Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of different types of nanosilica on compressive strength development of cement matrix composites

Popławski J., Lelusz M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

169--181

EN

This article presents test results of cement paste and binders with admixture of hydrophilic or hydrophobic nanosilica. The aim of the study was to determine the influence of nanosilica type and mixing method on compressive strength, porosity, and bulk density of cement paste, also on hydration heat of cement binders. The binder compounds were mixed in high speed mixer in order to provide the highest possible dispersion of nanoparticles in the binder before adding it to mixing water. Two mixing methods were studied. The admixtures increased the reactivity of cement binders. Both nanosilica types increased early compressive strength by 25% in comparison with control series. The increase in 28-day compressive strength was observed with the admixture of hydrophilic nanosilica. The differences in dynamics of binders rate of hydration and development of cement pastes compressive strength denote different reaction mechanisms of both types of nanosilica. Application of higher rotation speeds does not guarantee satisfactory mixing of the binder components. For compressive strength enhancement of cement paste prolonged mixing time occurred to be more important.

PL

Osiągnięcia nanotechnologii znalazły zastosowanie w szeregu gałęzi przemysłu. Wraz z rozwojem instrumentów naukowych stają się one również możliwe do wdrożenia w branży budowalnej, a zastosowanie nanodrobin w formie domieszek do betonu jest przykładem tego typu prób. W tym kontekście duże zainteresowanie wzbudza nanokrzemionka. Jest to materiał składający się z nanodrobin amorficznej krzemionki o dużej powierzchni właściwej i dużej czystości chemicznej. Dzięki intensywnej reakcji pucolanowej oraz zarodkowaniu reakcji hydratacji cementu sprzyja wytworzeniu zwartej struktury matrycy cementowej, co może przełożyć się na bardzo dobre parametry mechaniczne i wydłużoną trwałość kompozytu cementowego. Problemem przy stosowaniu nanodomieszek jest zapewnienie ich jednorodnego rozprowadzenia w mieszance i stwardniałym kompozycie. W celu znalezienia satysfakcjonującego rozwiązania tego problemu badane są różne rodzaje nanokrzemionki oraz różne procedury jej mieszania ze składnikami mieszanki. W artykule przedstawiono wyniki badań zaczynów i spoiw cementowych z domieszką nanokrzemionek hydrofilowej i hydrofobowej. Celem badań była ocena wpływu rodzaju nanokrzemionki oraz sposobu mieszania składników na rozwój wytrzymałości na ściskanie, porowatość kapilarną i gęstość zaczynów oraz rozwój ciepła hydratacji spoiw cementowych. Zawartość domieszek w spoiwach wynosiła 0%, 1% lub 2% masy spoiwa. Składniki spoiw cementowych zostały wymieszane w mieszarce wysokoobrotowej w celu zapewnienia możliwie jednorodnego rozprowadzenia nanodomieszek w spoiwie przed dodaniem spoiwa do wody zarobowej. Wykonano 10 serii spoiw: 5 spoiw wymieszanych I metodą mieszania (wykorzystującą dwie prędkości obrotowe mieszarki) oraz identycznych składów 5 spoiw wymieszanych II metodą mieszania (wykorzystującą jedną niższą prędkość urządzenia, ale z dłuższym etapem mieszania).

2

Beton architektoniczny we współczesnej prefabrykacji betonowej

Lelusz M., Organek N.

Przegląd Budowlany

|

2018

|

R. 89, nr 1

41--47

PL

Celem pracy dyplomowej była analiza zastosowania betonu architektonicznego ze szczególnym uwzględnieniem produkcji elementów prefabrykowanych oraz ocena wpływu barwników na wybrane właściwości betonu, jak również sprawdzenie wysokości kosztów wytwarzania elementów z betonu barwionego. W ramach pracy wykonano badania laboratoryjne wpływu rodzaju i ilości barwnika oraz współczynnika w/c na konsystencję mieszanki betonowej oraz na wytrzymałość, gęstość objętościową i nasiąkliwość betonu. Analizowano wpływ trzech barwników różniących się kolorem. Ilość barwnika oraz wartość w/c rozpatrywano na trzech poziomach zmienności. Przeprowadzono analizę wyników badań własnych. Ponadto przeprowadzono analizę ekonomiczną zastosowania betonu barwionego. Na zakończenie podsumowano wyniki analiz i sformułowano wnioski.

EN

The aim of this thesis was to analyze the use of architectural concrete with particular emphasis on the production of prefabricated elements and to assess the effect of dyes on selected concrete properties, as well as to check the amount of manufacturing costs for colored concrete. As part of the project, laboratory testing was performed. The tests included the type and amount of dye and the w/c ratio on the consistency of a concrete mix as well as the strength, volume density and concrete water absorption. The influence of three different dyes was also analyzed. The amount of dye as well as the value of w/c were considered at three different levels of variability. The results of the data collection were a starting point for further analysis. In addition, an economic analysis of the use of colored concrete was carried out. The results were summarized and on this basis the conclusions were formulated.

3

Wpływ popiołu lotnego ze spalania biomasy i pyłu węglowego na wybrane właściwości kompozytów o matrycy cementowej

Popławski J., Lelusz M.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2018

|

Vol. 7 Nr 1

89--94

PL

Planowane wytyczne rządowe dotyczące zmniejszenia wpływu polskiej energetyki na środowisko są ujęte w ministerialnym planie „Polityka energetyczna Polski do 2050 r.”. W tym dokumencie jednym z wymienionych kierunków rozwoju jest upowszechnienie stosowania odnawialnych źródeł energii, w tym biomasy. Popioły powstające ze spalania węgla kamiennego są od lat z powodzeniem wykorzystywane w technologii betonu. Popioły lotne ze spalonej biomasy są nowym i nierozpoznanym materiałem. Celem badań przedstawionych w artykule było porównanie wybranych właściwości zapraw z dodatkiem popiołu powstałego podczas spalania biomasy oraz popiołu pochodzącego ze spalania węgla. Zawartość popiołów w spoiwie wynosiła 20, 40 lub 60% jego masy. Wykonano badania konsystencji i gęstości świeżej zaprawy, wytrzymałości na ściskanie, wytrzymałości na rozciąganie, nasiąkliwości i gęstości stwardniałej zaprawy. Średnia różnica między wytrzymałościami na ściskanie próbek z dodatkiem popiołu lotnego z biomasy i popiołu lotnego z węgla o identycznym dozowaniu wynosiła 9%.

EN

Governmental guidelines planned to diminish of environmental impact of polish energy industry given in ministerial document “Energy policy of Poland up to 2050”. In this act one of the mentioned directions of development is popularization of renewable energy sources, biomass included. The fly-ashes from coal burning have been used in concrete industry for many years. The fly-ashes from biomass firing are a new and unstudied material. The aim of this study presented in this paper was to compare selected properties of cement mortar with the addition of biomass fly-ash or coal fly-ash. The dosage of fly-ash was 20, 40 or 60% of binder’s mass. The consistency and density tests of fresh mortar were performed. The compressive and tensile strength, water absorption and density tests were performed on hardened mortar. The mean difference in compressive strength results between samples with similar dosage of biomass fly-ash or coal fly-ash was 9%.

4

Utility assessment of biomass fly-ash for production of concrete products

Popławski J., Lelusz M.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 8(114)

129--142

EN

International agreements oblige our state to develop ecological sources of energy, one of which is biomass. During its combustion fly-ashes are produced. Several studies have shown that they might be useful in concrete production. The article presents a comparison of biomass fly-ash and coal fly-ash influence on the properties of cement composites. The replacement levels of cement by fly-ash (FA) were 20%, 40% and 60%. Biomass fly-ash FA(B) have replaced coal fly-ash by 0%, 50% and 100%. The compressive strength tests showed similarities in strength development of coal and biomass fly-ashes concretes. Specimens with biomass fly-ash presented similar or better abrasion resistance comparing to coal fly-ash samples.

PL

Zobowiązania międzynarodowe obligują nasz kraj do produkcji energii z wykorzystaniem jej odnawialnych źródeł, jednym z nich jest biomasa. Podczas jej spalania powstają popioły lotne. Przeprowadzone dotychczas badania sugerują, że produkcja wyrobów betonowych może stanowić skuteczny sposób ich wykorzystania. Celem artykułu jest porównanie wpływu popiołu lotnego ze spalania biomasy i spalania węgla. Popioły (FA) stanowiły 20%, 40% lub 60% masy spoiwa. Popiół lotny z biomasy FA(B) dozowany był w ilości 0%, 50% lub 100% masy popiołów. Wyniki badań wytrzymałość na ściskanie wykazały podobny rozwój wytrzymałości betonów. Próbki z dodatkiem popiołów z biomasy charakteryzowały się zbliżoną lub większą odpornością na ścieranie od próbek z dodatkiem popiołów węglowych.

5

Wpływ aktywacji popiołu lotnego ze spalania biomasy na właściwości betonów z takim dodatkiem

Popławski J., Lelusz M.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 10

51--53

PL

Popioły lotne pochodzące ze spalania biomasy są nowym odpadem przemysłowym. Z powodu regulacji prawnych ich utylizacja jest obecnie trudna. Dotychczasowe badania pokazują, że popioły ze spalania biomasy mogą stanowić materiał atrakcyjny dla branży betonów. W celu zwiększenia ich użyteczności można popioły poddawać obróbce. W artykule przedstawiono badania dotyczące wpływu aktywacji popiołów lotnych z biomasy drzewnej na właściwości kompozytów cementowych. Zastosowano popiół przesiany, mielony oraz nieaktywowany. Dozowanie popiołu wynosiło 20; 40 lub 60% masy spoiwa. Dodatek 40% przesianego popiołu lotnego zwiększył o 46% wytrzymałość 90-dniową w porównaniu z popiołem nieaktywowanym. Mielony popiół lotny do 23% zwiększył odporność na ścieranie betonu.

EN

Fly ashes obtained from biomass combustion are a new form of industrial waste. Their utilization is troublesome due present law acts. Research done on biomass fly-ashes suggest that they can be an attractive material for concrete industry. To enhance their properties fly-ashes can be treated. The article presents a research on the influence of fly-ash activation on the cement composites properties. Sieved, grounded and non-treated fly-ashes were used. The dosage of fly-ashes was either 20; 40 or 60% binders mass. 40% addition of sieved fly-ash has increased the 90 days compressive strength by 46% comparing to control specimens. Ground fly-ash increased abrasion resistance up to 23%.

6

Potencjalne zastosowanie nanotechnologii w technologii betonu

Lelusz M., Stankiewicz N.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 3

25--28

PL

W artykule zaprezentowano potencjalne zastosowanie nanotechnologii w technologii betonu. Przedstawiono najczęściej stosowane nanocząstki i nanokompozyty. Jednym z nanomateriałów możliwych do wykorzystania w kompozytach cementowych są nanorurki węglowe, ale wykazują one tendencję do agregacji. W związku z tym bardzo istotne jest opracowanie odpowiedniego sposobu równomiernego rozmieszczenia nanododatku w masie materiału. W Politechnice Białostockiej prowadzone są badania, które mają na celu określenie wpływu nanorurek węglowych na właściwości zapraw cementowych oraz znalezienie metody ich równomiernej dyspersji w kompozycie cementowym. Przedstawiono wyniki badań wpływu nanowłókien na wytrzymałość zapraw. Nanomodyfikowane zaprawy przygotowywano z wykorzystaniem mieszadła magnetycznego. Nawet niewielka zawartość nanocząstek węglowych (rzędu 0,06% masy cementu) spowodowała wzrost wytrzymałości na zginanie o ok. 25%, natomiast wytrzymałość na ściskanie zwiększyła się nawet o ok. 35%.

EN

The potential use of nanotechnology in concrete technology is presented in the paper. The most often usage of nanoparticles and nanocomposites has been described. One of these nanomaterials which are possible to use in cement composites are carbon nanotubes. Unfortunately, they reveal their tendency to aggregation. That is why it is significant to elaborate the method of even nanoparticles distribution in compositemass. The Technical University in Bialystok is conducting some experiments with the aim of determining the impact of nanoparticles on cement mortars as well as to elaborate the methods of their even dispersion. The results of laboratory tests to investigate the influence of nanotubes on cement mortars strength are presented in the paper. Nanomodified mortars were prepared using a magnetic stirrer. It has been noticed that adding even a small amount of nanoadditive (0,06% of the cement mass) would cause an increase in the flexural strength by approximately 25% and an increase in the compressive strength of about 35%, which is very high.

7

Analiza statystyczna wahań strat prażenia popiołów lotnych z obiektów energetycznych północno-wschodniej Polski – aspekty środowiskowe

Lelusz M.

Instal

|

2015

|

nr 7/8

24--28

PL

Popioły lotne ze spalania węgli są coraz częściej postrzegane nie jako odpad, ale wartościowy surowiec. Przemysłowe wykorzystanie ubocznych produktów spalania możliwe jest w przypadku stałej dostępności materiału o odpowiednich właściwościach fizyko-chemicznych. Stabilne parametry surowca są podstawą ich gospodarczego wykorzystania. W artykule przedstawiono wyniki badań terenowo-laboratoryjnych wahań wielkości strat prażenia popiołów lotnych (Yij,%) z obiektów energetycznych północno-wschodniej Polski. Ocenę ilości niespalonego węgla wykonano w zależności od dwóch czynników: źródła pochodzenia popiołu lotnego (czynnik A) i okresu odbioru próbek popiołu (czynnik B). Zastosowanie analizy wariancji do oceny zgromadzonych danych pozwoliło ustalić, że oba rozpatrywane czynniki A i B istotnie wpływają na wielkość strat prażenia popiołów lotnych uzyskanych w ciągu siedmiu miesięcy sezonu grzewczego z wytypowanych sześciu obiektów energetycznych. Udział wpływu czynnika A wynosi 79%, zaś czynnika B – 3,3 %. Znaczące wahania strat prażenia zaobserwowano w miesiącach, w których występuje zwiększone spalanie do celów grzewczych. Największe różnice strat prażenia spowodowane są zróżnicowaniem stosowanych systemów spalania i odpopielania w ocenianych obiektach energetycznych. Warunkiem wstępnym do dalszego wzrostu zastosowań przemysłowych popiołów lotnych, szczególnie w przemyśle materiałów budowlanych, jest takie prowadzenie procesu spalania węgla i odprowadzania odpadów energetycznych, żeby uzyskać surowiec o stabilnej jakości.

EN

Coal combustion fly ashes are more often perceived not only as by-products but as valuable raw materials. Coal combustion by-products industrial application is possible only in the case of constant availability of material with appropriate physical and chemical properties. Raw material stable parameters are essential in their economic exploitation. In the presented paper the results of field-laboratory investigation concerning the fluctuation in los-onignition (Yij,%) of fly ashes from north-east Poland power plants are introduced. The authors have conducted their experiments on the basis of the evaluation of LOI amount depending on two factors: the fly ash source (factor A) and the reception sample period (factor B). The use of variance analysis in evaluating the collected data allowed to conclude that both of the considered factors significantly influenced the fly ashes LOI. The fly ashes was monitored during seven months of heating season. The influence share of factor A was 79% whereas for the case of factor B it was 3.3%. This means that factor B influences less that factor A. In the months where there was a bigger combustion for heating aims, the significant evaluation of LOI was observed. The diversity of the used combustion and ash disposal systems in the monitored power plants have caused the greatest evaluation of LOI. The initial condition for further increase in fly ash economic utilization is to obtain quality stable raw material. This is achieved by modern technology methods and by controlling the coal combustion and power plant waste disposal processes.

8

Carbon nanotubes influence on the compressive strength of cement composites

Lelusz M.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 1-B

5--11

EN

Cement concrete is one of the most versatile building materials ever created. More and more often, microfibers and polymer or carbon nanofibers are added to concrete mix, causing beneficial changes in material properties. Nanotechnology, has only recently found its way into practical building applications and building materials, including concrete. The technological guidelines for the preparation of cement composites containing carbon nanoparticles are presented in the paper. The results of laboratory research concerning the impact of carbon nanotubes on the compressive strength of cement mortar is also discussed in this work.

PL

Beton cementowy jest jednym z najbardziej uniwersalnych materiałów budowlanych, jakie udało się stworzyć człowiekowi. Coraz częściej obok tradycyjnych składników betonu dodaje się do mieszanki mikro- i nanowłókna polimerowe lub węglowe, które powodują zmiany właściwości tworzywa betonowego. Nanotechnologia, która dopiero od kilku lat na dobre wkroczyła w fazę praktycznych zastosowań w produkcji materiałów budowlanych, dotarła również do technologii betonu. W artykule przedstawione zostaną wytyczne technologiczne przygotowywania kompozytów cementowych zawierających nanocząsteczki węglowe oraz wyniki badań laboratoryjnych wpływu nanorurek węglowych na wytrzymałość na ściskanie zapraw cementowych.

9

Nanotechnologia w budownictwie – przegląd zastosowań

Stankiewicz N., Lelusz M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2014

|

Vol. 5, no. 3

101--112

PL

W artykule opisano wykorzystanie nanotechnologii w produkcji materiałów i wyrobów budowlanych. Stosuje się głównie nanoprodukty (na przykład aerożele) oraz modyfikuje znane materiały za pomocą nanocząsteczek. Nanorurki węglowe są jednym z nanomateriałów, który ma zastosowanie w kompozytach o matrycy cementowej. Istotnym problemem okazało się równomierne rozmieszczenie nanododatku w masie kompozytu ze względu na jego tendencję do agregacji. W Politechnice Białostockiej prowadzone są badania nad zastosowaniem nanorurek węglowych w kompozytach o matrycy cementowej oraz nad znalezieniem metody ich równomiernej dyspersji w materiale. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu nanocząsteczek na wytrzymałość zapraw. Niewielka ilość dodatku nanorurek węglowych spowodowała wzrost zarówno wytrzymałości na zginanie, jak i na ściskanie badanych zapraw.

EN

The use of nanotechnology in the production of building materials and building products is described in the paper. Nano-products (e.g. aerogels) are used in civil engineering. Many well-known materials are modified by nanoparticles. Carbon nanotubes are one of nanomaterials elements, which are applied in cement matrix composites. It turned out a significant problem in even the distribution of nanoadditive in the mass of the composite because of its tendency to aggregate. At Bialystok University of Technology, research is being conducted on the use of carbon nanotubes in composites with cement matrix, and on developing a method for their uniform dispersion in the material. Nanoparticles influence on the strength of cement mortar is presented in the paper. The small amount of carbon nanotubes addition resulted in a significant increase in the strength of cement matrix composites.

10

Wpływ domieszki napowietrzającej na rozwój wytrzymałości kompozytów cementowych zawierających popiół lotny

Lelusz M., Jezierski W.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2014

|

Vol. 63, nr 1

141-151

PL

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentu laboratoryjnego wpływu ilości domieszki napowietrzającej d/C, współczynnika wodno-cementowego W/C oraz czasu dojrzewania τ na wytrzymałość na ściskanie ƒc próbek zapraw cementowych. Na podstawie wyników badań eksperymentalnych opracowano model matematyczny zależności oraz przeanalizowano charakter i stopień wpływu poszczególnych czynników na wytrzymałość zapraw cementowych. Ustalono, że wraz ze wzrostem ilości domieszki napowietrzającej wytrzymałość na ściskanie maleje, natomiast istnieje graniczna ilość, powyżej której dodawanie domieszki nie powoduje już obniżenia wytrzymałości.

EN

The results of laboratory investigation concerning the influence of the air-entraining admixture content d/C, the W/C ratio, and the time of curing τ on the compressive strength ƒc of cement mortars samples are presented in the paper. On the basis of the results, a mathematical model was elaborated. The character and the influence grade of each factor were analyzed. It was determined that with increase in the content of air-entraining admixture, the compressive strength of cement mortars containing fly ash decreases. However, there is a limiting dosage of the admixture above which the increase in its content does not cause the decrease in the strength.

11

Ograniczenie skurczu zapraw cementowych zawierających popioły lotne

Kosior-Kazberuk M., Lelusz M.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 3

309-313

PL

Wzrastająca ilość popiołów pochodzących ze spalania innych paliw niż węgiel powoduje konieczność poszukiwania sposobów ich zagospodarowania. Wykorzystanie popiołów wymaga wiedzy o ich właściwościach. Przedmiotem badań były popioły pochodzące ze spalania węgla kamiennego oraz ze spalania biomasy drzewnej w kotle konwencjonalnym. Dokonano oceny podstawowych właściwości charakteryzujących oba popioły. Analizowano rozwój odkształceń skurczowych próbek zapraw napowietrzonych i bez domieszki napowietrzającej, w których 20% masy cementu zastąpiono popiołem lotnym. Stwierdzono, że obecność domieszki napowietrzającej, jak również pochodzenie i forma popiołu lotnego mają istotny wpływ na odkształcenia skurczowe zapraw. Ponadto, rozwój odkształceń skurczowych w czasie, monitorowany dla zapraw zawierających popiół lotny, przebiega odmiennie niż dla zapraw bez dodatku.

EN

The increasing amount of ashes originating from the combustion of alternative fuels causes a need to find ways for their practical application. The utilization of new ashes demands the knowledge about their properties. The present study focuses on the ashes from the combustion of bituminous coal and wood-biomass. The basic properties of both ashes were estimated. The analysis was carried out concerning the development of shrinkage deformations in mortars with and without an air entraining agent, containing 20% fly ash related to the cement mass. It has been found that the presence of the air entraining agent, as well as the origin and the form of fly ash had an essential effect on shrinkage of mortars. Moreover, the development in time of shrinkage deformations in the case of mortars containing fly ash proceeds in a different manner than for mortars without the addition.

12

Ocena zawartości aktywnego SiO2 w popiołach lotnych wytwarzanych w obiektach energetycznych północno-wschodniej Polski

Lelusz M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

Vol. 3, no. 4

179-184

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań terenowo-laboratoryjnych wahań ilości reaktywnego SiO2 w popiołach lotnych z obiektów energetycznych północno-wschodniej Polski. Ocenę ilości SiO2 wykonano w zależności od dwóch czynników: źródła pochodzenia popiołu lotnego (czynnik A) i okresu odbioru próbek popiołu (czynnik B). Zastosowanie analizy wariancji do oceny zgromadzonych danych pozwoliło ustalić, że oba rozpatrywane czynniki A i B istotnie wpływają na zawartość SiO2 w popiołach lotnych uzyskanych w ciągu siedmiu miesięcy sezonu grzewczego 2010/2011 z wytypowanych sześciu obiektów energetycznych. Udział wpływu czynnika A wynosi 64%, zaś czynnika B – 7%, to jest czynnik B ma znacznie mniejszy wpływ niż czynnik A.

EN

In the presented paper the results of field-laboratory investigation concerning the fluctuation in reactive SiO2 content in fly ashes from power plants in north-eastern Poland. Experiments were conditioned on the basis of the SiO2 content evaluation depending on two factors: the fly ash source (factor A) and the reception sample period (factor B). The use of variance analysis in evaluating the collected data allowed to conclude that both of the considered factors significantly influenced the fly ashes SiO2 contents. The fly ashes were monitored during seven months of the 2010/2011 heating season. The influence share of factor A was 64% whereas for the case of factor B it was 7%. This means that factor B influences less that factor A.

13

Wpływ domieszki napowietrzającej i popiołu lotnego na wytrzymałość zaprawy cementowej

Ezerskiy V., Lelusz M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2011

|

R. 67, nr 6

341-343

PL

Omówiono wyniki badania wpływu ilości domieszki napowietrzającej i popiołu lotnego oraz klasy cementu na 28-dniową wytrzymałość na ściskanie próbek zaprawy cementowej. Przedstawiono stopień i charakter wpływu czynników. Określono optymalne wartości czynników, zapewniające uzyskanie maksymalnej wytrzymałości na ściskanie.

EN

The results of laboratory investigation concerning the influence of air-entraining admixture amount, the amount of fly ash and the cement type on 28-days’ compressive strength of mortar samples have been presented. The influence grade and the character of factors have been described. The optimum factor values assuring maximum compressive strength have been defined.

14

Wspólne oddziaływanie dodatku popiołu lotnego i domieszki napowietrzającej na kinetykę hydratacji kompozytów cementowych

Ezerskiy V., Lelusz M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

Vol. 2, no. 2

129-135

PL

W pracy przedstawiono wyniki eksperymentu laboratoryjnego wpływu ilości popiołu lotnego i domieszki napowietrzającej, współczynnika wodno-cementowego oraz czasu dojrzewania na wytrzymałość na ściskanie (odpowiedź Y) próbek zaprawy cementowej. W eksperymencie rozpatrywano następujący zakres zmienności czynników: czynnik X1 (Pl/C) – od 0 do 0,33; czynnik X2 (d/C) – od 0 do 0,003; X3 (W/C) – od 0,5 do 0,6; czynnik X4 (czas dojrzewania) – od 28 do 180 dni. Na podstawie wyników opracowano model matematyczny zależności Y = f(X1, X2, X3, X4) oraz przeanalizowano charakter i stopień wpływu poszczególnych czynników. Przestrzeń czynnikową zbadano na występowanie ekstremum. Ustalono, że maksymalne wartości wytrzymałości na ściskanie uzyskuje się przy następujących wartościach czynników: X1= +1; X2= -1; X3= -0,1; X4= 0,9, tj. przy ilości popiołu Pl/C=0,33; bez domieszki napowietrzającej; dla W/C=0,54 z oraz po 169 dniach dojrzewania.

EN

The results of laboratory investigation concerning the influence of: the amount of fly ash and air-entraining admixture, the W/C ratio, and the time of curing is presented in the paper. The range of changeability factors was determined: X1 factor (the amount of fly ash) – from 0 to 33%; X2 factor (the amount of air-entraining admixture) – from 0 to 0,3%; X3 factor (W/C ratio) from 0.5 to 0.6; X4 factor (the time of curing) – from 28 to 180 days. On the basis of the results a mathematical model was elaborated Y = f(X1, X2, X3, X4), and the character and the grade of influence of each factor were analysed. The factor space was examined for occurrence of extrema. The optimum factor values assuring maximum compressive strength were given. They are for the following factor values: X1 = +1; X2 = –1; X3 = –0.1; X4 = 0.9, i.e.: with the amount of fly ash Pl/C = 0.33; without the airentraining admixture; with W/C = 0.54 and after 169 days of curing.

15

Kinetyka procesu hydratacji kompozytów cementowych z popiołem lotnym

Ezerskiy V., Lelusz M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

Vol. 2, no. 3

247-252

PL

W referacie przedstawiono wyniki badania laboratoryjnego wpływu: współczynnika wodno-cementowego, klasy cementu oraz czasu dojrzewania na wytrzymałość na ściskanie (Y) próbek napowietrzonej zaprawy cementowej z dodatkiem popiołu lotnego. W badaniu przyjęto następujący zakres zmienności czynników: czynnik X1 (W/C) – od 0,5 do 0,6; czynnik X2 (klasa cementu) – 32,5; 42,5 oraz 52,5; czynnik X3 (czas dojrzewania) – od 28 do 180 dni. Na podstawie wyników został opracowany model matematyczny zależności Y = f(X1, X2, X3) i przeanalizowany charakter oraz stopień wpływu poszczególnych czynników. Przestrzeń czynnikowa została zbadana na występowanie ekstremum. Ustalono, że maksymalne wartości wytrzymałości na ściskanie uzyskuje się przy następujących wartościach czynników: X1 = -0,104; X2 = 0; X3 = 0,715, tj. przy W/C = 0,54 z cementu klasy 42,5 oraz po 149 dniach dojrzewania

EN

In the paper the results of laboratory investigation concerning the influence of: the water-cement ratio, the cement class and the time of curing on compressive strength of air- entrained cement mortars is presented. The range of changeability factors was determined: X1 factor (W/C ratio) – from 0,5 to 0,6; X2 factor (the cement class) – 32,5, 42,5 and 52,5; X3 factor (the time of curing) – from 28 to 180 days. On the basis of the results a mathematical model was elaborated Y = f(X1, X2, X3) and the character and the influence grade of each factors were analysed. The factor space was examined for occurrence of extrema. The optimum factor values assuring maximum compressive strength were given. They are for the following factor values: X1 = -0,104; X2 = 0; X3 = 0,715, i.e.: W/C = 0,54 from the cement of 42,5 class and after 149 days of curing.

16

Ocena wpływu zawartości popiołu lotnego na wytrzymałość zapraw cementowych

Lelusz M., Ezerskiy V.

Przegląd Budowlany

|

2010

|

R. 81, nr 11

35-38

PL

Popioły lotne, często stosowane przy wytwarzaniu kompozytów cementowych, są najbardziej pospolitą sztuczną pucolaną. Ten wytrącany elektrostatycznie surowiec wtórny, dzięki dużej miałkości i aktywności pucolanowej, pozwala uzyskać tworzywo cementowe o podwyższonych właściwościach oraz umożliwia ograniczenie zużycia coraz bardziej deficytowego klinkieru cementowego.

EN

Fly ash, often used in the production of cement composites, is the most common artificial pozzolana. This electrostatically extracted secondary raw material, thanks to its very fine granularity and the aforementioned pozzolanic action, makes it possible to obtain a cement material with improved properties and to reduce consumption of the increasingly costly cement clinker.

17

Ocena popiołu pochodzącego z jednoczesnego spalania biomasy i węgla jako składnika kompozytów cementowych

Kosior-Kazberuk M., Lelusz M.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 2

166-170

PL

Ze względu na coraz szersze stosowanie jednoczesnego spalania paliw kopalnych i biomasy, wzrasta zainteresowanie popiołami lotnymi powstającymi w tym procesie. Przedmiotem badań były popioły powstające w wyniku spalania, w kotle konwencjonalnym elektrociepłowni przemysłowej, mieszaniny zrębków drzewnych i węgla kamiennego, przy czym biomasa stanowiła 40% (popiół I) oraz 80% (popiół II) masy paliwa. Badano skład chemiczny, morfologię, aktywność pucolanową i inne właściwości fizyczne popiołów. Wpływ popiołów na proces hydratacji spoiwa oceniono na podstawie kinetyki wydzielania ciepła hydratacji. Analizowano zmiany wytrzymałości na ściskanie betonów z popiołem lotnym. Badane kompozyty cementowe zawierały od 0 do 25% popiołu w stosunku do masy cementu. Wyniki badań wstępnych zaprezentowanych w pracy wskazują, że analizowane popioły lotne, powstające w wyniku wspólnego spalania biomasy drzewnej i węgla kamiennego, mogą stanowić aktywny składnik betonów cementowych, chociaż ich stosowanie powinno być skorelowane z parametrami jakościowymi, które są uzależnione od składu mieszanek paliwowych. Podobnie jak w przypadku popiołów konwencjonalnych, przydatność omawianych dodatków mineralnych musi być sprawdzana dla każdego ich zastosowania.

EN

The increasing application of the fossil fuels-biomass co-combustion causes the increased interest in fly ashes produced in this process. The tests were carried out for ashes originated from combustion of the mixtures of wood chips and coal in a conventional boiler of the industrial plant. When combusting, biomass accounted for 40% (ash I) and 80% (ash II) of fuel mass. The chemical composition, morphology, pozzolana activity and other physical properties of the ash were examined. The effect of ashes on the hydration process of binders was evaluated on the basis of the kinetics of hydration heat emission. The test results of the effects of fly ashes on concrete compressive strength were presented. Cement composites tested contained from 0 to 25% ash related to cement mass. The results indicate that the analyzed fly ashes, derived from co-combustion of wood biomass and coal can be used as the active component of cement concrete, although their application should be correlated with the quality parameters, related to the fuel mixture composition. As in case of conventional ash, the applicability of these mineral additives must be tested for each of their application.

18

Wpływ domieszek przeciwmrozowych i klasy cementu na wytrzymałość zapraw cementowych

Ezerskiy V., Lelusz M.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

Vol. 1, no. 2

111-116

PL

W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badania laboratoryjnego wpływu wybranych domieszek przeciwmrozowych na wytrzymałość na ściskanie kompozytów cementowych dojrzewających w obniżonych temperaturach. Badanie przeprowadzono zgodnie z zasadami planowania eksperymentu. Na podstawie otrzymanych wyników opracowano model matematyczny zależności wytrzymałości na ściskanie fc (Y) próbek zaprawy cementowej od rodzaju domieszki przeciwmrozowej (czynnik X1), ilości domieszki przeciwmrozowej (czynnik X2), klasy wytrzymałości cementu (czynnik X3) oraz temperatury dojrzewania (czynnik X4). Wyniki badania mogą stanowić podstawową informację dla projektantów i wykonawców decydujących się na wykonywanie robót budowlanych w okresie zimowym.

EN

The problem of conducting concrete works under conditions of low temperatures comes back together with winter. In the presented paper the results of laboratory investigation concerning the influence effect of selected antifreeze admixtures on compressive strength of the cement mortars curing in lower temperatures are presented. The test was conducted according to the principles of experiment planning. On the basis of the results a mathematical model was elaborated. The dependence of compressive strength of mortar samples was built as a function of some factors. These factors are X1 the kind of antifreeze admixture, X2 the amount of the antifreeze admixture, X3 the cement type and X4 the temperature of curing. The test results can provide the designers with the basic information concerning the possibility to continue building works in winter period.

19

Wpływ domieszek przeciwmrozowych na wytrzymałość zapraw cementowych

Ezerskiy V., Lelusz M.

Przegląd Budowlany

|

2009

|

R. 80, nr 10

35-38

PL

W warunkach klimatycznych Polski, co rok wraz z nadejściem zimy powraca problem prowadzenia robót betonowych i murowych w warunkach obniżonych temperatur. Uważa się, że właściwa pielęgnacja lub stosowanie domieszek przeciwmrozowych pozwalają na prowadzenie robót budowlanych nieprzerwanie w okresie zimowym. Powszechnie wiadomo, że temperatura dojrzewania kompozytów cementowych powinna mieścić się w granicach 15-20°C. Przy temperaturach niższych następuje spowolnienie procesu wiązania cementu. Alternatywą dla termicznych zabiegów pielęgnacyjnych może być stosowanie domieszek przeciwmrozowych, które obniżają temperaturę krzepnięcia wody poniżej 0°C, przyspieszają wiązanie cementu i podnoszą temperaturę hydratacji.

EN

In Polish climatic conditions, the approach of every winter sees a return of problems related to carrying out concrete and bricklaying works in reduced temperatures. It is considered that proper precautions or the use of antifreeze additives make it possible to continue construction works uninterrupted in winter. It is generally known that the curing temperature of cement composites should lie within the range 15-20°C. At lower temperatures the process of setting of the cement is slowed down. An alternative to thermal maintenance procedures may be the use of antifreeze additives, which reduce the freezing point of water to below 0°C, accelerate the setting of the cement, and increase the temperature of hydration.

20

Wpływ dużej ilości popiołu lotnego na wybrane właściwości betonów cementowych

Lelusz M., Kosior-Kazberuk M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budownictwo

|

2008

|

Z. 32

91-101

PL

Projektowanie betonów zawierających dużą ilość popiołów lotnych lub innych naturalnych czy sztucznych pucolan, jako aktywnych dodatków do betonu, jest pierwszym krokiem zmierzającym do osiągania zrównoważonego rozwoju technologii betonu. Obecnie stosuje się najczęściej popiół lotny w ilości około 15-20% masy cementu. Z powodów ekologicznych, ekonomicznych i społecznych wskazane jest stosowanie dużych ilości popiołów lotnych w betonie. W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych nad wpływem wartości wskaźnika w/s i zawartości popiołu lotnego na właściwości fizyczne i mechaniczne betonów. Wprowadzenie dużej ilości popiołu lotnego (ok. 60% masy cementu) do betonu powoduje spadek wytrzymałości 28 dniowej, nato-miast pomiędzy 28 a 90 dniem dojrzewania można zauważyć istotny wzrost wytrzymałości betonów zawierających popiół lotny. Betony zawierające duże ilości popiołów lotnych charakteryzują się niższą nasiąkliwością i sorpcją niż betony bez dodatku.

EN

Designing concrete incorporating fly ash or similar natural or industrial pozzolanas as active constituent of concrete is the first step towards achieving sustainable development of the cement and concrete industry. The fly ash is currently used mostly at addition rates of about 15% by mass of cement. However, because of the issue of sustainable development, it is desirable both for economic and for environmental reasons to use a much higher volume of fly ash in concrete. The results of research programme concerning the relationships between the composition of concrete (w/b ratio and fly ash content) and their physical and mechanical properties were presented in the paper. It was found that the introduction of high-volume of fly ash into concrete caused the decrease in 28-days compressive strength. The significant increase in strength was observed between 28 and 90 days of curing. The high-volume fly ash concretes were characterized with lower water absorbability and sorptivity than control concrete.