Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Karbonatyzacja betonu produkowanego z użyciem CO2 jako domieszki

Kazmi Md Athar, Meesaraganda Lakshmi Vara Prasad

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 6

364--374

PL

W istniejącej praktyce CO2 wprowadzany jest do betonu głównie poprzez przyspieszoną karbonatyzację, która ma wiele ograniczeń, takich jak mała szybkość dyfuzji i wymaganie dużej szczelnej komory, co ogranicza ją tylko do elementów prefabrykowanych. Aby pokonać te ograniczenia, niniejsza praca prezentuje nowatorskie wykorzystanie CO2 w produkcji betonu poprzez mineralizację z użyciem CO2. CO2 jest sekwestrowane do zawiesiny materiału cementowego bogatego w wapń w pierwszym etapie tego procesu, a następnie mieszany z pozostałymi materiałami, aby w drugim etapie wytworzyć beton. Dwuetapowy proces mineralizacji w niniejszej pracy upraszcza wprowadzenie CO2 do betonu i pozwala na uzyskanie 99% efektywności wykorzystania stosowanego CO2. CO2 reaguje z materiałami cementowymi bogatymi w wapń, tworząc korzystnie wpływający na hydratację betonu węglan wapnia w nano-skali. Analiza mikrostrukturalna sugeruje, że węglany rozpoczynają hydratację i przyczyniają się do rozwoju silniejszej mikrostruktury. Z tych powodów odporność na karbonatyzację utwardzonego betonu i wytrzymałość na ściskanie są poprawione. Wyniki opisywanych badań doświadczalnych pokazują, że optymalna ilość CO2 wprowadzona do betonu poprawia wytrzymałość na ściskanie o 18,2%, 18,8% i o 17,9% zmniejsza karbonatyzację po 180 dniach testów. Ponadto główny gaz cieplarniany, CO2, może być wykorzystywany, przyczyniając się do zrównoważonej i przyjaznej dla środowiska produkcji betonu i praktyk budowlanych.

EN

In the existing practice, CO2 is mainly added to concrete through accelerated carbonation, which has many limitations, such as a low diffusion rate and the requirement of a large airtight chamber, which applies to pre-cast elements only. To overcome these limitations, this paper presents a novel beneficial use of CO2 in concrete production through the mineralization of CO2. CO2 is sequestered into a slurry of calcium-rich cementitious material in the first step of this process and then blended with the remaining materials to make concrete in the second step. The two-step mineralization process in the present work simplifies the CO2 mineralization into concrete and reaches 99% efficiency of applied CO2. The CO2 reacts with calcium-rich cementitious materials to form nano-scale calcium carbonate beneficially impacted concrete hydration. Microstructural analysis suggests that the carbonates seed the hydration and contribute to developing a stronger microstructure. For these reasons, the carbonation resistance of hardened concrete and the compressive strength is improved. The finding of the experimental investigation of the present research shows that an optimum amount of CO2 mineralization into concrete improves compressive strength by 18.2%, 18.8%, and 17.9% less carbonation at 180 days of testing. Furthermore, the major greenhouse gas, CO2, can be utilized, contributing towards sustainable and environmentally friendly production of concrete and construction practices.

2

Shape identification of the jet-grouted column based on the thermal analysis and differential evolution

Wojciechowski Marek

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

507--518

EN

In the paper, an indirect method for the identification of the final shape of the freshly executed jet-grouted column is developed. The method relies on the backward analysis of the temperatures measured inside the column, along the trace of the injecting pipe. Temperature changes in the column are caused by the hydration process of the cementitious grout. 2D axisymmetric unsteady heat conduction initial-boundary value problem is solved for finding the column shape which fits best the reference temperature measurements. The model of the column is solved using the finite element method. The search is performed using the global evolutionary optimization algorithm called differential evolution. It is shown that the proposed method can provide an accurate prediction of the column shape if only the model reflects the physical reality well. The advantage over previous results is that the cylindrical shape of the column does not have to be assumed anymore, and the full profile of the column along its length can be accurately identified.

PL

W artykule przedstawiono metodę identyfikacji kształtu świeżo wykonanej kolumny typu jet-grouting. Metoda polega na wstecznej analizie temperatur mierzonych wewnątrz kolumny, wzdłuż śladu żerdzi iniekcyjnej. Zmiany temperatur w kolumnie są wynikiem hydratacji zaczynu cementowego. W celu określenia kształtu kolumny, który najlepiej pasuje do referencyjnych pomiarów temperatur, wykorzystano globalny algorytm optymalizacyjny zwany ewolucją różnicową. W ramach tego algorytmu formułowano próbne problemy początkowo-brzegowe, w postaci dwuwymiarowego, osiowo-symetrycznego zagadnienia nieustalonego przewodzenia ciepła, które rozwiązywano za pomocą metody elementów skończonych. Wykazano, że proponowana metoda pozwala na dokładne odwzorowanie kształtu kolumny, jeśli tylko model numeryczny poprawnie odwzorowuje rzeczywistość fizyczną. Zaletą metody w porównaniu do wcześniejszych rezultatów jest możliwość identyfikacji zmian średnicy kolumny wzdłuż jej długości, a nie tylko identyfikacja pojedynczej średnicy przy założonym kształcie walcowym kolumny.

3

Zjawiska chemiczno-technologiczne zachodzące podczas wykonywania operacji zabiegu cementowania otworu w aspekcie wyznaczania obciążeń granicznych w procesie projektowania rur okładzinowych – część I

Witek Wiesław, Rzepka Marcin

Wiadomości Naftowe i Gazownicze

|

2021

|

R. 24, Nr 10 (275)

4-14

PL

Projektowanie otworów wiertniczych jest zagadnieniem kompleksowym i wielowymiarowym tak pod względem liczby kwestii jakie stoją do rozwiązania przed projektantem jak również pod względem wymogów w zakresie inżynierii mechanicznej, środowiskowej oraz bezpieczeństwa publicznego. W pierwszej części artykułu dokonano przeglądu i oceny zjawisk oraz procesów chemicznych (nie zawsze prawidłowo ocenianych) jakie zachodzą w trakcie sporządzania zaczynu cementowego oraz po jego wytłoczeniu w trak cie tworzenia się struktury żelowej cementu i kamienia cementowego. W wyniku skomplikowanego chemicznie przebiegu procesu wiązania zaczynu powstaje nowa struktura rura - kamień cementowy – skała, która w specyficzny sposób tworzy określony rodzaj obciążeń i naprężeń w przestrzeni pierścieniowej i w ten sposób wywiera wpływ na zmianę rozkładu ciśnienia hydrostatycznego. Tego rodzaju zjawiska opisane w części pierwszej artykułu pozwalają na zrozumienie metodycznego podejścia do procesu projektowania rur, w szczególności w aspekcie zgniatania i rozrywania rur o średnicy > 13 3/8” i cienkiej ściance (w IV reżimie obciążeń). Nie znaczy to, że wytrzymałość rur na rozrywanie nie jest istotną kwestią w projektowaniu rur, ale dotyczy to głównie otworów bardzo głębokich, natomiast zgniatanie i rozrywanie rur występuje w szczególnych (często nie przewidywanych) przypadkach pełnego lub częściowego opróżnienia dla małej głębokości posadowienia rur. Artykuł oparty jest na bogatej i cytowanej literaturze fachowej, jak również na licznych badaniach jakie prowadzi się w laboratoriach INIG-PIB Kraków w zakresie zaczynów cementowych i płuczek wiertniczych, a ponadto na stosownych doświadczeniach autorów artykułu, tak w zakresie projektowania zaczynów i nadzoru wykonania zabiegów cementowania, jak również projektowania i nadzoru prac związanych z realizacją wiercenia otworu w tym za puszczania i cementowania rur.

EN

Drilling hole design is a complex issue and multidimensional in terms of the number of issues to be resolved in terms of mechanical, environmental and public safety engineering requirements. In the first part of the article there is a re view and evaluation of chemical phenomena and processes (not always correctly evaluated) that occur during the preparation of cement slurry and after its displacement during the formation of the gel structure of cement and cement sheath. As a result of the chemically complicated process of slurry gelation, a new structure is created i.e. – steel pipe- sheath (cement stone) - a rock which in a specific way produces a specific type of load and stress in the annular space, and thus influences the changes to hydrostatic pressure distribution. These types of phenomena described in the first part of the article allow to understand the methodical approach to the process of designing pipes, especially in the aspect of collapse and burst of pipes with big diameter > 13 3/8” and thin wall (in 4th load regime). This does not mean that the tension strength of pipes is not an important issue in pipe design, but it mainly concerns very deep holes, while collapse and burst of pipes occurs in special (often unforeseen) cases of full or par tial evacuation for shallow depth of the hole. Article is based on rich and quoted professional literature, as well as on numerous tests carried out in the INIG - PIB Krakow on different types cement slurries and drilling muds, and, moreover, on the relevant experience of the authors of the article, both in the field of slurry design and supervision of cement operations, as well as design and supervision of works related to drilling of the different types of the holes, including cement job and running casing.

4

Wpływ pyłu bazaltowego na hydratację cementu

Dobiszewska M.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 3

167--181

PL

Celem doświadczeń przedstawionych w artykule było zbadanie wpływu pyłu bazaltowego na hydratację cementu. Pył bazaltowy był odpadem powstającym w procesie produkcji kruszywa bazaltowego, stosowanego do wytwarzania mas mineralno-asfaltowych; wytrącający się w filtrze tkaninowym. W składzie mineralnym przeważał diopsyd, na drugim miejscu był albit, a znacznie mniej było analcymu i nefelinu. Powierzchnia właściwa pyłu, oznaczona metodą BET, wynosiła 5 m2/g, a ciężar właściwy 2,99 g/cm3. W związku z tym pył tworzył z wodą trwałą zawiesinę i miał niewielki wpływ na hydratację cementu. Nawet wydłużał nieznacznie okres indukcji, a także początek czasu wiązania przy dodatkach 30% i 40%. Jak można było oczekiwać zwiększał wodożądność cementu już przy dodatku 20%. Dodatek pyłu nie powoduje większych zmian mikrostruktury zaczynu cementowego; zewnętrzna faza C-S-H powstaje na powierzchniach cząstek pyłu. Natomiast jest wyraźnie mniejsza zawartość portlandytu, co wskazuje na właściwości pucolanowe pyłu bazaltowego.

EN

In the paper the influence of basalt powder on Portland cement hydration was examined. This basalt powder was the by-product of the production process of basalt aggregate for mineral asphalt mass. In the mineral composition of basalt powder the main component was diopside, on the second place albite and in much lower content analcime and nepheline. The specific surface area measured by BET was 5 m2/g and the specific gravity 2.99 g/cm3. This powder the stable suspension in water was formed and has a very low effect on cement hydration. It increased a little the induction period and the initial setting time in the content of 30% and 40% by mass of cement. As it should be expected it increased also the cement water demand already at 20%. The powder addition had no visible changes on the cement paste microstructure; the outer C-S-H phase is also formed on the surfaces of powder particles. However, the portlandite content is lower which means that the basalt powder has some pozzolanic properties.

5

Wpływ reduktorów chromu(VI) na hydratację zaczynu cementowego

Golonka P., Nocuń M., Nocuń-Wczelik W.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 1

39--51

PL

Badania właściwości zaczynu cementowego z 1% dodatkiem siarczanów Fe, Mn i Sn za pomocą szeregu metod, a szczególnie ciepła hydratacji i wytrzymałości na ściskanie wykazały, że wpływ tych kationów różni się znacznie. Siarczan cyny jest silnym opóźniaczem, natomiast wpływ Fe i Mn, przy 1% dodatku w stosunku do masy cementu jest nieznaczny. Te dwa siarczany nie spowalniają hydratacji cementu lub alitu w początkowym okresie. Natomiast jony siarczanowe przyśpieszają reakcję tej fazy z wodą. Opóźniający wpływ cyny jest znaczny, jednak jest w pewnym stopniu skompensowany przez duże przyspieszenie hydratacji po znacznym zwiększeniu okresu indukcji. Jon siarczanowy bierze udział w powstawaniu ettringitu, a w przypadku siarczanu Mn powstaje także gips. Korzystny wpływ badanych reduktorów stanowi zwiększenie wytrzymałości na ściskanie, po dłuższym okresie twardnienia.

EN

The study of the properties of cement paste with 1% addition of Fe, Mn and Sn sulphates using heat of hydration, rheological parameters, compressive strength, conductometric and chemical shrinkage measurements have shown that the influence of cations is different. The tin sulfate acts as a strong retarder while the hindering action of Mn or Fe sulfate is not pronounced at 1% addition of sulfates by mass of cement. The two last sulphates do not retard generally the hydration of cement, or alite and its mixtures at early age. Sulfate ions in admixtures seem to accelerate the alite hydration, as it is found in the presence of gypsum. The hindering action of Sn sulfate is particularly well visible, however, it is compensated by the renewed hydration after a long-lasting dormant period. The sulphate anion introduced additionally to the pastes take part in ettringite formation; in the case of Mn sulfate the increased gypsum content is detected too. The beneficial effect of low sulphates addition is the compressive strength of cement pastes increase after longer hardening period.

6

Bound water content measurement in cement pastes by stoichiometric and gravimetric analyses

Prochoń P., Piotrowski T.

Journal of Building Chemistry

|

2016

|

Vol. 1, iss. 1

18-25

EN

The cement hydration is one of the most complex processes creating the cement matrix. The degree of hydration is a quantity of Portland clinker with gypsum, that as a whole react with water. For purposes of this analysis it was found to be directly proportional to the bound water in the cement paste specimens. Using the gravimetric method the bound water content was determined in samples by calculating the quantitative loss of the dry specimens weight after igniting to 1000°C and keeping the temperature for 5h. Obtained results were collated with theoretical stoichiometric analysis based on the Bogue and Taylor equations and XRD testing for Portland cement, CEM I 42.5. Obtained outcome has confirmed the relationship between the degree of hydration and the bound water content in cement paste. The influence of the w/c ratio and cement oxide components on bound water quantity were also noticed.

7

Wpływ temperatury na kinetykę procesu hydratacji różnych cementów

Jabłoński M., Gawęda I, Gawin D.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2015

|

T. 7, nr 1

33--38

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań ciepła hydratacji cementu w kalorymetrze izotermicznym. Wyniki badań posłużyły do wyznaczenia stopnia hydratacji i jego ewolucji w czasie oraz energii aktywacji dla różnych wartości stopnia hydratacji i różnych temperatur.

EN

Predicting time evolution of cement hydration process is of strategic importance for the concreting of massive structures. The amount of heat generated during cement hydration depends mostly on the chemical composition of the cement. In general, higher curing temperature, higher cement content and finer cement grains cause an increase of the heat of hydration. If this heat is not rapidly dissipated, a significant rise of the temperature can occur in interior part of a massive concrete structure. This may result in considerable tensile stresses of the surface zone and in material cracking. To determinate the hydration degree evolution, the heat flow calorimetry was applied. The tests were performed by means of the TAM Air isothermal calorimeter, to determine the evolutions in time of hydration degree and its rate. The tests were performed at temperature of 20°C, 30°C and 40°C for the cement pastes made of: CEM I, CEM II, CEM III and CEM V, with the water – cement ratio of 0,47. The widely used in mathematical modelling of cement hydration process, normalised chemical affinity functions and activation energy of hydration process at different degrees of its advancement, were determined for the analyzed cement pastes.

8

Rozszerzona metoda konduktometryczna w badaniach procesu hydratacji cementu glinowego

Nowacka M., Pacewska B.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 4

225--234

PL

Badano wpływ temperatury i współczynnika w/c na przebieg hydratacji dwóch rodzajów cementów glinowych (ciemno-szarego i białego), głównie w oparciu o pomiary konduktometryczne. W tym celu skonstruowane naczyńko pomiarowe, które pozwalało na jednoczesny pomiar przewodnictwa elektrycznego i temperatury zaczynu. Wykonano ponadto pomiary kalorymetryczne i oznaczono skład zaczynu metodą analizy termicznej. Uzyskanych wyniki wykazały, że temperatura, w której przebiega hydratacja, decyduje o długości okresu indukcji, podczas gdy stosunek w/c = 0,35 lub 0,5 nie ma wpływu na szybkość procesu. Duże ciepło hydratacji zwiększa temperaturę zaczynu, co może spowodować konwersję nietrwałych hydratów glinianu wapnia w fazę C3AH6.

EN

The effect of temperature and w/c ratio on the hydration of two types of calcium aluminate cement (dark grey and white) was examined, mainly by conductometric measurements. For this purpose a specific cell was designed to monitor the electrical conductivity simultaneously with the temperature of cement paste versus time. Moreover, the calorimetric measurement was performed and the composition of the hydrated pastes was examined by thermal analysis. The results were showing that the temperature at which the hydration occurs determines the duration of the induction period, while w/c ratio equal 0.35 or 0.5 has no effect on the rate of this process. Furthermore, the heat of hydration is increasing the temperature of cement paste, which can cause the conversion of metastable calcium aluminate hydrates to C3AH6 phase.

9

Właściwości betonu dojrzewającego w nienormowych warunkach kształtowanych przez górotwór

Hajto D., Więckowski A.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 8

183--188

PL

W artykule przedstawiono właściwości fizyczne mieszanki betonowej oraz zalecenia dotyczące pielęgnacji betonu w świetle wymagań normowych oraz Instrukcji ITB. Opisano wpływ temperatury otoczenia na dojrzewanie betonu w odniesieniu do wyników badań doświadczalnych. Przenalizowano proces hydratacji cementu oraz wydzielania ciepła w funkcji czasu, przez dojrzewający beton w zależności od temperatury.

EN

This paper presents the physical properties of a concrete mix and recommendations for concrete maintenance in the light of standard requirements and the Manual of Building Technique Institute (ITB). The influence of ambient temperature on maturing concrete was described in relation to the results of the scientific research. The hydration process of cement and heat emission was analyzed in relation to time, by the maturing concrete depending on the temperature.

10

Problemy z betonami wysokiej klasy, o niskim w/c

Aïtcin P. C.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 19/81, nr 2

127--137

PL

W artykule podano jasny opis skurczu autogenicznego, rozpoczynając od doświadczenia Le Chateliera i prac Powersa. Ten skurcz jest niebezpieczny gdyż może spowodować powstawanie groźnych, wczesnych spękań betonu o małym w/c. Na tej podstawie opisano zagrożenia w przypadku stosowania betonu wysokiej klasy z małym w/c i wyjaśniono konieczność jego wodnej pielęgnacji. Należy szybko rozpocząć pielęgnację mgłą wodną, a po stwardnieniu betonu przejść do pielęgnacji wodnej. Na końcu pielęgnacji należy zastosować warstewkę nie przepuszczającą pary wodnej. Jednak lepiej jest stosować opóźniacz parowania w formie alkoholu alifatycznego, który spłukuje się wodą na końcu pielęgnacji. W przypadku słupów z betonu o małym w/c zaleca się także pielęgnację. Na końcu artykułu opisano wodną pielęgnację wewnętrzną oraz stosowanie ekspansywnych domieszek polecanych przez niektórych naukowców.

EN

The paper gives the very clear presentation of the phenomenon of autogenous shrinkage, starting from Le Chatelier's experiment and Power's works. This shrinkage can cause dangerous early cracks, in low w/c concrete. On this basis the problems with high strength and low w/c ratio concrete are discussed and the necessity of water curing explained. The rapid fogging and, after concrete hardening, the water curing and on the end impervious film application is recommended. However, an evaporation retarder, not a curing membrane, should be preferentially used, in the form of aliphatic alcohols, which is easily washed on the end of curing. For low w/c concrete columns their water curing is also promoted. On the end the internal water curing and the use of expansive admixtures promoted by some researchers, are also presented in the paper.

11

Odporność uwodnionych siarczanoglinianów wapnia na karbonatyzację

Samchenko S. V., Kouznetsova T. V.

Cement Wapno Beton

|

2014

|

R. 18/80, nr 5

317--322

PL

Badano trwałość faz Aft i AFm na działanie CO2 w powietrzu i w wodzie. Doświadczenia wykazały, że Aft ma w tych warunkach większą trwałość niż monosiarczan. W przypadku ettringitu destrukcyjny wpływ CO2 rozwija się powoli. Faza AFm ulega szybkiemu rozpadowi pod wpływem karbonatyzacji w wodzie i powstają uwodnione karbogliniany wapnia, węglan wapnia, gibbsyt i gips. Doświadczenia wykazały, że hydratacja C4A3S w wodzie zawierającej jony kwasu węglowego hamują powstawanie ettringitu.

EN

The stability of AFt and AFm phases under the influence of CO2 in the air and in water, was studied. The experiments have shown that AFt is more stable than monosulphate. In the case of solid phase composed of ettringite the CO2 attack is showing slow destruction on this phase. In water the AFm is quickly decomposed under carbonation and calcium carboaluminate hydrates, calcium carbonate, gibbsite and gypsum are formed. The experiments have shown that the C4A3S hydration in water containing the carbon acid ions is hampering the ettringite formation.

12

Wpływ warunków prowadzenia robót betonowych na ryzyko powstania wczesnych rys termiczno-skurczowych

Klemczak B., Knoppik-Wróbel A.

Przegląd Budowlany

|

2013

|

R. 84, nr 2

14-20

PL

W konstrukcjach betonowych znany jest efekt tzw. samoocieplenia betonu. Wskutek wydzielanego w procesie hydratacji cementu ciepła następuje wzrost temperatury betonu. Chłodzenie warstw powierzchniowych konstrukcji oraz stosunkowo niska wartość współczynnika przewodnictwa cieplnego powodują zróżnicowanie temperatur pomiędzy warstwami powierzchniowymi a wnętrzem konstrukcji. W tym samym czasie pojawiają się odkształcenia skurczowe będące skutkiem zachodzących reakcji chemicznych.

EN

Self-heating of concrete is a known effect in concrete structures. The temperature of the concrete rises due to the heat produced in the cement hydration process. Cooling of the surface layers of the structure, and the relatively low value of the heat conduction coefficient, lead to temperature differences between the surface layers and the interior. At the same time shrinkage deformations appear, resulting from the ongoing chemical reactions.

13

Wpływ jonów fosforanowych PO3-/4 na proces hydratacji cementu

Tkaczewska E., Kłosek-Wawrzyn E.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 6

401-408

PL

W artykule omówiono badania wpływu jonów fosforanowych, dodawanych w formie fosforanu sodu, na właściwości zaczynu i zaprawy z cementu portlandzkiego. Dodatek fosforanu spowodował opóźnienie, lub przyspieszenie, procesu wiązania i zmniejszenie wytrzymałości na ściskanie. Wpływ ten zaznaczył się szczególnie wyraźnie w przypadku dodatku fosforanu, wyrażonego jako P2O5, wynoszącego 2,5 i 12,5 g/kg cementu. Badania rentgenograficzne próbek wykazały obecność Ca3(PO4)2, co prawdopodobnie było przyczyną tego niekorzystnego wpływu.

EN

Paper presents experiments concerning the influence of phosphate ions, added as sodium phosphate, on the properties of Portland cement paste and mortar. Addition of this phosphate caused setting retardation, or acceleration, and compressive strength reduction. This effect is particularly intensive when the content of phosphate, expressed as P2O5, is 2.5 and 12.5 g/kg of cement. XRD examination of the samples has shown the formation of Ca3(PO4)2, which probably caused this negative influence.

14

Weryfikacja eksperymentalna modelu matematycznego procesu hydratacji cementu

Gawęda I, Jabłoński M, Gawin D

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2011

|

T. 6, nr 1

41--46

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny zjawisk chemo-higro-termicznych w betonie i kinetyki procesu hydratacji cementu oraz ich zastosowanie do analizy przebiegu tego procesu w warunkach izotermicznych i adiabatycznych. Porównano wyniki badań kalorymetrycznych oraz symulacji komputerowych dojrzewającego zaczynu cementowego.

EN

This paper presents the mathematical model of chemo-hygro-thermal phenomena in the maturing concrete and its application to the cement hydration process. It presents a comparison of the experimental data with simulation performed with the numerical model.

15

Kalorymetria izotermiczna w normie ASTM C 1679-08

Usherov-Marshak A. V. V., Ciak M. J.

Cement Wapno Beton

|

2010

|

R. 15/77, nr 2

108-110

PL

Omówiono znaczenie kalorymetrii w chemii i technologii cementu i betonu. Inne metody pomiaru ciepła hydratacji cementu zostały już wcześniej znormalizowane, a w 2003 roku zawarte w normie europejskiej EN 196-8, 9. Metoda kalorymetrii różnicowej pozwala wyznaczyć parametry kinetyczne procesu hydratacji spoiw w oparciu o termokinetyczne zależności. Wielu autorów ustaliło korelacje pomiędzy tymi parametrami kinetycznymi, a właściwościami cementów, mieszanki betonowej i betonu. Wprowadzenie w 2008 roku w USA normy ASTM C 1679-08 obejmującej kalorymetrię izotermiczną zwiększa znacznie możliwości jej stosowania.

EN

Importance of isothermal calorimetry in chemistry and technology of cement and concrete is presented. Other methods of cement heat of hydration measurements were standarized earlier and in 2003 in the European standard EN 196-8, 9. The isothermal calorimetry enables to determine the kinetic parameters of cement hydration using thermokinetic equations. Several authors have found the correlations between these kinetic parameters and the properties of cements, concrete mixtures and concretes. The introduction of the standard ASTM C1679-08 in 2008 concerning isothermal calorimetry increase significantly its application possibilities.

16

Możliwości wykorzystania metody jądrowego rezonansu magnetycznego w badaniach domieszek chemicznych w betonie

Jóźwiak H.

Prace Instytutu Techniki Budowlanej

|

2009

|

R. 38, nr 4

3-13

PL

Opisano podstawy i kierunki zastosowań spektroskopii NMR w badaniach betonu. Metoda ta jest wykorzystywana do badania wpływu domieszek i dodatków na procesy hydratacji cementu. Badania widm NMR domieszek chemicznych lignosulfonowych wykazały, że spektroskopia NMR umożliwia pełniejszą identyfikację ich składu. Niepowodzeniem skończyły się próby identyfikacji domieszek chemicznych w stwardniałych materiałach cementowych. Można natomiast zidentyfikować domieszki chemiczne zarówno w fazie ciekłej zaczynów cementowych, jak i w świeżej mieszance betonowej.

EN

Nuclear Magnetic Resonance fundamentals and its trends in concrete testing were described. It was shown, that this method is mainly applied for investigation of influence of admixtures and additives on the cement hydration processes. Thank to the use of NMR technique, better identification of lignosulphonate admixtures components is possible. It is very difficult to determine chemical admixtures in hardened cementitious materials, but NMR method can be applied for identification of admixtures in liquid phase of cement pastes and fresh concrete mix.

17

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.