS).

EN

The matrix of hydrated calcium silicate (C-S-H phase), due to their presence in the products of hydration of construction materials such as cement, binder slag – alkaline or aluminosilicate glasses, in the light of available literature is extremely interesting, but what is important, for many years provoked still lively interest. The development of analytical techniques, as well as the emergence of new research techniques, opens up new possibilities in the study phase of C-S-H, and thus the development of science – the foundation of technology. The products of hydration of alkali-activated slag glass – hydrated calcium silicates, are the object of intense researches, due to the process of their formation, structure and variable chemical composition, but also from the viewpoint of immobilization through this phase of substances hazardous to human health and life. The work presents the results of research, concerning on the synthesis and properties of products of hydration of alkali-activated aluminosilicate glasses, the type of calcium silicate hydrates C-S-H as a matrix for immobilization the heavy metals. Particular attention was paid to the conditions of formation the C-S-H phases. Furthermore, effect of hydration time and the molar ratios of CaO/SiO2 of the mentioned synthesis, carried out at room temperature, were estimated. The work includes microstructure and structure studies of obtained C-S-H gels. Phase composition was analyzed by XRD and IR. Observations of the microstructure of obtained gels were performed using scanning electron microscopy (SEM) with the determination of the spectra of elements from the surface (EDS analysis).

7

Wpływ obecności hydrogranatów z szeregu C3AS3 - C3AH6 na właściwości autoklawizowanych tworzyw wapiennopiaskowych

Pytel Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/III

331-342

PL

Referat zawiera wyniki badań tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu (AS2). Modyfikacja podstawowego zestawu surowcowego przeznaczonego do otrzymywania tworzyw wapienno-piaskowych z dodatkiem metakaolintu, miała na celu zapewnienie możliwości tworzenia się hydrogranatów należących do szeregu C3AS3 - C3AH6 oraz ocenę ich wpływu na właściwości wytrzymałościowe omawianych tworzyw silikatowych. Skład poszczególnych elementów tego szeregu zmienia się zgodnie z ogólnym wzorem Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, dla wartości x z przedziału (0,0 - 3,0). Charakterystyka uzyskanych tworzyw wapienno-piaskowych obejmuje ich podstawowe cechy użytkowe oraz skład mineralogiczny tworzących się produktów syntezy, który określono w oparciu o wyniki badań XRD, DTA, TG, IR, oraz SEM + EDAX. Z dotychczas uzyskanych rezultatów badań wynika, że w analizowanych układach najczęściej powstaje niskokrzemowy hydrogranat zbliżony składem do C3AH6, który współistnieje z innymi produktami syntezy zaliczanymi do grupy uwodnionych krzemianów wapniowych, reprezentowanych zasadniczo przez amorficzną fazę C-S-H oraz tobermoryt (C5S6H5). Tworzenie się tego typu hydrogranatu, a tym samym jego obecność wśród końcowych produktów syntezy, nie wpływa w sposób istotny na cechy wytrzymałościowe tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu.

EN

The paper presents the results of investigations on the properties of autoclaved sand-lime materials prepared with the addition of metakaolinite (AS2). The aim of metakaolinite introduction into the raw material mix was to enable the formation of hydrogarnets of the C3AS3 - C3AH6 series. The composition of hydrogarnets synthesized during experiments was of the formula Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, with "x" of the range 0.0 - 3.0. The influence of hydrogarnet formation on the mechanical properties of autoclaved sand-lime bricks was investigated. Characterization of materials synthesized covered basic technical properties as well as mineralogical composition of the products of synthesis. The methods used in order to investigate the mineralogical composition were XRD, DTA, TG, IR and SEM + EDAX. The obtained results indicate that in the investigated system the most commonly formed hydrogarnet is the one with low silica content, like to C3AH6. It coexists with other products, mainly hydrated calcium silicates: C-S-H phase and tobermorite (C5S6H5). The formation of the mentioned hydrogarnet and its presence in the material structure does not influence significantly the strength of autoclaved sand-lime materials produced with the addition of metakaolinite.

8

Influence of addition of AI compound and gypsum on tobermorite formation in autoclaved aerated concrete studied by in situ X-ray diffraction

Matsui K., Ogawa A., Kikuma J., Tsunashima M., Ishikawa T., Matsuno S.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

nr spec.

3-6

EN

The hydrothermal formation of tobermorite during the processing of autoclaved aerated concrete was investigated by in situ XRD analysis. The XRD measurement is carried out using high-energy X-rays from a synchrotron radiation source. The effects of AI and gypsum addition on tobermorite formation were studied. Acceleration of tobermorite formation by AI and gypsum addition was clearly observed. The tobermorite formation mechanisms were discussed in these systems.