Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Praktyczne zastosowanie koncepcji równoważnych właściwości użytkowych betonu

Bajorek Grzegorz, Górak Piotr, Łagosz Artur

Materiały Budowlane

|

2024

|

nr 6

1--7

PL

W artykule przedstawiono sposób oceny równoważnych właściwości użytkowych betonów przeznaczonych do stosowania w klasach ekspozycji XC2 lub XC4, wykonanych na bazie nowo wprowadzonego na rynek cementu CEM II/C-M (W-LL) 32,5R. Do oceny wykorzystano wytyczne wskazane w raporcie technicznym CEN/TR 16639. W obecnej sytuacji prawnej użycie cementu CEM II/C m.in. do betonów klasy ekspozycji XC4 jest możliwe w świetle normy PN-B-06265:2022-08 jedynie po potwierdzeniu przydatności w drodze analizy równoważnych właściwości użytkowych wynikających z charakteru warunków eksploatacyjnych. Istota weryfikacji za pomocą równoważnych właściwości użytkowych betonu polega na porównaniu właściwości betonu referencyjnego rekomendowanego do zastosowania w danej klasie ekspozycji z właściwościami betonu testowego, zawierającego oceniany cement. Jako referencyjne przyjęto betony wykonane na cemencie CEMII/B-V 32,5R spełniające minimalne kryteria składu w przypadku klas ekspozycji XC2 lub XC4, a analizowane były betony wykonane na cemencie CEM II/C-M (W-LL) 32,5R.

EN

The paper presents a method of assessing the equivalent performance properties of concretes intended for use in exposure classes XC2 or XC4, made based on the relatively newly introduced CEMII/C-M (W-LL) 32.5R cement. The guidelines indicated in the technical report CEN/TR 16639 were used for the assessment of equivalent properties of both concretes. In the current legal situation, the use of CEM II/C cement, among others, for concrete of exposure class XC4, is possible of the PN-B-06265:2022-08 standard only after confirming its suitability by analyzing equivalent performance properties resulting from nature of the operating conditions. The essence of verification using equivalent performance properties of concrete is based on the comparison of the properties of reference concrete based on the solution recommended for use in a given exposure class to the properties of test concrete based on a new cement solution in terms of the assumed characteristics appropriate for the designed applications. The project included reference concretes made using CEM II/B-V 32.5R cement meeting the minimum composition criteria for exposure classes XC2 or XC4, and the tested concretes were concretes made using CEM II/C-M (W-LL) 32.5R cement.

2

Właściwości betonu z cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/C-M (S-LL)

Húlek Lukáš, Bačuvčík Michal, Cápay Michal, Janotka Ivan

Cement Wapno Beton

|

2024

|

R. 29, nr 1

54--70

PL

W 2021 roku cementownie na Słowacji rozpoczęły produkcję cementu portlandzkiego wieloskładnikowego typu CEM II/C-M zgodnie z normą STN EN 197-5. Głównym celem jest zmniejszenie śladu węglowego przez produkcję cementu o mniejszej zawartości klinkieru. Zastosowanie tego cementu jest obecnie ograniczone, ponieważ normy dotyczące wyrobów budowlanych dopuszczają stosowanie wyłącznie rodzajów cementu zgodnych z normą STN EN 197-1. Dla rodzajów cementów spełniających wymagania STN EN 197-5 nie jest wskazana ogólna przydatność ich stosowania w betonie zgodnie z STN EN 206+A2. Możliwość stosowania poszczególnych rodzajów cementu wyłącznie zgodnie z normą STN EN 197-1 dla klas ekspozycji XC, XF, XD i XA jest określona w Załączniku krajowym STN EN 206+A2/NA. Należy zatem wykazać przydatność zastosowania nowego betonu cementowego. Celem przeprowadzonych badań było wyjaśnienie możliwości wykorzystania CEM II/C-M (S-LL) w praktyce. W artykule przedstawiono wyniki projektu badawczego, którego celem było sprawdzenie przydatności CEM II/C-M (S-LL) do stosowania w betonie zgodnie z wymaganiami normy STN EN 206+A2.

EN

In 2021, cement plants in Slovakia started production of Portland composite cement of CEM II/C-M type according to STN EN 197-5. The main objective is to reduce the carbon footprint in the production of types of cement characterized by lower clinker content. The application of this cement is currently limited because the construction product standards only accept the use of types of cement according to STN EN 197-1. For types of cement meeting the STN EN 197-5 requirements, the general suitability of their use in concrete according to STN EN 206+A2 is not indicated. The applicability of individual types of cement only according to STN EN 197-1 for exposure classes XC, XF, XD, and XA is specified in the National Annex (STN EN 206+A2/NA). The suitability of the use of new cement concrete must therefore be demonstrated. The aim of the research carried out was to clarify the potential of using CEM II/C-M (S-LL) in practice. This article presents the results of a research project aimed at verifying the suitability of CEM II/CM (S-LL) for use in concrete following the requirements of STN EN 206+A2.

3

Influence of partial replacement of cement CEM I 42.5R by milled limestone on the propeties of cement pastes and mortars

Tkaczewska Ewelina

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 2

119--139

EN

Paper analyses the properties of cement pastes and mortars prepared with a mixture of Portland cement (PC) and milled limestone (ML) in the amount of 5%, 15%, 30%, 35%, 40% and 50% by weight. For cement pastes, the hydration heat, standard consistency and initial setting time were studied. For cement mortars, the compressive strength was determined. As the share of ML increases, the rate of hydration heat release decreases. Compared to control cement, cement with up to 35% ML shows similar initial setting time, while at the share of 40% and 50% ML the initial setting time is noticeably shortened. Cement containing 5% and 15% ML is in the strength class of 42.5R, while that with 30% and 35% ML is in the strength class of 32.5N. At 40% and 50% ML, cements do not meet the requirements of the PN-EN 197-1:2012 standard with respect to the strength class.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza właściwości zaczynu i zaprawy przygotowanych z mieszaniny cementu portlandzkiego CEM I 42,5R (CEM I) i mielonego wapienia (ML) w ilości 5%, 15%, 30%, 35%, 40% i 50% masy spoiwa. Badania właściwości zaczynów cementowych obejmowały ciepło hydratacji, konsystencję normową i początek czasu wiązania. W przypadku zapraw cementowych określono ich wytrzymałość na ściskanie. Ze wzrostem udziału wapienia następuje zmniejszenie szybkości wydzielania ciepła hydratacji. Cement zawierający do 35% ML wykazuje zbliżony czas początku wiązania w stosunku do cementu kontrolnego, natomiast przy udziale 40% i 50% ML czas początku wiązania ulega wyraźnemu skróceniu. Cement z dodatkiem 5% i 15% ML osiąga klasę wytrzymałości 42,5R, natomiast cement z dodatkiem 30% i 35% ML – jedynie klasę wytrzymałości 32,5N. Przy dodatku 40% i 50% ML cement nie spełnia wymagań normy PN-EN 197-1:2012 odnośnie klasy wytrzymałości.

4

Residual fly ash from pyrometallurgical processes as a partial replacement for Portland cement in mortars: a study of structural evolution and determination of compressive strength

Juarez-Tapia J. C., García-Ortiz H., Pérez-Labra M., Romero-Serrano J. A., Reyes-Pérez M., Hernández-Ramirez A., Acosta-Sanchez V., Teja-Ruiz A. M., Reyes-Dominguez I.A.

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 4

120--131

EN

Mortar mixtures were prepared by partial replacement of Portland cement with 0%, 10%, and 15% of residual fly ash to determine the structural evolution and compressive strength at 3, 7, 14, and 28 days. Portlandite, calcite, ettringite, iron oxide, silicon oxide, and sillimanite were identified in the standard mortar, and, additionally, magnetite was identified in the mortar with 10% and 15% fly ash. X-ray diffraction peaks corresponding to portlandite and ettringite increased in intensity with increasing curing time as a result of the consolidation of mineral species. The SEM analysis revealed that the standard mortar contained mainly portlandite and ettringite at 28 days, while the samples with 10% and 15% fly ash contained particles of fly ash coated with portlandite and ettringite, particles with a smooth surface, and particles of fly ash with signs of attack on their surfaces. The sc increased when the age of the mortar and the substitution of Portland cement by fly ash was increased from 3 to 28 days and from 0 to 15%, respectively.

5

Analiza rozwoju skurczu autogenicznego zaczynów cementowych z CEM I 42,5R i CEM III/A 42,5N o różnym wskaźniku wodno/cementowym

Zieliński Adam, Kapeluszna Ewa

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 1

40--55

PL

W technologii betonu cementy o dużej zawartości klinkieru portlandzkiego są coraz częściej zastępowane przez spoiwa wieloskładnikowe o mniejszym śladzie węglowym. Takimi spoiwami są m. in. cementy hutnicze, które z powodzeniem stosuje się w składzie betonów przeznaczonych do elementów masywnych, betonów samozagęszczalnych, jak również betonów dedykowanych elementom prefabrykowanym. Cementy hutnicze posiadają mniejszą dynamikę przyrostu wytrzymałości w stosunku do cementów portlandzkich oraz mniejsze ciepło hydratacji. Kompozyty z ich udziałem są bardziej odporne na występowanie naprężeń termicznych we wczesnym etapie dojrzewania betonu. W pracy przeprowadzano badania porównawcze rozwoju skurczu autogenicznego zaczynów cementowych wykonanych z CEM I 42,5R i CEM III/A 42,5N o zmiennym stosunku w/c wykorzystując metodę dylatometryczną na autorskim urządzaniu objętym patentem PL241667. Wykonano również badania konsystencji, czasów wiązania oraz wytrzymałości na ściskanie po 2, 7 i 28 dniach dojrzewania. Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że zaczyny cementowe z cementem hutniczym mają większy skurcz autogeniczny w okresie 28 dni w porównaniu do zaczynów z cementem portlandzkim. Reakcja pucolanowa granulowanego żużla wielkopiecowego ma wpływ na wzrost rejestrowanego skurczu autogenicznego. Zwiększanie wskaźnika wodno-cementowego wpływa na spowolnienie dynamiki rozwoju i wielkość skurczu autogenicznego. Wyniki badań wskazują na konieczność uwzględnienia skurczu autogenicznego podczas projektowania betonów wysokowartościowych zawierających cement hutniczy ze względu na zwiększoną podatność na mikrozarysowania skurczowe oraz dla zachowania trwałości materiału.

EN

In concrete technology, cements with a high content of Portland clinker are increasingly being replaced by blended binders with a lower carbon footprint. Such binders include blastfurnace cements, which are successfully used in concretes designed for large-scale elements, self-compacting concretes, as well as for the precast concrete industry. Blast furnace cements exhibit lower strength gain relative to Portland cements and a lower heat of hydration. Composites that incorporate them are significantly more resistant to the occurrence of thermal stresses at the early stages of curing of concrete. This paper provides a comparative study of the development of autogenous shrinkage of cement pastes made from CEM I 42.5R and CEM III/A 42.5N with a variable w/c ratio using the dilatometric method on a proprietary instrument covered by the patent PL241667. Furthermore, tests on consistency, setting times and compressive strength were performed after 2, 7 and 28 days of curing. From the analyses carried out, it was found that cement pastes containing blast furnace cement show greater autogenous shrinkage over a period of 28 days compared to pastes containing Portland cement. The pozzolanic reaction of granulated blast furnace slag contributes to the increase in recorded autogenous shrinkage. An increase in the water-cement ratio has an impact on the decreased strength gain, and the value of autogenous shrinkage. The research results indicate the need to take autogenous shrinkage into account when designing high-performance concretes containing blast furnace cement due to the increased susceptibility to shrinkage microcracks and for the durability of the material.

6

Zastosowanie cementu CSA w pianobetonie o małej gęstości

Gołaszewski Jacek, Klemczak Barbara, Smolana Aneta, Gołaszewska Małgorzata, Cygan Grzegorz, Mankel Christoph, Peralta Ignacio, Röser Frank, Koenders Eduardus A. B.

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 6

53--55

PL

Możliwym rozwiązaniem problemu stabilności pianobetonów o małej gęstości oraz poprawy ich właściwości jest zastosowanie cementu CSA. W artykule przedstawiono wyniki badań pianobetonów o małej gęstości, w których zastosowano cement portlandzki CEM I 52,5R oraz alternatywnie cement CSA. Uzyskane wyniki pokazały, że pianobetony z cementem CSA charakteryzują się większą wytrzymałością, mniejszym współczynnikiem przewodzenia ciepła i strukturą o mniejszych porach niż pianobetony z cementem CEM I.

EN

A possible solution to the problem of the stability of low-density foam concrete stability and improvement of its properties is the use of CSA cement. The article presents the results of tests of low-density foam concrete, produced with CEM I 52.5R Portland cement and, alternatively, CSA cement. The obtained results showed that foam concrete with CSA cement is characterized by higher strength, lower thermal conductivity, and a structure with smaller pores than foam concrete with CEM I cement.

7

Wapień w składzie kompozytów cementowych

Batog Maciej, Giergiczny Zbigniew

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 12

119--124

PL

W artykule przedstawiono wpływ wapienia (LL) na cechy fizyczne i chemiczne stwardniałego zaczynu cementowego. Przeanalizowano właściwości cementu portlandzkiego wapiennego CEM II/A, B-LL oraz cementu portlandzkiego wieloskładnikowego CEM II/A, B-M (S, LL) i CEM II/A, B (V-LL). Podkreślono znaczenie wielkości wskaźnika w/c w przypadku poziomu wytrzymałości i trwałości kompozytów cementowych, w których głównym składnikiem jest wapień (LL). Z tego względu domieszki chemiczne mają istotną rolę w kształtowaniu właściwości betonu wykonanego z cementu zawierającego wapień.

EN

The article presents the influence of limestone (LL) on the physical and chemical properties of hardened cement paste. The properties of the Portland limestone cement CEM II/A, B-LL and the Portland composite cements CEM II/A, B-M (S, LL) and CEM II/A, B (V-LL) were analysed. The importance of the w/c-ratio for the level of strength and durability of cement composites made of cement containing limestone (LL) as the main component was emphasized. For this reason, chemical admixtures play an important role in shaping the properties of concrete with cement containing limestone.

8

Influence of admixtures on the performance of soundless chemical demolition agents and implications for their utilization

Maneenoi Nattamon, Bissen Raphael, Chawchai Sakonvan

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 2

93--111

EN

Soundless Chemical Demolition Agents (SCDAs) are an environmentally friendly and safer alternative to traditional rock fragmentation methods. Admixtures are used to change the rheological properties and performance of SCDAs. This study aimed to investigate the effect of various concentrations of chemical accelerators (chloride salts) and viscosity enhancing agents (VEAs: Xanthan gum, Guar gum, and Gellan gum) on the fracture onset compared to an unmodified SCDA (BRISTAR 100®). All experiments were conducted on Portland Type 1 (OPC 1) cement blocks. The flowability of the mixtures was determined by mini-slump tests. Results show that 4wt% MgCl2 and 3wt% CaCl2 have accelerated the fracture onset by 47.4% and 61.2%, respectively. VEAs have a decelerating effect, which is mitigated by the addition of the aforementioned chloride salts. Combining 4wt% MgCl2 with 0.2wt% Xanthan gum reduced the fracture onset time by 66.8%. A cost analysis shows that the initial price of the SCDA mainly determines a potential cost reduction by using admixtures. For a low-cost SCDA, the focus is likely to shift to saving time. This study can serve as a basis for future studies to further improve performance and cost as well as diversify the range of applications for SCDAs.

9

Znaczenie cynku w produkcji cementu portlandzkiego

Kurdowski Wiesław, Zajd Paweł

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 1

45--58

PL

W doświadczeniach laboratoryjnych stwierdzono nieoczekiwany wpływ dodatku cynku, który przyspieszył proces wiązania cementu portlandzkiego. Ten nietypowy wpływ cynku został spowodowany przez dodatek anhydrytu II, jako regulatora wiązania cementu, przez jego producenta. Anhydryt II rozpuszcza się bardzo powoli i stężenie jonów siarczanowych w zaczynie hydratyzującego cementu było bardzo małe. Natomiast cynk rozpuścił się bardzo szybko, a powstający wodorotlenek strącał się na powierzchni kryształów C3A, utrudniając powstawanie ciągłej warstwy ettringitu. Ettringit powstawał w tych warunkach w wolnych przestrzeniach w roztworze, łącząc ziarna cementu, powodując szybkie wiązanie „ettringitowe”. Natomiast, kryształy alitu pozostają ciągle pokryte bezpostaciową warstewką Zn(OH)2, i w tych warunkach okres indukcji reakcji z wodą tej fazy, pozostaje bez zmian. Przedłużenie tego okresu rośnie ze zwiększeniem dodatku cynku.

EN

In laboratory experiments, we found the unexpected influence of zinc addition, which was the acceleration of the Portland cement setting. This untypical cement behaviour was caused by the addition of anhydrite II as the setting time regulator, by its producer. Anhydrite II dissolves very slowly and the sulphate ions concentration in the paste of the hydrating cement, was very low. However, zinc was soluted very quickly and its hydroxide precipitated on the surface of C3A crystals, limiting the formation of the continuous ettringite layer. Thus, ettringite is formed in the free areas in the solution, linking the cement grains, with the formation of the quick “ettringite” setting. Ettringite precipitated in the free areas within the solution, binds to the cement grains and causes the ‘quick’ setting of ettringite. However, the alite crystals remain continuously covered by the amorphous layer of Zn(OH)2, and under this condition the induction period with water reaction of this phase remains hang-up. The elongation of this period is increasing with the increase in the addition of zinc.

10

Solidification/Stabilization Treatment for organic oil immobilization in Algerian Petroleum Drill Cuttings: Optimization and Acceptance Tests for Landfilling

Abbas Abbas Hadj, Aissa Abidi Saad, Mohamed Khodja, Farad Sagala, Messaoud Hacini

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 2

95--105

EN

Hassi Messaoud oil field is one of the most important fields in Algeria and the world, because it covers an important quantity of total Crude Oil Production in Algeria. Furthermore, two-thirds of this oil field is underexplored or not explored. Therefore, the drilling process of petroleum wells in this field is a continuous process that results in significant drilling waste. This implies that enormous noxious quantities of drilling waste are produced daily that require treatment via solidification/stabilization (S/S) process before being landfilled. These types of wastes have pollution concentration that significantly exceeds the safety standards. In this study, we focus on the factors affecting the solidification/stabilization treatment of the drill cuttings obtained from Hassi Messaoud oil field and the process optimization. The solidification/stabilization is performed using the cement as binder, and sand, silicate, organophilic clay and activated carbon as additives. The study has been divided into two steps: (i) Determining the optimum ratio of each element used in the S/S process for the organic element (hydrocarbon) elimination, (ii) Combining the optimum ratios found in the previous step to determine the optimal mixture. The obtained results in the first step showed that the optimum ratio for the cement-to-drill cuttings mass ratio is 0.09:1. For the additives-to-drill cuttings mass ratios are 0.04:1, 0.006:1, 0.013:1 and 0.013:1 for the sand, sodium silicate, organophilic clay and activated carbon, respectively. An optimum formula is found whose main finding shows that the hydrocarbon content of our sample is dropped from 9.40 to 1.999%. Many tests’ results such as matrix permeability, resistance to free compression and heavy metals rate before and after S/S process were investigated before landfilling. Besides that, in the light of outcomes achieved by this assessment, these harmful cuttings can be converted into a useful product that helps in reducing the environmental foot prints.

11

Wpływ pyłu z bocznikowania gazów z pieca cementowego na właściwości cementu portlandzkiego i hutniczego

Tkaczewska Ewelina, Łój Grzegorz, Frątczak Agata

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 1

24--34

PL

W pracy badano wpływ pyłu z bocznikowania gazów z pieca cementowego na właściwości cementu portlandzkiego i hutniczego. Do badań przygotowano cementy CEM I 42,5R i CEM III/A 42,5N. Uwzględniając dopuszczalne stężenie jonów Cl- równe 0,1% masy cementu zgodnie z normą PN-EN 197-1:2012, dodatek pyłu wynosił 0,7% i 1,7%. Określono wpływ pyłu z bocznika gazów na ciepło hydratacji, wodożądność cementu, czas początku wiązania oraz wytrzymałość na ściskanie cementów. Stwierdzono, że dodatek pyłów w ilości do 1,7% nie ma negatywnego wpływu na właściwości cementu portlandzkiego i hutniczego. Cementy zachowują tę samą klasę wytrzymałości, co bez dodatku pyłów.

EN

In this paper, the influence of cement kiln by-pass dust on the properties of Portland cement and slag cement was studied. The reference cements used in the experiment were CEM I 42.5R and CEM III/A 42.5N. The cement kiln by-pass dust replacement of cement was 0.7% and 1.7%, to satisfy the Cl-ions content in cements: lower than or equal to 0.1%, following the demand of PN-EN 197-1:2012 standard. The following properties of cements were examined: the heat of hydration, water demand for normal consistency, initial setting time and compressive strength. The results showed that the addition of cement kiln by-pass dust of up to 1.7% has no negative effect on the properties of Portland cement and slag cement. The cements represent the same strength class, as without dust addition.

12

Properties of mortars with Calcium Sulfoaluminate cements with the addition of Portland cement and limestone

Gołaszewski Jacek, Gołaszewska Małgorzata

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 2

425--435

EN

Calcium Sulfoaluminate cements (CSA) may be an alternative to Portland cements due to their very high early strength and more environmentally friendly production technology, however they are characterized by a short setting time and high cost. A possible solution to these problems is to mix CSA cement with other binders or additives. In order to test this possibility, CSA cement was mixed with Portland cement and limestone in the amount of 10, 20 and 30 wt. %. A hydration heat test was carried out in the first 72 hours after the components were mixed, measured were compressive and flexural strength after 1, 2, 7 and 28 days, and rheological properties, including early shrinkage. A negative interaction between CSA and CEM I 42.5R was observed, leading to deterioration of mechanical properties of the mortars. The study did not indicate a similar negative interaction between CSA cement and limestone.

PL

Potrzeba zmniejszenia śladu węglowego stała się jednym z głównych problemów przemysłu cementowego ze względu na wysoką produkcję dwutlenku węgla w procesie spalania klinkieru portlandzkiego, która wynosi od 0,6 do 0,8 tony CO2 na 1 tonę klinkieru portlandzkiego. Sytuacja ta stwarza zapotrzebowanie na mniej popularne klinkiery, takie jak cement CSA (cement wapniowo siarczanoglinianowy). Cement CSA charakteryzuje się krótkim czasem wiązania, wysoką wytrzymałością początkową i niskim skurczem, a podczas jego produkcji emitowane jest mniej CO2 w porównaniu z klinkierem OPC. Jednakże wysoki koszt cementu CSA zachęca do mieszania CSA z innymi, tańszymi spoiwami lub nieklinkierowymi składnikami głównymi cementu. Celem prezentowanych badań było zatem zbadanie właściwości zapraw z użyciem cementu CSA zmieszanego ze zwykłym cementem portlandzkim CEM I 42,5R (OPC) lub wapieniem w ilości 10, 20 i 30% masy cementowej. Badano następujące właściwości: ciepło hydratacji w pierwszych 72 h od połączenia cementu z wodą, wczesny skurcz zaprawy w pierwszych 24 h, właściwości reologiczne, czyli granicę plastyczności i lepkość plastyczną świeżej zaprawy, a także wytrzymałość na ściskanie i zginanie po 1, 2, 3, 7 i 28 dniach. Zaprawy przygotowano na bazie normowej zaprawy wg EN 196-1, zawierającej 450g cementu, 1350g piasku normowego i o stosunku w/c wynoszącym 0,5. Ze względów technicznych stosunek w/c został zmieniony dla pomiarów reologicznych na 0,6.

13

Cementy portlandzkie wieloskładnikowe żużlowo-wapienne (S-LL)

Synowiec Katarzyna, Batog Maciej

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 10

32--35

PL

Właściwości fizykochemiczne cementów żużlowo-wapiennych są na zbliżonym poziomie do właściwości cementu portlandzkiego żużlowego. Zaobserwowano przy tym korzystny wpływ udziału wapienia w składzie cementu na wytrzymałość na ściskanie zapraw cementowych, szczególnie przy obniżonym współczynniku w/c. W ocenie właściwości betonu szczególną uwagę zwraca efekt doszczelnienia struktury matrycy cementowej, przejawiający się zwiększeniem odporności na wnikanie mediów ciekłych i gazowych w głąb betonu (ograniczenie głębokości penetracji wody pod ciśnieniem oraz przenikalności jonów chlorkowych). Możliwe jest uzyskanie betonów klasy C30/37. Natomiast zapewnienie mrozoodporności betonu z cementów portlandzkich wieloskładnikowych (S-LL) nie jest łatwe do osiągnięcia, pomimo prawidłowego napowietrzenia mieszanki betonowej.

EN

The physicochemical properties of the composite slag-limestone cements are similar to those of the Portland slag cement. Additionally a favorable effect of limestone on the compressive strength of cement mortars was observed, especially at a reduced w/c ratio. While assessing the properties of concrete, particular attention is paid to the effect of sealing the structure of the cement matrix, which is manifested in the increased resistance to media penetration into the concrete (limiting the depth of water penetration under pressure and the permeability of chloride ions). It is possible to obtain concretes of C 30/37 class, while ensuring the frost resistance of concrete frost resistance of concrete with Portland composite cement (S-LL) seems to be quite challenging to achieve despite the proper aeration of concrete.

14

Szlam naftowy jako paliwo i surowiec do produkcji cementów pucolanowych

Kourdache Hayat, Adjdir Mehdi, Bendraoua Abdelaziz, Brucker Jean Michel

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 6

469--479

PL

Celem badań była ocena możliwości zastosowania szlamu naftowego jako alternatywnego paliwa w piecach cementowych, ponieważ 1 kg tego szlamu może zastąpić 0,82 m3 metanu. Natomiast popiół ze spalenia tego szlamu można stosować jako uboczny materiał cementowy, do produkcji cementu pucolanowego. Zbadano skład chemiczny, gęstość, powierzchnię i skład ziarnowy popiołu. Ten popiół zastosowano jako zamiennik cementu portlandzkiego, zastępując nim 5, 10, 15 i 20% cementu, stosując go do wytwarzania zapraw. Zbadano konsystencję, czas wiązania i właściwości mechaniczne tych zapraw i porównano z zaprawami bez dodatku popiołu. Dodatek popiołu zwiększył w spoiwie zawartość SiO2 i opóźnił wiązanie, w porównaniu z cementem. Zgodnie z normą EN 197 zaprawa z dodatkiem 5% popiołu, która miała maksymalną wytrzymałość wynoszącą 46 MPa po 28 dniach, należała do cementu CEMII/B 42,5N. Natomiast cement zawierający 10% i 20% popiołu został zaliczony do klasy wytrzymałości 32,5N.

EN

The aim of this study was the valorisation of oil sludge as an alternative fuel in the cement kilns since 1 kg of oil sludge can substitute 0.82 m3 of methane. The ash from oil sludge combustion can be used as secondary cementitious material, for the production of cement-based pozzolanic composites. The elemental composition, density, surface properties, and particle size distribution of the ashes were measured. Then the ashes were used along with ordinary Portland cement at different ratios of substitution: 5, 10,15, and 20% by mass to produce mortars which were tested for their normal consistency, setting time, mechanical properties, and then compared to reference mortar without ashes. According to the results, the higher SiO2 content was assigned to ash compared to cement. The incorporation of ash resulted in the retardation of the setting. According to European standard EN-197, the mortar with the addition of 5% of ash which presents a maximum strength equal to 46 MPa obtained at 28 days is classified as CEM II/B 42.5N. However, cements containing 10% and 20% of ash have been classified in strength class 32.5N.

15

Reologia zaczynów cementowych z dodatkiem wapna hydratyzowanego i eterem celulozy, a wybrane właściwości zapraw tynkarskich

Spychał Edyta

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 1

21--30

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zaczynów i zapraw cementowych modyfikowanych wapnem i eterem celulozy. Badania zaczynów obejmowały wyznaczenie właściwości reologicznych: granicy płynięcia i lepkości plastycznej. Dla zapraw określono gęstość objętościową, zawartość powietrza, skurcz, współczynnik retencji wody, zbadano ich proces wiązania i twardnienia przy użyciu metody ultradźwiękowej, uzupełniony o badanie wytrzymałości na ściskanie. Wyniki badań potwierdziły korzystny wpływ wapna hydratyzowanego i dodatku eteru celulozy na właściwości świeżej zaprawy tynkarskiej. Dodatek eteru celulozy powodował zwiększenie współczynnika retencji wody o co najmniej 10%, w porównaniu z zaprawami bez eteru. Wpływ eteru celulozy na retencję wody w zaprawie był większy niż wpływ wapna hydratyzowanego. Zarówno eter celulozy oraz wapno hydratyzowane powoduje wydłużenie wiązania i twardnienia, wpływa na zmniejszenie wytrzymałości na ściskanie, przy jednoczesnym zmniejszeniu odkształceń skurczowych.

EN

The article presents the results of the investigation of pastes and cement mortars, modified with lime and cellulose ether. Rheological measurements of pastes included yield stress and plastic viscosity. For mortars, bulk density, air content, shrinkage and water retention were determined. The setting and hardening process was investigated by the ultrasonic method, with the compressive strength measurments. The test results confirmed the beneficial effect of hydrated lime and cellulose ether addition on the properties of fresh plaster. The addition of cellulose ether increased the water retention coefficient by at least 10%, compared to mortars without cellulose ether. The effect of cellulose ether on water retention in the mortar was more significant than that of hydrated lime. Both cellulose ether and/or hydrated lime causes setting retardation as well as decrease of the hardening rate. Compressive strength is decreased while shrinkage deformation is reduced.

16

Badanie dotyczące mikrostruktury zrównoważonych zapraw z cementu wieloskładnikowego

Sekhar Chandra K., Kumar Rathish P.

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 5

390--403

PL

W ostatnich latach naukowcy zwracają szczególną uwagę na cementy z nieklinkierowymi składnikami głównymi w celu zmniejszenia negatywnego wpływu na proces globalnego ocieplenia. Badania przedstawione w niniejszej pracy obejmują badanie mikrostruktury zaczynów z cementu wieloskładnikowego, należącego do kategorii trójskładnikowych mieszanek cementowych składających się z cementu portlandzkiego i dodatków mineralnych: popiołu lotnego oraz granulowanego żużla wielkopiecowego, jako częściowego zamiennika cementu portlandzkiego. Rozpatrywane proporcje cementu, popiołu i żużla wynoszą odpowiednio 45%, 22% i 33%, co jest zgodne z normą indyjską IS 16415: 2015. Skuteczność wykorzystania cementów wieloskładnikowych w praktyce budowlanej wymaga zrozumienia zachowań i przemian fazowych zachodzących w trakcie ich hydratacji, co wpływa na właściwości końcowe materiału stwardniałego. Niniejszy artykuł opisuje zmiany fazowe po różnych okresach dojrzewania, tj. 3, 7, 14, 21, 28, 56 i 90 dni wraz z wytrzymałością zapraw z cementów portlandzkiego i wieloskładnikowego oraz badanie mikrostruktury. Stwierdzono, że początkowe tempo przyrostu wytrzymałości w cemencie wieloskładnikowym jest mniejsze w porównaniu z portlandzkim ze względu na wolniejsze tempo zachodzenia reakcji pucolanowej. Przyrost wytrzymałości zapraw z cementu portlandzkiego trwał do 28-go dnia, zaś w przypadku wieloskładnikowego trwał do 90 dni. Ostateczna wytrzymałość obu cementów po upływie 90 dni jest porównywalna.

EN

A significant attention is drawn by researchers in recent years towards cements with partial replacements of supplementary cementitious materials [SCM], to reduce the adverse effect of global warming. The research presented in this paper involves the microstructure study of composite cement [CC] which falls into the category of ternary blended cements, consisting of ordinary Portland cement [OPC] and SCMs: Fly Ash [FA] and Granulated Blast Furnace Slag [GBFS], as partial replacement of OPC. The proportion of OPC, FA, and GBFS considered are 45%, 22%, and 33% respectively which is in accordance with IS 16415: 2015. The efficacy of using the CC effectively in construction practice needs the understanding of the behaviour and phase transformations occurring during the process of hydration, which affects the strength and performance of mortars. This study examines the phase changes at different curing periods viz. 3,7,14,21,28,56 and 90 days, along with the strength of OPC and CC mortars as well as the microstructure investigation. As it was expected, the initial rate of strength gain of CC is lower, compared to OPC, due to the slow development of pozzolanic activity. The strength gain of OPC has practically obtained its class at 28 days but in CC it has continued till 90 days. The ultimate strengths of both the cements are quite comparable at the end of 90 days.

17

Impact of maturation conditions for concrete on its compressive strength

Witkowska-Dobrev Joanna, Szlachetka Olga, Spiek Paulina

Budownictwo i Architektura

|

2020

|

Vol. 19, no 2

101--110

EN

This paper aims to present the results of compressive strength tests of concrete specimens, prepared according to two recipes, after 2, 7 and 28 days of maturing in four different environments. The concrete specimens had the same w/c ratio, the same amount of aggregate of particular fractions, the addition of a superplasticizer, but they differed in the cement type. In one recipe, the Portland cement CEM I 32.5R was used, in the other – pozzolanic ash cement CEM IV/B(V) 32.5R-LH/NA. Concrete specimens with dimensions of 100 x 100 x 100 mm made according to both recipes were placed in individual ripening environments: in cuvettes with water, soaked and wrapped with construction foil, left in room conditions in the laboratory, placed outside the laboratory and being exposed to the atmospheric conditions. The obtained compressive strength results confirmed that the best way of curing concrete is the wet cure (in cuvettes with water). It has been proven that the choice of proper curing method is key in terms of compressive strength.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ściskanie próbek betonowych, wykonanych według dwóch receptur, po 2, 7 i 28 dniach dojrzewania w czterech różnych środowiskach. Betony miały jednakowy wskaźnik W/C, taką samą ilość kruszywa poszczególnych frakcji, dodatek superplasyfikatora, ale różniły się rodzajem cementu. W jednej recepturze użyto cementu portlandzkiego CEM I 32,5R w drugiej cementu pucolanowego popiołowego CEM IV/B (V) 32,5R – LH/NA. Próbki o wymiarach 100x100x100mm betonu wykonanego wg obu receptur umieszczono w poszczególnych środowiskach dojrzewania: w kuwetach z wodą, zmoczono i owinięto folią budowlaną, pozostawiono w warunkach pokojowych w laboratorium, umieszczono na zewnątrz laboratorium pozostawiając pod działaniem warunków atmosferycznych. Uzyskane wyniki wytrzymałości na ściskanie potwierdziły, że najlepszym sposobem pielęgnacji betonu jest pielęgnacja mokra. Udowodniono, że w odniesieniu do wytrzymałości na ściskanie – kluczowy jest sposób pielęgnacji.

18

Wskaźniki aktywności popiołów lotnych krzemionkowych badanych za pomocą normowych cementów portlandzkich CEM I 42,5R, o różnym składzie fazowym

Baran Tomasz

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 24/86, nr 6

506--513

PL

Zbadano wskaźniki aktywności K28 i K90 dwunastu popiołów lotnych krzemionkowych, z różnych elektrowni, stosując siedem cementów CEM I 42,5R, produkowanych przez różne cementownie krajowe. Uzyskane wyniki pokazały, że uzyskane wskaźniki aktywności różnią się znacznie. W przypadku trzech pierwszych cementów oraz siódmego wszystkie popioły spełniają wymagania normy dla obu wskaźników. Natomiast dla czwartego cementu 50% popiołów spełnia wymagania wskaźnika aktywności K28, a 67% spełnia wymagania wskaźnika aktywności K90. Zastosowanie piątego cementu powoduje, że wszystkie popioły spełniają wymagania dla wskaźnika K28, lecz tylko 75% dla wskaźnika K90. Z kolei w przypadku cementu szóstego jeden popiół nie spełniał wymagań obu wskaźników. Wyniki te nasuwają wniosek, że wymagania dotyczące cementów do badań wskaźników aktywności powinny być dokładnej sprecyzowane.

EN

The activity indexes K28 K90 of twelve siliceous fly ashes from different power plant, using seven Portland cements CEM I 42.5R, produced by different domestic cement plants were examined. The obtained results have shown that the determined activity indexes are highly differentiated. In the case of four cements all examined fly ashes were fulfilling the standard requirements, for both indexes. However, for one cement, only 50% of fly ashes were fulfilling the index K28 and 67% of the index K90. For the another one all ashes were fulfilling the index K28, but only 75% the index K90. In turn for the last cement one fly ash doesn’t fulfill both indexes. From these results the conclusion can be drawn that the requirements for cements, applied for the activity indexes of fly ashes, should be more accurately defined.

19

Evaluation of hot-mix asphalt containing Portland cement treated blast furnace slag

Rondón-Quintana H. A., Ruge-Cardenas J. C., Bastidas-Martínez J. G.

Archives of Civil Engineering

|

2019

|

Vol. 65, nr 2

193--207

EN

Iron production’s waste materials include significant quantities of blast furnace slag (BFS) which could potentially be used as a substitute for natural aggregates in hot mix asphalt (HMA) used in highway projects. Although many of properties of slag are interesting, its porosity and absorption rate would lead to greater consumption of asphalt. For this study, a Portland cement (PC) paste was used to reduce the porosity of a BFS. This PC treated BFS (called BFS-C) was then used in an HMA to replace the coarse fraction of a natural aggregate. Marshall, Indirect Tensile Strength (ITS), resilient modulus and Cantabro tests were then carried out on different HMA mixtures that included BFS-C. Using BFS-C, HMA’s resistance under monotonic loading, stiffness under cyclic loading, and resistance to moisture damage increased remarkably. In addition, the Cantabro abrasion resistance of BFS-C improved was better than that of the HMA mixture produced with untreated BFS.

20

Effect of polypropylene fiber addition on mechanical properties of concrete based on portland cement

Małek M., Życiński W., Jackowski M., Wachowski M.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2018

|

nr 21(3)

207--214

EN

In this work results of poly(propylene) fibers (PP), from recycling process, added into concrete mixture based on portland cement was characterized. The main purpose of this research was to identify direct influence of the fibers addition on the concrete mechanical strength. The recipe of the concrete was prepared using three types of aggregates with different grain size: 0.125–0.250, 0.250–0.500 and 0.500–1.000 mm, deflocculant based on polycarboxylates, water and portland cement (42.5 MPa). To identify structures of the researched samples and fibers light microscopy (LM) observation was performed. Basic properties of concrete mixture were defined by slump cone test and setting time. Mechanical properties such as compressive strength and bending test after 1, 7, 14 and 28 days were characterized. Obtained results were compared with mixtures without fibers modifications. Study was proven that all chosen fibers from recycled origin revealed increased effect on final mechanical properties of concrete and are very perspective for future application in concrete technology.