Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane parametry zapraw z dodatkiem cenosfer

Strzałkowski Jarosław, Stolarska Agata, Kożuch Dominik, Dmitruk Joanna

Inżynieria i Budownictwo

|

2022

|

R. 78, nr 9-10

422--425

PL

W pracy zaprezentowano wpływ procentowego zastąpienia piasku kwarcowego cenosferami na wybrane właściwości zapraw cementowych. Stopniowano ilość dodatku cenosfer co 20% całkowitej objętości kruszywa, zaczynając od zaprawy referencyjnej bez wypełniacza, po zaprawę wykonaną wyłącznie na bazie cenosfer. Oceniano takie parametry, jak gęstość, współczynnik przewodzenia ciepła i wytrzymałość na zginanie i ściskanie.

EN

The paper presents the effect of the percentage replacement of quartz sand with cenospheres on selected properties of cement mortars. The amount of cenospheres addition was graded every 20% of the total aggregate volume, starting from the reference mortar without filler, to mortar made solely on the basis of cenospheres. Parameters such as density, thermal conductivity as well as bending and compressive strength were assessed.

2

Wpływ cenosferowego i piaskowego złoża fluidalnego na emisję produktów gazowych w procesie spalania ziaren węgla

Migas Przemysław, Baron Jerzy

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 10

1477--1481

PL

Określono wpływ rodzaju złoża na zawartość wybranych składników spalin podczas spalania pojedynczych ziaren węgla w reaktorze fluidyzacyjnym. Proces prowadzono w złożu piaskowym i cenosferowym w temp. 600, 700 i 800°C. Porównano zawartość NO, CO i LZO w spalinach. Stwierdzono, że emisja NO i LZO w wyniku spalania ziaren węgla w złożu cenosferowym była zdecydowanie mniejsza niż przy spalaniu w złożu piaskowym.

EN

Granulated coal (grain size 10–11 mm) was combusted in sand or cenosphere-fluidized beds at 600, 700 and 800°C. The contents of NO, CO and volatile org. compds. (VOC) in the flue gases generated in each bed were compared. Emission of NO and VOC during combustion in cenosphere bed was much lower than during combustion in the sand bed.

3

Zastosowanie stanowiska do pomiarów przewodnictwa cieplnego w celu poszukiwania nowych, korzystnych dla środowiska, gipsowych rozwiązań materiałowych w budownictwie

Prałat Karol, Grabowski Mirosław, Majewski Łukasz

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 6

505--513

PL

Prezentowana praca zawiera dane doświadczalne dotyczące wpływu lekkich wypełniaczy na wartość przewodnictwa cieplnego λ gipsu. W badaniach użyto mikrosfer glinokrzemianowych. Zastosowano 10% dodatek mikrosfer w stosunku do masy gipsu. Do pomiaru przewodnictwa cieplnego wykorzystano metodę niestacjonarną, opartą na metodzie „gorącego drutu”. Zaobserwowano spadek przewodności cieplnej i gęstości wraz z dodatkiem lekkiego wypełniacza ze względu na modyfikację mikro struktury produktu gipsowego. Wykonano ponadto zdjęcia mikroskopowe przełamów modyfikowanych gipsów.

EN

The presented work includes experimental data on the influence of lightweight filler on the thermal conductivity of λ gypsum. In this research, cenospheres were used. Cenospheres were added in the amount of 10% in respect to the mass of gypsum. To measure thermal conductivity, a non-stationary method was used based on the “hot wire method”. A decrease of thermal conductivity and density with added lightweight filler was observed because of microstructure modifications of the gypsum product. Additional microscopic images of the fractures of the modified gypsum were made.

4

Zastosowanie cenosfer promowanych jonami żelaza i miedzi jako katalizatorów w reakcji selektywnej redukcji katalitycznej tlenku azotu(II) amoniakiem

Samojeden Bogdan, Drużkowska Joanna, Duraczyńska Dorota, Poddębniak Magdalena, Motak Monika

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

541--545

PL

Cenosfery (składniki popiołów lotnych) modyfikowano żelazem i miedzią. Właściwości fizykochemiczne otrzymanych katalizatorów określono metodami spektroskopii w podczerwienie (FTIR), dyfrakcji promieniami X (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej i niskotemperaturową sorpcją azotu. Uzyskane katalizatory przebadano w reakcji selektywnej redukcji katalitycznej NO amoniakiem w temp. 150-500°C. Najlepszymi testowanymi materiałami okazały się katalizatory żelazowe, dla których stopień konwersji osiągnął 90% przy niskich stężeniach N₂O w gazach odlotowych. Cenosfery modyfikowane Cu wykazywały wprawdzie wyższą aktywność (prawie 100% konwersję NO), ale zanotowano większe stężenia tlenku azotu(I).

EN

Cenospheres were promoted with Fe or Cu ions and studied for phys.-chem. properties by FTIR spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and nitrogen sorption. The cenospheres were tested as catalysts for selective catalytic reduction of NO with NH₃. They were promising catalysts in medium and high temp. region (350-500°C).

5

Cenosfery : uniwersalny materiał konstrukcyjny

Markowski Jarosław

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 6

940--943

PL

Przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat cenosfer będących frakcją popiołów lotnych powstających w procesie spalania paliw stałych. Opisano metody ich otrzymywania, modyfikacji i wykorzystania w przemyśle.

EN

A review with 95 refs., of methods for sepn. of cenospheres, their modification and industrial uses.

6

Mikrosfery : pozyskiwanie, właściwości, zastosowania

Wajda A., Kozioł M.

Piece Przemysłowe & Kotły

|

2015

|

Nr 1

15--18

PL

Mikrosfery (określane również jako cenosfery lub mikrosfery glinokrzemianowe) stanowią coraz szerzej pozyskiwany i stosowany surowiec. W artykule przedstawiono warunki powstawania oraz metody pozyskiwania mikrosfer. Podjęto się również próby oszacowania masy mikrosfer powstających rocznie na świecie. W dalszej części artykułu przedstawiono ich właściwości oraz szeroko omówiono możliwości praktycznego ich wykorzystania.

EN

Microspheres (called also cenospheres or aluminosilicate microspheres) constitute raw material acquired and used on a wider and wider scale. The paper briefly presents conditions for formation and methods of acquisition of microspheres. Estimation of the mass of microspheres annually formed worldwide is also attempted. The following part of the paper presents properties and broadly discusses the possibilities of their practical application.

7

Technologiczne aspekty syntezy metalowych materiałów kompozytowych zbrojonych cenosferami

Długosz P., Darłak P., Purgert R. M., Sobczak J. J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2011

|

T. 51, z. 2

35-44

PL

Zaprezentowano metodę odlewania metalowych materiałów kompozytowych bazujących na metalach lekkich, zbrojonych cenosferami - materiałem odpadowym o niskiej masie właściwej. Cenosfery, stanowiące produkt uszlachetniania popiołów lotnych metodą flotacji, zostały uformowane w porowate kształtki ceramiczne i poddane ciśnieniowej infiltracji ciekłym stopem aluminium na specjalnie przygotowanej prasie hydraulicznej. Badania wykazały, że prawidłowy dobór takich parametrów procesu, jak: ciśnienie prasowania, temperatura stopu i preformy ceramicznej jest niezbędny do wytworzenia wyrobów kompozytowych odznaczających się niską gęstością, obniżonym przewodnictwem cieplnym, odpornością na zużycie cierne oraz wysoką zdolnością tłumienia.

EN

The paper presents a method of casting metal matrix composite materials based on light alloys reinforced with cenospheres. The cenospheres, which are product of fly ash processing by flotation, were formed into the porous ceramic shaped elements and subjected to pressure infiltration with liquid metal on a specially designed hydraulic press. Studies have shown that proper selection of process parameters, such as squeeze pressure, temperature of alloy and ceramic preform is necessary to obtain satisfactory properties of the ready composite products.

8

Właściwości mechaniczne mikrosfer glinokrzemianowych z warstwami metalicznymi

Pichór W., Mars K., Godlewska E., Mania R.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

149-153

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych mikrosfer glinokrzemianowych pokrytych warstwami metalicznymi. Warstwy miedzi nanoszono albo metodą bezprądową (chemiczną) z wykorzystaniem katalizatora palladowego, albo metodą rozpylania magnetronowego. Warstwy niklu otrzymywano tylko metodą magnetronową. Magnetron zasilano za pomocą zasilacza Dora Power System (DPS), który generował impulsy o charakterze sinusoidalnym z częstotliwością 80 kHz. Pozwala to określić stosowaną technikę magnetronową jako impulsową (Pulsed Magnetron Sputtering). Katodami były tarcze wykonane z odpowiednich metali. Proces rozpylania magnetronowego prowadzono przy ciśnieniu argonu ok. 0,4 Pa i natężeniu prądu nieprzekraczającym 0,5 A. Specjalnie zaprojektowany stolik wibracyjny umożliwiał obrót mikrosfer w trakcie procesu nanoszenia. Proces nanoszenia miedzi metodą bezprądową prowadzono w temperaturze 20oC w trzech etapach. Pierwszy etap, trwający 1 h, polegał na uczulaniu metalizowanej powierzchni mikrosfer jonami cyny(II) w kąpieli wodnej, o składzie 5 g/l SnCl2 i 30 ml/l HCl. W drugim etapie, w kąpieli o składzie 0,5 g/l PdCl2 i 5 ml/l HCl, w miejscu uprzednio zaadsorbowanych jonów cyny następowało osadzenie metalicznego palladu (Pd0). Trzeci etap, trwający 6 min, polegał na bezpośrednim osadzaniu metalicznej miedzi z kąpieli o składzie 5 g/l NaOH, 30 g/l NaKC4H4O6, 12 g/l CuSO4.5H2O i 20 ml/l HCHO. Badania morfologii i składu chemicznego za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej i mikroanalizy rentgenowskiej wykazały, że warstwy niklu i miedzi naniesione metodą magnetronową były ciągłe, jednorodne i miały budowę kolumnową, a krystality tworzące kolumny miały rozmiary submikronowe. Warstwy naniesione metodą bezprądową charakteryzują się brakiem uprzywilejowanej orientacji krystalitów. Na podstawie przebiegu krzywych nacisk-odkształcenie wyznaczono wytrzymałość na ściskanie i odporność na miażdżenie. Stwierdzono, że warstwy metaliczne o grubości nieprzekraczającej 2 μm powodowały wzmocnienie powierzchni mikrosfer. Podczas pękania mikrosfer na ogół nie następowało oddzielenie warstwy od podłoża, co świadczy o dobrej przyczepności. Efekt podwyższonej wytrzymałości na ściskanie jest szczególnie istotny w przypadku wykorzystania mikrosfer glinokrzemianowych z warstwami metalicznymi do wytwarzania kompozytów.

EN

The paper presents selected mechanical properties of cenospheres modified with metallic layers. Copper was deposited either by electroless (chemical) method using palladium catalyst or by magnetron sputtering. Nickel was deposited by magnetron sputtering only. Magnetron was supplied by Dora Power System (DPS) which generated sinusoidal pulses with a frequency of 80 kHz. This is why the applied technique can be referred to as Pulsed Magnetron Sputtering. Targets (cathodes) were made of suitable metals, i.e. copper or nickel. The magnetron sputtering process was conducted under an argon pressure of about 0,4 Pa and current intensity not exceeding 0.5 A. A specially designed vibrating support enabled rotation of cenospheres during the deposition. The pressureless deposition of copper was conducted at a temperature of 20oC in three steps. The first one, lasting about 1 hour, consisted in sensitization of the microsphere surface with tin (II) ions in an aqueous soluteon composed of 5 g/L SnCl2 and 30 ml/L HCl. In the second step, the earlier adsorbed tin ions were replaced by metallic palladium (Pdo) in a solution composed of 0.5 g/L PdCl2 and 5 ml/L HCl. The third step, lasting about 6 min, comprised direct deposition of metallic copper from a solution composed of 5 g/L NaOH, 30 g/L NaKC4H4O6, 12 g/L CuSO4.5H2O and 20 mL/L HCHO. Morphological observations and analysis of chemical composition by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy indicated that the magnetron-sputtered nickel and copper layers were homogeneous and compact. The crystallites forming a columnar structure had submicrometric sizes. Electroless copper layers were characterized by random orientation of crystallites. The experimental load-deformation curves were used to determine compressive strength and crushing strength. It has been found that metallic layers, not exceeding 2 μm in thickness, brought about strengthening of the cenospheres. Cracking of the cenospheres was not accompanied by exfoliation of the metallic layers, which suggested good adherence. The effect of increased compressive strength appears particularly important for the envisaged application of cenospheres modified with metallic layers as components of composites.

9

Preparations and production technologies of cleansing milks based on cenosphere obtained from flying ashes

Sułek M.W., Wasilewski T., Klimaszewska E.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2009

|

Vol. 11, nr 1

50-54

EN

Application of cenosphere obtained from flying ashes as effective abrasive for cleansing milks was analyzed in the paper. Preparations and production technology of ten milks with various contents of cenosphere (from 2% to 20%) were designed. The products were tested to determine their most important usable properties. The efficiency of application and dispersion, cleansing ability, ability to emulsify fatty soils and destructing activity, measured as polish of surfaces, were analyzed. Selected trade products were tested analogously. The results obtained show that cenosphere can be a good replacement of abrasives that are widely used. The cenosphere-based products revealed comparable usable properties to the trade products (or even better). It is probable that producers of cleansers will pay their attention to this waste, which will bring profits to the natural environment.

10

Właściwości mikrosfer glinokrzemianowych z warstwą Cu jako składnika wielofunkcyjnych kompozytów cementowych

Pichór W.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 2

164-169

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości mikrosfer glinokrzemianowych pozyskiwanych jako uboczny produkt spalania węgla kamiennego, które pokrywano warstwą miedzi metodą bezprądową. Przewodzący lekki wypełniacz jest atrakcyjnym składnikiem kompozytów, pozwalającym rozszerzyć zakres ich stosowania. W szczególności dotyczy to kompozytów cementowych, w których obecność przewodzącego dodatku pozwala na wykorzystanie tego rodzaju materiałów w formie zapraw lub betonów do monitoringu temperatury budynków, ich stanu naprężeń lub do ekranowania przed niekorzystnym oddziaływaniem pola elektromagnetycznego. W badaniach prowadzono miedziowanie mikrosfer, w którym jako nośnika miedzi użyto CuSO4*5H2O. Stosowano dwa rodzaje aktywatorów: PdCl2 i AgNO3. Przeprowadzono badania podstawowych cech fizycznych mikrosfer z warstwami metalicznymi: gęstość nasypową, współczynnik przewodzenia ciepła i opór właściwy. Określono odporność naniesionych warstw miedzi na ścieranie w teście polegającym na oddziaływaniu strumienia ścierniwa. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono możliwość stosowania metody bezprądowej do pokrywana mikrosfer glinokrzemianowych warstwami metalicznymi oraz przydatność tak modyfikowanych mikrosfer jako składnika cementowych kompozytów wielofunkcyjnych.

EN

The result of investigation the physical properties of Cu coated cenospheres from coal fly-ash by electroless method were presented. Such lightweight filler with conductive metal layer is an interesting material which may improve the range of potentially application of composites with different matrixes, especially cement based composites. Cement mortars or concretes with conductive filler may be use to monitoring of wall temperatures in building and measuring of load or stresses into building walls. Also the cement-based composites with conductive filler may be use to electromagnetic interference shielding. Graphite or carbon fibers most common were use as conductive materials but in case of insulating materials is possible to modify by metallization the lightweight aggregates (e.g. cenospheres from coal ash) to obtain electro conductive filler. The Cu layer on the cenospheres surface were obtained by electroless method from CuSO4*5H2O using two kinds of activators: PdCl2 i AgNO3. SEM observation and XRD analysis were made. In both cases the Cu layer were compact but in case of AgNO3 activator the layer were more porous. The basic physical properties: bulk density, thermal conductivity and electrical resistivity were shown. The abrasive resistance were also obtained by abrasion test which is simulation of cenospheres behavior during mortar mixing. The obtained results shows that the electroless method of Cu coating of cenospheres are useful and the modified cenospheres with metal layer may be use as conductive filler of cement-based multifunctional composites.

11

Application of cenosphere in pastes for cleansing hard surfaces

Sułek M., Klimaszewska E.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2008

|

R. 105, z. 2-Ch

133-140

EN

In the paper it was proved that commercial products: cenosphere and glycerin can be applied as valuable components of pastes for cleansing hard surfaces. In the pastes tested cenosphere was applied as abrasive, while glycerin as humectant. Cenosphere is a fraction of flying ashes obtained as a side product of coal combustion. The particles of cenosphere are ball-shaped. That is why they are more surface-friendly, as compared to other abrasives. Glycerin is a "waste" that is formed during synthesis of fatty acids methyl esters used to produce bio-diesel. Due to the large scale of bio-diesel fuel production, the quantity of glycerin obtained is huge - hard to dispose - causing its price decrease. Application of cenosphere and glycerin in pastes required new preparations and production technology, involving the components properties. Usable properties of the pastes obtained were comparable (or even better than) to commercial products. The pastes obtained are subject of a patent application.

PL

W artykule udowodniono, że produkty handlowe, mikrosfera i gliceryna, mogą być pełnowartościowymi składnikami past do czyszczenia twardych powierzchni. W recepturach tych preparatów jako ścierniwo wykorzystano mikrosferę (Cenosphere), a jako humektant - glicerynę. Mikrosfera jest jedną z frakcji popiołów lotnych otrzymywanych jako produkt uboczny ze spalania węgla. Cząstki mikrosfery mają kształt kulisty i w większym stopniu niż inne ścierniwa ograniczają niszczenie czyszczonych powierzchni. Gliceryna jest "odpadem" powstającym podczas otrzymywania estrów metylowych kwasów tłuszczowych (FAME) wykorzystywanych do produkcji biopaliwa. Ze względu na skalę produkcji tego paliwa ilość powstającej gliceryny jest tak duża, że trudno ją zagospodarować, a dodatkowo jej cena spada. Zagospodarowanie mikrosfery i gliceryny w pastach wymagało opracowania nowych receptur i technologii wytwarzania, uwzględniając specyficzne właściwości tych składników. Właściwości użytkowe otrzymanych preparatów były porównywalne, a nawet korzystniejsze w odniesieniu do produktów handlowych. Otrzymane pasty są przedmiotem zgłoszenia patentowego.

12

The interfacial transition zone between filler and matrix in cement based composites with cenospheres

Pichór W.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 3

71-77

EN

Cenospheres from coal ash are lightweight filler applied in cement based composites. The interfacial transition zone between cement paste and cenospheres was investigated by SEM observations, X-ray analysis into micro regions and XRD method. In case of cement based composites the interfacial transition zone was found only for naturally hardened cement and the zone had discontinuous character. For autoclaved sample of Portland cement the cement paste in the vicinity of cenosphere's surface was compact and there were no difference in relation to distant region of cement paste. In case of cenospheres with lime the pozzolanic properties of filler resulted in formation on its surface the hydration products. A needle-like forms of C-S-H phase and tobermorite were found. The interaction between high aluminum cement paste and cenospheres also leads to formation of bulk products of hydration. No interfacial transition zone was observed for sample with high aluminum cement. The paste close to cenosphere's surface was compact, without microcracks and gaps, that usually indicate good adhesion of hydration products to the surface of filler. Obtained results suggest that the cenospheres are good filler for production of the cement based composites, both naturally hardened and autoclaved.

PL

Mikrosfery stanowiące frakcję popiołów lotnych, pochodzących ze spalania węgla kamiennego w klasycznych paleniskach, są atrakcyjnym lekkim wypełniaczem kompozytów z różnymi rodzajami matryc. Między innymi znajdują zastosowanie jako mikrokruszywo do zapraw i betonów lekkich o podwyższonych właściwościach izolacyjnych. Większość cech takich kompozytów poza właściwościami składników zależy od właściwości strefy kontaktowej między wypełniaczem a matrycą cementową. W przypadku kruszywa w betonie wielu autorów postuluje istnienie porowatej strefy kontaktowej kruszywo--zaczyn cementowy, wzbogaconej w portlandyt, której powodem jest zwiększony współczynnik wodno-cementowy w pobliżu powierzchni kruszywa. Dla lekkich kruszyw porowatych efekt zwiększania lokalnego współczynnika wodno-cementowego w większości przypadków nie występuje. W pracy przedstawiono wyniki badań strefy kontaktowej kruszywo-zaczyn w kompozytach cementowych z mikrosferami. Zaprezentowano wyniki obserwacji mikroskopowych dla różnych rodzajów cementu oraz próbek poddanych autoklawizacji. Dla próbek z cementem dojrzewających naturalnie zaobserwowano strefę o podwyższonym stosunku Ca/Si, występującą jedynie okazjonalnie wokół mikrosfer o stosunkowo dużej średnicy. W większości przypadków strefa kontaktowa nie różni się w zasadniczy sposób od zaczynu cementowego oddalonego od powierzchni mikrosfer. Zaobserwowano dobrą przyczepność produktów hydratacji cementu do ich powierzchni. W przypadku próbek z cementem portlandzkim poddanych autoklawizacji, poza bardziej rozluźnionym upakowaniem produktów hydratacji w bezpośrednim otoczeniu mikrosfer, nie stwierdzono występowania strefy wzbogaconej w portlandyt. Obserwacje wykonano również dla kompozytu z mikrosferami i spoiwem w postaci wapna palonego, poddanych autoklawizacji. W tym przypadku obok występowania Ca(OH)2 stwierdzono obecność produktów reakcji pucolanowej, głównie fazy C-S-H oraz tobermorytu. Mikrosfery wykazują stosunkowo dużą odporność na działanie temperatury do 900°C, co wskazuje na potencjalną możliwość ich zastosowania jako lekkiego wypełniacza tworzyw do izolacji termicznej pracującej w podwyższonych temperaturach. Obserwowana strefa kontaktowa z zaczynem z cementu glinowego nie różni się zasadniczo od zaczynu oddalonego od powierzchni mikrosfery. Zaczyn w otoczeniu mikrosfer jest zwarty, a brak szczelin w tym obszarze wskazuje na dobrą przyczepność zaczynu do wypełniacza. Przeprowadzone obserwacje wskazują na dobrą współpracę mikrosfer z różnymi rodzajami matryc cementowych, poddanych różnym warunkom dojrzewania. Zaobserwowana strefa kontaktowa dla zaczynów z cementów portlandzkich dojrzewających w warunkach naturalnych, o wzbogaconym stosunku Ca/Si, związanym prawdopodobnie z podwyższoną zawartością portlandytu, występuje sporadycznie i jedynie dla mikrosfer o stosunkowo dużej średnicy. Dla próbek autoklawizowanych strefy takiej nie stwierdzono. Mikrosfery glinokrzemianowe stanowią więc atrakcyjny wypełniacz dla lekkich kompozytów z różnymi rodzajami spoiw mineralnych.

13

Właściwości kompozytów cementowo-włóknistych z dodatkiem mikrosfer

Pichór W., Petri M.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 11

319-325

PL

Przedstawiono wyniki badań kompozytów cementowo-włóknistych z dodatkiem wypełniacza w postaci mikrosfer pozyskiwanych jako uboczny produkt spalania paliw stałych. Mikrosfery są frakcją popiołu lotnego, o formie kulistej, w większości wypadków wypełnionej wewnątrz gazami spalinowymi, powstającą podczas spalania węgla kamiennego w elektrowniach. Ścianki mikrosfer zbudowane są z amorficznej fazy glinokrzemianowej, o dobrej przyczepności do matrycy cementowej. Dzięki właściwościom izolacyjnym i niskiej gęstości objętościowej mikrosfery mogą stanowić atrakcyjny lekki wypełniacz, pozwalający uzyskać kompozyty o zredukowanej gęstości przy zadowalających właściwościach wytrzymałościowych. Zbadano wpływ zawartości mikrosfer przy zmiennej ilości włókien polimerowych na podstawowe cechy użytkowe kompozytów, przede wszystkim właściwości mechaniczne, w tym moduł zniszczenia i wskaźniki odporności na pękanie. Wykonano również obserwacje mikroskopowe SEM ze szczególnym uwzględnieniem strefy kontaktowej mikrosfera-matryca cementowa oraz włókno-matryca cementowa.

EN

The results of investigation the fibers reinforced cement composites with cenospheres as fillers are presented in this paper. Cenospheres are lightweight, thin-walled hollow spheres consisting mainly of silica and alumina filled with air and gasses, and are by-products of the combustion of pulverized coal at the thermal power plants. Some properties of used cenospheres are shown in Table 3. Usually, cenospheres are polluted by ash particles and before application they should be cleaned. Figure 1 shows the difference between cenospheres before and after wet dust separation. They are potentially interesting filler due to their properties and may be used to lightweight cement based composites production. Several series of composites with different amount of fibers and different volume of cenospheres have been prepared in this experiment. But in each case the fibers' volume has been set as proportion to cement matrix content. Mix proportions and properties of fiber used have been presented in Tables 1 and 2, respectively. The influence of cenospheres content on the relative density of composites and the influence on the total open porosity are shown in Figure 2. Relative density of composites linearly drops due to increase of cenospheres volume. Open porosity of such composites may be connected only with cement paste. The effect of cenospheres content on this property may be explained closely by decreasing of cement paste volume in composites. Load-deflection curve for two different series of composites subjected to third-point bending and the method of calculation the toughness indexes I5 and I10 are shown in Figure 3. Figure 4 shows result of mechanical properties investigation of composites. The flexural strength mainly depends on cenospheres content but influence of fiber volume is rather small. However, in the modulus of rupture case his level depends on the cenospheres volume (similar to effect on the flexural strength) and on the fibers content. The role of fibers in fracture process is significant when the brittle cement matrix is broken. According to results obtained in bending test the toughness indexes are calculated, too. A value of each of them mainly depends on fiber type and volume and on properties of matrix. In this case the level of toughness indexes are quite high. The SEM observations of interfacial zone between cenosphere-cement matrix and fiber-cement matrix are presented, too. Figure 6 presents specimen's surface after cracking where broken fibers are visible. Those pictures and SEM observation presented in Figure 7 show the good bonding between fiber and cement matrix and cenospheres and cement matrix, too. The interfacial region between components with porous structure and crystals of portlandite didn't observed. The results show that use of the cenospheres as lightweight filler may be a way to obtain the low or moderate density fiber reinforced cement composites with good mechanical properties.