Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of mechanical parameters and physical and chemical properties of solidified drilling-related waste

Steliga T., Uliasz M., Kotwica Ł., Kremieniewski M.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 1

97--118

EN

Research works were undertaken at the Oil and Gas Institute–National Research Institute, in order to solidify drilling-related waste with the use of Portland cement CEM I 32.5R, hydraulic binder SCQ 25, as well as an additive of sodium water glass fulfilling a function of the binding activator. The aim of the conducted works was to assess the efficiency of the solidification of drilling-related waste in terms of the possibility of its further use or storage. Drilling-related waste solidified with individual components was subjected to tests in terms of the possibility of its deposition on a landfill for hazardous waste according to the Regulation of the Minister of Economy and Labor dated January 8, 2013 on the Criteria and Procedures of Approval of Waste for Storage at a Landfill for a Specific Type of Waste (Journal of Laws of 2013, item 38). The paper presents the optimal methods of the management of drilling-related waste containing the remains of drilling fluid. Attempts of solidification were conducted according to the bases of operation of modern waste management, taking the possible harmfulness of the generated waste on the environment into account. The test material was the drilling-related waste from the B-1 and P-1 opening drilled with the use of bentonite drilling fluid and salted polymer-potassium drilling fluid, while the disposal through solidification was conducted by offering a new technology of solidification developed at INiG-PIB with the use of binding agents selected based on laboratory tests (sodium water glass + additives of hydraulic binder/Portland cement CEM I 32.5R as well as the SCQ 25 binder). The obtained results of the analyses of the leachability of harmful substances after the solidification of drilling waste prove that the solidified samples do not meet the criteria for the acceptance of the obtained semi-finished products to be deposited at a landfill. This is associated with exceeding the acceptable content of dissolved organic carbon (DOC), despite the fact that the obtained (TDS) and remaining indicators were within the range acceptable by the standard. The presented method of immobilization of drilling-related waste allows for the proper selection of the quantitative and qualitative composition of immobilizing agents in the future. Such an activity will contribute to the management of drilling-related waste in a manner neutral to the natural environment.

PL

W Instytucie Nafty i Gazu–Państwowym Instytucie Badawczym podjęto prace badawcze w celu zestalenia odpadów wiertniczych przy użyciu cementu portlandzkiego CEM I 32,5R, spoiwa hydraulicznego SCQ 25 oraz dodatku szkła wodnego sodowego pełniącego funkcję aktywatora wiązania. Celem realizowanych prac była ocena efektywności zestalania odpadów wiertniczych pod kątem możliwości ich dalszego wykorzystania bądź składowania. Zestalone poszczególnymi komponentami odpady wiertnicze poddano badaniom pod kątem możliwości ich składowania na składowisku odpadów niebezpiecznych zgodnie z rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 8 stycznia 2013 r. w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu (Dz. U. z 2013 r. poz. 38). W publikacji przedstawiono optymalne metody zagospodarowania odpadów wiertniczych zawierających pozostałości płuczki wiertniczej. Próby zestalania przeprowadzono zgodnie z podstawami funkcjonowania współczesnej gospodarki odpadami biorąc pod uwagę potencjalną szkodliwość dla środowiska wytwarzanych odpadów. Materiałem badawczym były odpady wiertnicze z otworu B-1 oraz P-1 wiercone przy użyciu płuczki bentonitowej i zasolonej płuczki polimerowo-potasowej, natomiast unieszkodliwianie poprzez zestalanie przeprowadzono proponując nową technologię zestalania opracowaną w INiG-PIB przy użyciu środków wiążących wytypowanych na podstawie badań laboratoryjnych (szkło wodne sodowe + dodatki spoiwa hydraulicznego/cement portlandzki CEM I 32,5R oraz spoiwo SCQ 25). Uzyskane wyniki analiz wymywalności substancji szkodliwych po zestaleniu odpadów wiertniczych dowodzą, że zestalone próbki nie spełniają kryteriów dopuszczenia otrzymanych półproduktów do składowania na składowisku. Związane jest to z przekroczeniem dopuszczalnej zawartości rozpuszczonego węgla organicznego (DOC), pomimo iż uzyskane (TDS) oraz pozostałe wskaźniki zawierały się w przedziale dopuszczalnym przez normę. Przedstawiona metoda immobilizacji odpadów wiertniczych umożliwia w przyszłości odpowiednio dobrać skład ilościowy i jakościowy środków immobilizujących. Działanie takie przyczyni się do zagospodarowania odpadów wiertniczych w sposób neutralny dla środowiska naturalnego.

2

Wpływ mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego na reakcję kruszywa krzemionkowego z wodorotlenkami sodu i potasu

Kotwica Ł., Fular M.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 5

414--423

PL

Praca przedstawia badania wpływu mielonego, odpadowego perlitu ekspandowanego na przebieg reakcji reaktywnej krzemionki w kruszywie z wodorotlenkami sodu i potasu. W badaniach stosowano pokruszone szkło kwarcowe jako kruszywo reaktywne oraz naturalne kruszywo reaktywne zawierające radiolaryt. Przeprowadzone w pracy badania pokazały, że dodatek mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego zmniejsza w znacznym stopniu ekspansję spowodowaną reakcją kruszyw zawierających aktywną krzemionkę z wodorotlenkami sodu i potasu. W przypadku obu kruszyw stwierdzono zmniejszenie ekspansji próbek zapraw poddanych działaniu roztworu wodorotlenku sodu według zmodyfikowanej metody opisanej w normie ASTM C1260. Badania zapraw i zaczynów z dodatkiem mielonego odpadowego perlitu ekspandowanego potwierdziły właściwości pucolanowe tego odpadu. Większa zawartość fazy C-S-H, powstająca w zaczynie z perlitem, jak również zmniejszenie przepuszczalności oraz zawartości wodorotlenku wapnia w zaczynie, są najprawdopodobniej przyczyną większej odporności zapraw na korozję kruszywa wywołaną reakcją reaktywnej krzemionki z wodorotlenkami sodu i potasu.

EN

Paper presents the results of the influence of ground waste expanded perlite on the mitigation of alkali - silica reaction in cement mortars investigation. Crushed quartz glass was used as a reactive aggregate. As a natural reactive aggregate radiolarite was used. Obtained results have shown, that addition of ground waste expanded perlite to mortars containing reactive aggregates resulted in significant reduction of alkali - silica reaction. Expansion of mortars soaked in sodium hydroxide at 80°C, according to modified ASCT C1260 standard was markedly lower comparing to the reference samples, without perlite addition. Examination of mortars and pastes with ground waste expanded perlite addition confirmed its pozzolanic properties. Increased C-S-H phase content together with decreased permeability of the mortars and decreased calcium hydroxide content, are most probably the reasons for enhanced durability of perlite bearing mortars towards alkali - silica reaction.

3

Wpływ dodatków mineralnych na właściwości zapraw z cementu glinowego

Kotwica Ł., Łapka P.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 3

191--198

PL

W artykule badano wpływ mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego oraz krzemionkowego popiołu lotnego na hydratację i właściwości zapraw z cementu glinowego. Oba te składniki stosowano jako dodatek (20%) oraz zamiennik cementu glinowego (10%, 20% i 30%). Uzyskane wyniki pokazały, że zastosowanie żużla oraz popiołu jako zamiennika cementu powoduje zmniejszenie wytrzymałości zapraw nawet do 40%. Dodatkowo obserwuje się przyśpieszenie procesu konwersji. Prawdopodobnie jest to spowodowane wzrostem efektywnego stosunku wodno/cementowego. Wprowadzenie popiołu jako dodatku powoduje nieznaczne zmniejszenie wytrzymałości, mniejsze jednak niż w przypadku zamiany oraz przyspiesza konwersję. Oznacza to, iż poza zmianą efektywnego stosunku w/c jest również inna przyczyna przyśpieszająca. Dodatek żużla do cementu glinowego poprawia wytrzymałości zapraw w dłuższym okresie, co wiązać można z hydraulicznymi właściwościami tego dodatku. Porównanie wpływu żużla i popiołu lotnego z mielonym kwarcem stanowiącym dodatek inertny pokazało, iż oba badane materiały wykazują się bardziej korzystnym w porównaniu z kwarcem wpływem na wytrzymałość zapraw z cementu glinowego.

EN

Paper presents the influence of ground granulated blast furnace slag and siliceous fly ash on hydration and properties of calcium aluminate cement mortars. Both materials were introduced to the mortars as addition (20%) as well as replacement (10%,20% and 30%) of calcium aluminate cement. Results showed, that use of slag as well as fly ash as replacement of cement results in decrease of compressive strength of mortars up to 40%. Furthermore, acceleration of conversion process has been observed. Most probably it is due to increase of effective water/cement ratio. Introduction of fly ash as addition results in slight decrease in strength, however smaller comparing to the one in case of cement replacement. Addition of fly ash also causes acceleration of conversion process. It means, that except the change of w/c ratio, another mechanism promoting conversion process is present. Presence of slag as an addition to cement improved long term strength of mortars, that can be connected with its hydraulic properties. Comparison of influence of slag and fly ash with the influence of ground quartz, which is inert additive, has showed, that both investigated materials influence strength of calcium aluminate mortars more favorably than quartz does.

4

Utilisation of CFBC fly ash in hardening slurries for flood-protecting dikes

Kledyński Z., Falaciński P., Machowska A., Dyczek J., Kotwica Ł.

Archives of Civil Engineering

|

2016

|

Vol. 62, nr 3

75--87

EN

Strength and permeability properties along with microstructural evolution of hardened slurries composed of fly ash from fluidal bed combustion of brown coal and an addition of OPC/BFSC is assessed in this paper. An increase in the amount of fly ash in slurries influences the development of mechanical strength and a decrease of hydraulic conductivity. SEM, XRD, and porosity analyses confirmed formation of watertight microstructures. The structure of slurries is composed of ettringite, C-S-H phase, AFt, and AFm phases. Ettringite crystallises as relatively short needles forming compact clusters or intermixed with the C-S-H phase. The occurring C-S-H phases are mainly of type I – fibrous and type II – honeycomb.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych, filtracyjnych oraz składu fazowego i mikrostruktury zawiesin twardniejących wykonanych z udziałem popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla brunatnego po 28 i 90 dniach dojrzewania. Ten rodzaj popiołu lotnego wykazuje się wysoką wodożądnością, co ogranicza możliwość jego wykorzystania w technologii betonu. Natomiast jego dodatek nie wpływa na właściwości zawiesiny twardniejącej ze względu na dużą zawartość wody. Zawiesiny wykonano wg trzech receptur w dwóch wariantach (po trzy próbki na każdą recepturę, termin i rodzaj badania), w których popiół lotny był głównym składnikiem spoiwa, a do niego dodano odpowiednio cement portlandzki CEM I 42,5 (próbki 1-3) i cement hutniczy CEM III 32,5 (próbki 4-6). Proporcje popiołu do cementu były następujące: 1,81 (próbki 1 i 4), 2,18 (próbki 2 i 5), 2,45 (próbki 3 i 6).

5

Technological parameters of innovative cement slurries used for sealing wellbores in shale formations

Kremieniewski M., Rzepka M., Stryczek S., Wiśniowski R., Kotwica Ł., Złotkowski A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 4

781--800

EN

In the years 2014–2016 two scientific units, i.e. Faculty of Drilling, Oil and Gas, AGH UST and Oil and Gas Institute – National Research Institute cooperated on the realization of a project called Optidrilltec. A group of innovative recipes of slurries to be used for sealing wellbores in shale formations were worked out. Both fresh and hardened cement slurries should meet restrictive technological requirements, therefore this issue was in the focus of the conducted research. Laboratory experiments were performed on high-class research and control/measurement equipment, thanks to which innovative recipes of cement slurries for sealing casing in shale gas formations could be worked out. These recipes comply with standards and can be successfully used as read-made applications for sealing casing installed in shale formations.

6

Analysis of technological parameters of cement slurries used for sealing casing in the Lublin Basin area

Stryczek S., Wiśniowski R., Kremieniewski M., Rzepka M., Kotwica Ł., Złotkowski A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2016

|

Vol. 33, no. 1

145--158

EN

Both fresh and hardened cement slurries should meet respective standards. Recently the Faculty of Drilling, Oil and Gas AGH UST and Oil and Gas Institute – National Research Institute have recently realized works within the OPTIDRILLTEC project aimed at the modification of the existing and working out of new recipes of slurries to be used for sealing wells on shale deposits. For this reason a crew of specialists realized scientific analyses with the use of high class control and measuring systems. These are, among others, pressure consistometers, filtration presses, viscometers, apparatus for measuring permeability and migration of gas, mercury porosimeter, ultrasound cement analyzer, strength testing machine. The investigations of cement slurries are aimed at working out recipes of slurries for sealing casing in wellbores drilled in shale gas formations.

7

Korelacja przepuszczalności i parametrów opisujących strukturę stwardniałych zaczynów cementowych stosowanych do uszczelniania otworów w rejonie Basenu Pomorskiego

Kremieniewski M., Rzepka M., Stryczek S., Wiśniowski R., Kotwica Ł., Złotkowski A.

Nafta-Gaz

|

2015

|

R. 71, nr 10

737--746

PL

W artykule omówiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych dla receptur projektowanych w celu obniżenia przepuszczalności stwardniałego zaczynu cementowego. Próbki kamieni cementowych hydratyzowały przez okres od 2 do 28 dni w warunkach otworopodobnych. Dla próbek hydratyzujących 28 dni wykonano badania opisujące ich kluczowe parametry technologiczne oraz mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przeprowadzono analizę korelacyjną przepuszczalności dla gazu, porowatości i parametrów opisujących mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przedstawiono zależności najbardziej wpływające na obniżenie przepuszczalności i – tym samym – na zwiększenie szczelności tworzącego się płaszcza cementowego.

EN

The article discusses the results of laboratory tests for recipes designed to reduce the permeability of hardened cement slurry. Samples of hardened cement slurries were cured from two to 28 days of hydration in borehole similar conditions. For samples cured for 28 days there were tests performed describing their crucial technological parameters and microstructure. The correlation analysis for gas permeability, porosity, and parameters describing the microstructure of the hardened cement slurries was performed. Most important factors influencing the reduction of permeability and thus improvement of tightness of cement sheath were analyzed and presented.

8

Zastosowanie odpadu z produkcji perlitu ekspandowanego, jako dodatku mineralnego do cementu portlandzkiego

Kapeluszna E., Kotwica Ł., Pichór W., Nocuń-Wczelik W.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 1

38--44

PL

W pracy przedstawiono wyniki doświadczeń ze zmielonym perlitem, odpadem z produkcji perlitu ekspandowanego. W doświadczeniach zastosowano cztery cementy; przemysłowy cement CEM I 42,5R oraz ten cement z dodatkiem 5%, 20% oraz 35% zmielonego odpadowego perlitu ekspandowanego. Dodatek perlitu zwiększył wodożądność cementu, jednak wpływ ten zaznaczył się wyraźniej dopiero przy dodatku 35%. Cement z dodatkiem perlitu miał dłuższy czas wiązania, jednak spełniający wymagania normy PN-EN 197-1. Wytrzymałość na ściskanie była po 2 dniach mniejsza, jednak po 28 dniach większa, szczególnie z dodatkiem 20% zmielonego perlitu. Cement CEM I 42,5R z dodatkiem 5% i 20% zmielonego perlitu spełniał wymagania normowe dla klasy 42,5R. Wynik ten jest bardzo korzystny, w przypadku większego dodatku.

EN

In the paper the results of the experiments with ground perlite. by-product of expanded perlite production, as mineral addition to cement, are presented. Four cements were produced for experiments: industrial cement CEM I 42.5R and this cement with replacement of 5%, 20% and 35% by ground perlite by-product. The addition of perlite increased cement water demand, however this increase was significant only for the highest addition. The cement with perlite addition has longer setting time, but fulfilling the EN-197-1 requirements. The compressive strength after 2 days was lower, however, after 28 days was higher, especially with 20% addition of perlite. Cement CEM 142.5R with 5% and 20% addition of ground expanded perlite by-product complied the standard requirement for class 42.5R. The resull is very favourable, particularly in the case of 20% addition.

9

Utilisation of drilling waste muds from drilling waste dump

Kotwica Ł., Wons W., Malata G., Murzyn P., Jamrozik A., Gonet A.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 3

623--636

EN

Dynamically developing drilling industry is connected with some environmental impact. Considerable amounts of contaminated drilling waste is produced, regardless the applied prevention measures. The generated drilling waste is diversified both chemically and physico-mechanical. These properties ma ke utilization or managing of drilling waste difficult. In article presented results laboratory research stabilization of drilling waste mud from Polish commercial drilling waste dump. Samples were taken from an old lot which is not currently under operation and was provided to be subjected to reclamation. Investigated waste drilling mud stored in waste dump contains h igh amounts of unbound ions, which can be leached out of the sample. It cause the method of utilization to fulfill two goals: first it should allow to solidify the material in order to obtain material easy to transport and process and second the method should allow to decrease the amount of ions which can be leached out of the final material.

10

Analysis of technological parameters of cementing slurries for horizontal casing works in Pomeranian Basin

Stryczek S., Wiśniowski R., Kotwica Ł., Złotkowski A., Rzepka M., Kremieniewski M., Skrzypaszek K.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 2

431--442

EN

Paper presents results of investigation on the properties of cement slurries used in casing works in horizontal wells. Six slurries were investigated. Each slurry was optimized to fulfill the demands of a particular well drilled in Pomeranian Basin in northern Poland. Slurries were designed the way to obtain flow diameter in the range 240-270 mm and exhibiting no sedimentation. Special emphasis was put on the stability of the slurries, due to high requirements for stability of slurries used in casing works in horizontal wells. Slurries were cured in conditions characteristic for particular wells (pressure in the range between 35 and 49 MPa, temperature in the range between 80 and 90 degrees of Celsius). For hardened slurries mechanical properties were determined. Phase composition of hardened slurries was determined with XRD and thermal analysis. In addition microstructural observations were done in order to determine the influence of temperature on microstructure of hardened cement matrix.

11

Zmiany w mikrostrukturze płaszcza cementowego w zależności od warunków hydratacji zaczynu

Kremieniewski M., Stryczek S., Kotwica Ł.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 12

918--925

PL

W niniejsze publikacji zaprezentowano wpływ temperatury oraz ciśnienia hydratacji zaczynu uszczelniającego na mikrostrukturę stwardniałego zaczynu. Próbki poddane badaniom zostały sporządzone według receptur umożliwiających zastosowanie na złożach o podwyższonym ryzyku wystąpienia migracji gazu. W celu doszczelnienia mikrostruktury matrycy cementowej oraz wyeliminowania migracji gazu wykorzystano dodatki mikrocementu polimeru.

EN

The paper presents the effects of temperature and hydration pressure on the microstructure of the hardened slurry. Tested samples were prepared from recipes enabling application for deposits with an increased risk of gas migration. In order to seal the microstructure of the cement matrix and eliminate gas migration microcement polymer additives were used.

12

Szybkotwardniejące cementy z dodatkiem spieków anhydrytowo–wapniowych

Małolepszy J., Kotwica Ł., Konik Z., Żak R.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 18/80, nr 1

40--45

PL

Przedstawiono badania wpływu dodatku glinianu i spieku anhydrytowo-wapiennego na wczesną wytrzymałość zaprawy z cementu przemysłowego CEM I 42,5 R. Stwierdzono, że najlepszą wytrzymałość po 1 dniu twardnienia ma zaprawa, w której dodano do cementu około 4,2% C12A7 i 4,9% spieku anhydrytowo-wapiennego. Wytrzymałość ta była większa od zaprawy z samego cementu o ponad 60% i nie uległa zmniejszeniu po dłuższym czasie i była większa od pierwszej nawet po 180 dniach. Dodatek, obok glinianu wapnia, drugiego spieku o mniejszej zawartości anhydrytu, dał nieco mniejszy przyrost wytrzymałości, lecz o analogicznym przebiegu, przy czym wytrzymałość była większa po 180 dniach. Zwiększenie wytrzymałości było spowodowane szybkim powstawaniem znacznych ilości ettringitu.

EN

The influence of calcium aluminate and anhydrite-lime addition to industrial Portland cement CEM I 42.5 R was investigated. It was found that the best compressive strength has the mortar from cement with 4.2% of C12A7 and 4.9% of anhydrite-lime sinter. The increase of compressive strength was over 60% and, after 180 days of hardening, was further higher than the mortar from cement without additions. The addition of second sinter, with lower content of anhydrite and C12A7, assured lower strength, however, it was higher after 180 days. The increase of compressive strength was linked with quick formation of high quantity of ettringite.

13

Wpływ popiołu lotnego ze spalania węgla brunatnego na właściwości zaczynów uszczelniających

Dyczek J., Kotwica Ł., Kledyński Z., Machowska A., Falaciński P.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2013

|

nr 2

58--61

14

Domieszki chemiczne w technologii betonu

Kotwica Ł.

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2010

|

nr 2

70-74

15

Effects of modification of alkali activated slag cementing slurries with natural clinoptilolite

Brylicki W., Małolepszy J., Stryczek S., Wiśniowski R., Kotwica Ł.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2009

|

T. 25, z. 4

61-76

EN

Alkali activated slag slurries for boreholes cementing were modified with natural zeolite - clinoptilolite. Three different activators: ordinary portland cement, soda and blended activator (cement + soda) were used. In present paper results of investigations on the influence of clinoptilolite modification of alkali activated slag slurries are described. Natural clinoptilolite was introduced to alkali activated slag pastes in quantities between 1 and 5% in respect to dry ingredients mass. Properties of pastes both in fresh and hardened state were examined. Microstructure studies were also conducted. Addition of natural clinoptilolite slightly changed the workability of slurries. It seriously influenced setting behaviour of the slurries. Details are presented in the article. Casson model was found as the best model to describe the rheological properties of fresh slurries. Clinoptilolite causes reduction in 7 days strength (except compressive strength of soda activated slurries).

PL

Alkalicznie aktywowane zaczyny do cementowania otworów wiertniczych modyfikowano dodatkiem naturalnego zeolitu klinoptilolitu. Używano 3 różnych aktywatorów: cement portlandzki CEM I, sodę techniczną oraz aktywator mieszany - CEM I + soda. Artykuł prezentuje wyniki badań wpływu dodatku klinoptilolitu na właściwości alkalicznie aktywowanych zaczynów żużlowych. Naturalny klinoptilolit był wprowadzany w ilościach pomiędzy 1 a 5% w stosunku do suchej masy spoiwa. Badano właściwości zaczynów zarówno w stanie świeżym jak i stwardniałym. Dodatek naturalnego klinoptilolitu nieznacznie zmienia urabialność zaczynów. W znacznym stopniu wpływa zaś na czasy wiązania. Szczegóły przedstawiono w artykule. Dodatkowo klinoptilolit powoduje spadek wytrzymałości po 7 dniach w zaczynach aktywowanych cementem, zaś podniesienie wytrzymałości 7-dniowej zaczynów aktywowanych sodą. Za najlepszy model reologiczny opisujący zachowanie badanych zaczynów uznano model Cassona.

16

Wpływ redyspergowalnych proszków kopolimeru octan winylu - etylen na hydratację cementu

Kotwica Ł., Małolepszy J.

Cement Wapno Beton

|

2009

|

R. 14/76, nr 6

282-291

PL

Praca jest poświęcona badaniom wpływu redyspergowalnych proszków kopolimeru octan winylu - etylen (EVA) na proces hydratacji cementu portlandzkiego. W badaniach zastosowano mikrokalorymetrię, skaningową analizę termiczną, furierowską spektroskopię w podczerwieni, a także oznaczono skład chemiczny roztworu w porach zaczynu. Dodatek kopolimeru powoduje wydłużenie okresu indukcji i modyfikację głównego piku na krzywej kalorymetrycznej, spowodowaną prawdopodobnie zmianą czasu powstawania ettringitu. Znaczne zmiany wystąpiły w składzie roztworu w porach, wyrażające się spadkiem pH i wzrostem siły jonowej. Równocześnie na widmach w podczerwieni wystąpiły zmiany wywołane hydrolizą kopolimeru, prowadzące do powstawania terpolimeru octan winylu - etylen - alkohol winylowy. Jest oczywiste, że nie tylko dodatek kopolimeru EVA wpływa na proces hydratacji cementu, lecz także roztwór w porach zaczynu powoduje zmiany w składzie kopolimeru. Wyniki doświadczalne uzyskane w pracy wskazują na potrzebę nowego podejścia do kompozytów cementowych modyfikowanych dodatkiem proszków redyspergowalnych EVA.

EN

Paper presents the investigation of the influence of ethylene - vinyl acetate EVA redispersible powder on Portland cement hydration. The hydration process was followed with microcalorimetry, DSC, FTIR and chemical composition of pore solution was examined. The addition of EVA powder caused the increase of induction period and the changes of main peak on microcalorimetric curve, linked probably with the change of the time of ettringite formation. Significant changes in composition of pore solution, namely the decrease of pH and incraese of ionic strength, took also place. Simultaneously the FTIR spectra have shown EVA copolymer hydrolysis, which leads to the formation of vinyl - acetate - ethylene - vinyl alcohol terpolymer. It is evident that not only EVA addition influence the process of cement hydration, but also the pore solution causes the changes in the composition of copolymer. The experimental results presented in the paper indicate that thre is a need of a new look on EVA copolymer modified cementitous composites.

17

Potential use of fly ash from fluidal combustion of brown coal in cementing slurries for drilling and geotechnical works

Stryczek S., Brylicki W., Małolepszy J., Gonet A., Wiśniowski R., Kotwica Ł.

Archives of Mining Sciences

|

2009

|

Vol. 54, no 4

775-786

EN

Present paper presents the results of investigations of blast - furnace cement binders modified with mechanically activated brown coal ash formed in the fluidized bed combustion process. The properties of the fresh slurries were investigated with a special emphasis put on the rheological properties. Technological workability parameters were investigated, and also flow curves were determined with a rotational viscometer for all the slurries. In hardened state both compressive and flexural strength of the binder system were determined. Microstructure of hardened slurries was investigated with SEM observations. The addition of mechanically activated ash formed in the fluidized bed combustion of brown coal improves stability and workability of cementing slurries. In moderate amounts the addition of ash improves both flexural and compressive strength. 30% addition of the ash in respect to the total binder weight was found to be the optimal in investigated system. The best rheological models were found for all the slurries. SEM observations showed that the microstructure of pastes with fly ash is dense and consist mainly of C-S-H phase of type IV according to Diamond classification.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań wpływu popiołu lotnego uzyskiwanego w procesie fluidalnego spalania węgla brunatnego na właściwości alkalicznie aktywowanych żużlowych zaczynów wiertniczych. Świeże zaczyny badano ze szczególnym naciskiem na właściwości reologiczne. Określono wartości parametrów technologicznych, istotnych z punktu widzenia użycia zaczynów w technologiach wiertniczych. Dla wszystkich zaczynów zmierzono również krzywe płynięcia zaczynów za pomocą wiskozymetru rotacyjnego. Dla zaczynów stwardniałych badano wytrzymałość na ściskanie oraz na zginanie. Dodatek popiołu lotnego z fluidalnego spalania węgla brunatnego poprawia stabilność i urabialność zaczynów. W zakresie średnich zawartości popiołu (20-30%) poprawia zarówno wytrzymałość na ściskanie jak i na zginanie. 30% dodatek popiołu w stosunku do masy spoiwa uznano za najkorzystniejszy ze względu na właściwości świeżego zaczynu jak i jego parametrów po stwardnieniu. Wyznaczono również modele reologiczne najlepiej opisujące zachowanie się świeżych zaczynów modyfikowanych popiołem lotnym z fluidalnego spalania węgla brunatnego.

18

Wpływ podwójnej warstwy elektrycznej na dyfuzję jonów w zaczynie cementowym

Kotwica Ł.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2005

|

z. 104

179-186

PL

W artykule przedstawiono znaczenie elektrycznej warstwy podwójnej dla procesów transportu jonów w stwardniałym zaczynie cementowym. Omówiona została budowa podwójnej warstwy elektrycznej oraz parametry ją charakteryzujące.

EN

Significance of electrical double layer on ion diffusion through hardened cement paste were described. Electrical double layer structure and parameters used for its characterization were discussed.

19

Podwójna warstwa elektryczna i jej znaczenie w chemii tworzyw cementowych

Kotwica Ł.

Materiały Ceramiczne

|

2005

|

R. 57, nr 2

87-94

PL

W artykule przedstawiono zaczyny cementowe w stanie świeżym jak i stwardniałym z punktu widzenia chemii koloidów. Na podstawie literatury podjęto próbę omówienia podstawowych zagadnień chemii koloidów w zastosowaniu do układów cementowych. Ukazano zaczyn cementowy jako układ zdyspergowany ciało stałe - ciecz, w którym bardzo istotne znaczenie odgrywają zjawiska powierzchniowe. Rozważano wpływ podwójnej warstwy elektrycznej i jej parametrów przede wszystkim potencjału zeta, na zjawiska zachodzące w układach cementowych, takie jak właściwości reologiczne, struktura świeżego zaczynu, przebieg reakcji hydratacji cementów jak i dodatków mineralnych, wpływ domieszek chemicznych, reakcje w stwardniałym zaczynie, dyfuzja jonów. Dokonano przeglądu i oceny dostępnych metod badawczych potencjału zeta.

EN

Cement pastes were shown from electrochemical point of view. An attempt was made to describe some basic aspects of colloid science applied to cement based materials. Cement paste was shown as a solid - liquid disperse system, in which superficial phenomena acts an important role. Electrical double layer parameters, especially zeta potential, influence on some paste properties were considered. Those properties were: rheology, fresh paste structure, cement and mineral additives hydration process, influence of chemical admixtures, reactions in matured, hardened paste, ion diffusion. Main zeta potential measurement techniques were described and evaluated.