Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ hydroksyetylometylocelulozy (HEMC) na przebieg procesu krystalizacji gipsu

Brych-Dobrowolska Małgorzata, Prałat Karol, Ciemnicka Justyna, Koper Artur

Przegląd Budowlany

|

2023

|

R. 94, nr 7-8

133--136

PL

Wykazano, iż dodatek polimeru wpływa na właściwości gipsu. Jego dodatek wydłuża proces krystalizacji. Na podstawie równania Avramiego zaobserwowano dwa obszary wczesnego i późnego stadium krystalizacji gipsu. Uzyskane różne wartości parametru kinetycznego n-tego równania, wskazują na różny mechanizm wzrostu kryształów. Wraz ze wzrostem zawartości polimeru zauważono obniżenie wartości parametru K, co potwierdza, że HEMC zaburza nukleację i krystalizację gipsu.

EN

It was shown that the addition of polymer affects the properties of gypsum. Its addition prolongs the crystallization process. Based on the Avrami equation, two areas of early and late gypsum crystallization were observed. The obtained different values of the kinetic parameter n of this equation indicate a different crystal growth mechanism. With the increase in the polymer content, a decrease in the value of the K parameter was observed, which confirms that HEMC interferes with the nucleation and crystallization of gypsum.

2

Hydration, Microstructure, and Properties of Fly Ash-Based Geopolymer: A Review

Khawaji Mohammad

Materials Science Poland

|

2023

|

Vol. 41, No. 2

263--287

EN

Geopolymers have gained attention as a potential eco-friendly alternative to Portland cement, primarily due to their reduced carbon dioxide emissions and the opportunity to repurpose industrial waste materials. Fly ash (FA), a byproduct of coal combustion, has been favored as a raw material for geopolymer concrete owing to its widespread availability and high concentrations of alumina and silica. The development and application of fly ash-based geopolymer concrete can contribute significantly to production of sustainable construction materials. An in-depth analysis of fly ash-based geopolymer concrete has been conducted to explore its potential as a substitute for traditional concrete. This review encompasses the underlying reaction mechanism, strength, long-term durability, and microstructural characteristics of geopolymer concrete. The present review paper shows that adding the optimal quantity of fly ash improves the performance of fly ash-based geopolymer when exposed to extreme durability conditions, as well as improving strength properties. The microstructural analysis shows that when fly ash is added, the microstructure of the concrete matrix would be dense and packed. However, challenges remain in adopting fly ash-based geopolymer concrete for large-scale construction projects, as the existing literature presents inconsistencies in the reported strength, durability, and test results. Further research is necessary to consolidate knowledge on the behavior and mechanism of fly ash-based geopolymer concrete and to ultimately provide comprehensive data to support its widespread implementation in the construction industry.

3

Klasyczne i nowoczesne spojrzenie badawcze na procesy hydratacji cementów glinowo-wapniowych

Madej Dominika, Kruk Andrzej

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

318--338

PL

Cementy glinowo-wapniowe [CAC] ze względu na ich unikalne właściwości stosowane są zazwyczaj w konstrukcjach odlewanych w miejscu instalacji oraz w aplikacjach wysokotemperaturowych. Klinkier cementowy CaAl2O4 [CA] oraz klinkier domieszkowany jonami Sm [CA:Sm], otrzymano metodą klasyczną i scharakteryzowano za pomocą proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej [XRD], skaningowej mikroskopii elektronowej [SEM] wraz z spektroskopią rentgenowską z dyspersją energii [EDS] oraz spektroskopią luminescencyjną. Analiza dyfraktometryczna ujawniła obecność wyłącznie fazy CaAl2O4. Następnie, klasycznymi metodami badawczymi prześledzono postęp hydratacji obu cementów, w tym kalorymetrii izotermicznej, XRD, SEM oraz technikami najnowocześniejszymi: czasowo rozdzielczą elektrochemiczną spektroskopią impedancyjną [TR-EIS] oraz spektroskopii fotoluminescencyjnej [PS]. Badania TR-EIS przeprowadzono za pomocą Kamery Impedancyjnej w zakresie częstotliwości od 100 Hz do 1 MHz. Ewolucja uzyskanych widm impedancyjnych i widm luminescencyjnych z łatwością wskazała początek formowania nowej fazy stałej oraz kolejnych etapów hydratacji. Dynamikę procesu hydratacji skutecznie zobrazowano poprzez śledzenie zmian intensywności widma luminescencyjnego jonów Sm3+. Obie techniki są ze sobą komplementarne i spójne z klasycznymi metodami badawczymi stosowanymi w chemii cementu, zwłaszcza w badaniach m.in. hydratacji cementów portlandzkich i innych spoiw.

EN

Calcium aluminate cements [CACs] are typically used for cast-in-place structural work and high temperature applications due to their unique properties. The CaAl2O4 [CA] and Sm-doped CaAl2O4 [CA:Sm] cement clinkers obtained by the solid-state reaction were investigated using X-ray powder diffraction [XRD], scanning electron microscopy [SEM] and energy dispersive X-ray spectroscopy [EDS] and luminescence spectroscopy. The XRD result shows that the powders are pure CaAl2O4. As a next step, hydration behavior of as-synthesized cements was investigated by both classical methods including isothermal calorimetry and XRD, and the state-of-the-art techniques including time resolved electrochemical impedance spectroscopy [TR-EIS] and luminescence spectroscopy. The TR-EIS investigations were obtained by the Impedance Camera over the range of 100 Hz to 1 MHz frequencies. The evolution of obtained EIS and luminescence spectra easily manifested the beginning of the new solid formation and the hydration kinetics. The dynamics of hydration processes were also successfully traced by the changes of the luminescence intensity from the Sm3+ ions. This technique seems to be complementary, and consistent with other methods implemented in the cement chemistry, especially to investigate e.g. hydration of ordinary Portland cements [OPCs] and other binders.

4

Performance study of alkali-activated phosphate slag-granulated blast furnace slag composites: effect of the granulated blast furnace slag content

Zhang Yannian, Yang Daokui, Wang Qingjie

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e181, 2023

EN

Alkali-activated materials (AAMs) are a kind of hardened slurry produced by an alkali activation reaction between a silicate precursor and an alkali activator that is treated as an environmentally friendly cementitious material that can be used in place of ordinary Portland cement (OPC). However, some studies point out that the AAMs with a single precursor had some defects. To realize the high value-added utilization of phosphorus slag (PS), this paper mixed PS with granulated blast furnace slag (GBFS) to prepare alkali-activated composite cementitious materials. The workability, mechanical properties, and hydration of alkali-activated phosphorus slag—granulated blast furnace slag (AAPG) were characterized using fluidity, setting time, compressive strength, flexural strength, hydration heat, XRD, FTIR, TG-DSC, and SEM + EDS. The results show that GBFS can improve the fluidity of AAPG, but the slurry will flash set after exceeding 20% GBFS content. GBFS can rapidly hydrate to generate C-S–H to improve its early strength, but the later stage results in larger pores due to the uneven distribution of matrix products. The hydration generation products of AAPG are C-S–H and C-(N)-A-S–H dominated by the Q2 unit, with some hydrotalcite by-products generated.

5

Influence of montmorillonite hydration and delamination on coal flotation

Zhang Lucheng, Zhang Mingqing, Liu Qi, Song Shuoshuo, Tian Yu, Barvora Joshua Bosco

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2022

|

Vol. 58, iss. 6

art. no. 153085

EN

In this study, the influence of montmorillonite (MT) hydration and delamination on coal flotation was investigated through flotation tests using coal-MT mixtures. MT particles were subjected to hydration at different time intervals. The Fuerstenau upgrading curve was plotted to evaluate the change in overall flotation selectivity. The zeta potential and particle size distribution were used to characterize the delamination behavior of MT in deionized water at natural pH level. Atomic force microscopy (AFM) (colloidal probe) was used to analyze the interaction force between coal and MT particles. It was found that smaller particles (individual silicate layers or thin packets of layers) with higher zeta potentials appeared gradually, and their volume proportion increased with increasing hydration time. AFM results showed that a monotonous repulsive force was detected consistently throughout the separation distance between coal and these emerging smaller MT particles. The decrease of these MT coating on coal surface was responsible for the higher flotation recovery and better selectivity. A jump-into-contact phenomenon was observed in coal and MT interaction when MT hydrated incompletely. It showed that heterocoagulation between coal and MT occurred and MT coating on the coal surface was responsible for the depression of flotation.

6

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.

7

Purification of Synthetic Gas from Fine Coal Waste Gasification as a Clean Fuel

Faizal Muhammad, Said Muhammad, Nurisman Enggal, Aprianti Nabila

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 5

114--120

EN

The presence of CO2 in the syngas is attracting more attention in terms of reducing the greenhouse gas emissions in its utilisation. The aim of this study was to purify syngas from the CO2 content of fine coal gasification. Fine coal is gasified with and without absorption using CaO, which is hydrated to Ca(OH) 2 in the modified updraft gasifier at 450–700 °C. Apart from investigating the CO2 absorption process, the gasification process also evaluates the influence of temperature in terms of its synergy with Ca(OH) 2. The best conditions for the gasification process are achieved at 700 °C. The content of CO2 was proven to be well absorbed, which is characterised by a decrease in the CO2 content and an increase in H2 in syngas. After the absorption process, the H2 content obtained increased from 42.6 mole% to 48.8 mole% of H2 at 700°C. The H2 ratio also increased after absorption to 2.57 from the previous value of 2.23. The highest absorption efficiency of CO2 by Ca(OH) 2 occurred at 700°C at 50.63%. With an increase in temperature in the gasification process with absorption, the CO2 content decreased dramatically from 16.9 mole% to 3.9%. Ca(OH) 2 has good absorption power at CO2 at high temperatures.

8

Kalorymetria w badaniach spoiw

Nocuń-Wczelik Wiesława

Inżynieria i Budownictwo

|

2021

|

R. 77, nr 7

341--344

PL

Przedstawiono podstawowe informacje i przykłady dotyczące znaczenia badań (mikro)kalorymetrycznych w teorii i praktyce. Badania te umożliwiają pomiar efektów cieplnych wiązania i twardnienia, jak również ocenę jakościową mechanizmu i kinetyki reakcji. Przykładowe wyniki badań oraz cytowania odnoszą się do pomiarów mikrokalorymetrycznych prowadzonych przez autorkę w Katedrze Technologii Materiałów Budowlanych na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH.

EN

Basic information and examples related to the (micro)calorimetric studies are highlighted to show their importance in theory and practice of cements and related materials. The heat evolution process, as well as the kinetics and mechanism of hydration can be thus investigated. The heat evolution measurements presented in this contribution were done in the Department of Building Materials Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics AGH.

9

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.

10

Residual expansion deformation of high-speed railway steam-cured concrete: mechanism, modeling, and measurement

Xiang Yu, Xie Youjun, Long Guangcheng, He Jionghuang

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 4

17--38

EN

To clarify the volume deformation characteristics and residual expansion deformation formation mechanism of steam-cured concrete, the content of free water and air of fresh concrete before heating, and the hydration kinetics and mechanical characteristics evolution of concrete during the steam curing process were obtained by experiment and fitting. The residual expansion strain calculation model of steam-cured concrete was proposed and its accuracy was verified by a non-contact test. Results showed that: (i) the volume deformation characteristics of steam-cured concrete could be divided into two stages: rapid expansion in heating stage, then rapid shrinkage in constant temperature treating period and gentle shrinkage in cooling period; besides, an irrecoverable residual deformation was gained at the end of cooling period; (ii) the tested peak value of residual expansion strain of steam-cured concrete appeared at 0.5–1 h later than the fitting value, and the final tested residual expansion strain is lower than the fitting value; (iii) the higher the initial free water content and the lower the initial structural strength, the greater the final residual expansion deformation of steam-cured concrete. This paper aims to reveal the mechanism of residual expansion deformation and propose a method of restraining the deformation of high-speed railway steam-cured concrete. This paper could provide technical support for the production of steam-cured concrete prefabricated components and predict the residual expansion deformation.

11

A new civil engineering material: normal temperature modified phosphogypsum embedded filler

Wang Chao-qiang, Liu Dong-sheng, Huang Qian

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

76--88

EN

Phosphogypsum (PG) is a by-product from the industry of phosphate fertilizer industry. Approximately 5 tonnes of PG are generated for per ton of phosphoric acid production. The accumulation of PG occupies huge amounts of land resources and results in serious environmental risks. In this study, a new civil engineering building material product, normal temperature-modified PG-embedded filler, was successfully prepared from original PG, supplemented by fly ash, desulfurized ash, quicklime and silica fume. The basic physical properties and microscopic hydration process of the product were systematically studied. To further ensure its environmental safety, the leaching performance of the product was also analyzed. The final research results showed that, the heavy metals in PG, such as Pb, Cd, Hg, As and Cr in PG, were undetected, and Cu, Zn, and Ni have no obvious pollution characteristics. However, the lixivium contents of P and Ba are 2372 mg/kg and 733.6 mg/kg, which can be considered as the particular pollutants. The best ratio of the embedded filler was: 65% original phosphogypsum, 20% Fly-ash, 6% desulfurized ash, 6% quicklime, 3% silica fume and right amount of water. The basic physical properties of the PG-embedded filler prepared met the Chinese technical specification: gypsum filler for cast-in-situ concrete hollow structure (JC/T 2472-2018). In addition, the test results of the leaching solution showed that all the heavy metals met the standard requirements. In a word, the performance of normal temperature-modified PG-embedded filler is satisfied and its production cost in this research is by far lesser than that of the same volume of reinforced concrete which has excellent application foreground.

12

Rozwój wytrzymałości na ściskanie naparzanych zapraw cementowych z dużą ilością popiołów lotnych mielonych na mokro

Tan Hongbo, Gu Xianyue, He Xingyang, Luo Zhongtao

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 3

211--231

PL

W badaniach przygotowano mieloną na mokro drobnoziarnistą zawiesinę popiołu lotnego. Wykonano spoiwa cementowo-popiołowe z 30%, 50% i 70% zawartością popiołu lotnego, o stosunku woda/spoiwo równym 0,5. Próbki najpierw naparzano w 60°C przez 20 godzin, następnie schładzano do temperatury pokojowej, w ciągu 4 godzin. W końcowym etapie próbki dojrzewały w warunkach normowych do 28 dnia hydratacji. Zbadano wytrzymałość na ściskanie po 1 i 28 dniach oraz proces hydratacji i strukturę porowatości, wykorzystując rentgenografię, analizę termiczną, skaningową mikroskopię elektronową, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego oraz porozymetrię rtęciową. Wyniki pokazały, że jednodniowa wytrzymałość na ściskanie próbek zawierających do 50% DZPL była większa w porównaniu do zaczynu wzorcowego, w którym spoiwem był tylko cement. Wynika to z dużej aktywności i powierzchni właściwej popiołu lotnego, co spowodowało zwartą mikrostrukturę po naparzaniu. Dalszy wzrost wytrzymałości próbek dojrzewających po naparzaniu przez 28 dni, był zaskakująco mały. Zwiększenie wytrzymałości wynosiło 18% w przypadku 30% dodatku popiołu, 10% dla 50% dodatku oraz 11% po zastąpieniu 70% cementu popiołem. Wzrost wytrzymałości zapraw z popiołem mielonym na mokro, po dłuższym okresie dojrzewania, był znacznie mniejszy niż w przypadku zastosowania popiołu lotnego, który nie został poddany żadnej obróbce. Jednym z powodów była bardziej zwarta mikrostruktura zaczynów z popiołem mielonym na mokro, co utrudniało proces hydratacji cementu. Kolejnym powodem była mniejsza zawartość wodorotlenku wapnia, który jest substratem w reakcji pucolanowej popiołu.

EN

In this study, super fine fly ash slurry [WGFA] was prepared by wet grinding from the coal fly ash. Cement-fly ash binder with 30%, 50%, and 70% dosage of fly ash was designed, with a water/binder ratio of 0.5. The samples were firstly cured for 20 hours under steam curing at 60°C and then cooled to room temperature within 4 hours, followed by further curing to 28 days of age under standard curing condition. The compressive strength at 1 day and 28 days were examined, and the results were discussed in terms of hydration process and pore structure, which were evaluated by XRD, TG, SEM, NMR, and MIP. The results showed that 1 day compressive strength of the system with up to 50% WGFA was higher than that of the cement system. The reason was due to the high reaction activity of WGFA under steam curing and the excellent filling effect of fine particles. However, further curing to 28 days, the strength increase was surprisingly unacceptable, with an increase by 18% at 30% dosage, by 10% at 50% dosage, and by 11% at 70% dosage. These increases were much less than that in raw fly ash system. One reason was due to the denser structure which hindered the transportation of ions and water molecules for further hydration; the other reason was because of very little calcium hydroxide in the system, to activate the pozzolanic reaction of fly ash.

13

Nawodnienie organizmu w miejscu pracy w mikroklimacie gorącym

Orysiak Joanna, Młynarczyk Magdalena

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2020

|

nr 7

17-21

PL

Obok tlenu, to właśnie woda jest najważniejszym składnikiem pobieranym przez człowieka z otoczenia. Nie od dziś wiadomo, że niedobór płynów, prowadzący do zaburzeń funkcjonowania organizmu i do śmierci, jest dużo szybciej odczuwalny niż całkowity brak dostępu do pożywienia. Zapewnienie odpowiedniego nawodnienia pracownikom jest jedną z najbardziej skutecznych interwencji w celu ochrony ich zdrowia i wydajności podczas pracy w gorącym środowisku. Pracownicy podczas pracy powinni pić często niewielkie ilości schłodzonej (10-15 "O wody przed wystąpieniem uczucia pragnienia. Aby skutecznie zapobiegać odwodnieniu w pracy, należy być prawidłowo nawodnionym przed rozpoczęciem pracy, często przyjmować małe porcje płynów już od początku pracy oraz wyrównać powstałe niedobory po jej zakończeniu.

EN

Water (except for oxygen) is sometimes said to be the most important component absorbed by humans from the environment. It's been widely known for a long time that a deficiency of fluids, leading to disturbances in the functioning of the body and, ultimately, to death, is felt much faster than the total lack of access to food. Providing adequate hydration for employees is one of the most effective interventions to protect their health and performance while they work in hot environments. These workers should often drink small amounts of chilled (10-15 °C) water before feeling thirsty. To effectively prevent dehydration at work, the employee should be properly hydrated beforehand, he should follow with drinking small portions of fluid in the beginning of her/his shift, and compensate for any deficiency of fluid after work.

14

Woda w żywieniu człowieka - dylematy konsumentów

Wiśniewska Klaudia, Wolańska-Buzalska Diana, Okręglicka Katarzyna

Przemysł Spożywczy

|

2019

|

T. 73, nr 10

40--45

PL

Odpowiednie ilości spożywanej wody w stosunku do zapotrzebowania jest niezbędne do zachowania prawidłowego stanu zdrowia. Mimo obecności licznych programów edukacyjnych i coraz większej świadomości Polaków dotyczącej znaczenia i roli wody oraz jej regularnego spożycia Polacy nadal spożywają niewystarczającą ilość wody w stosunku do zapotrzebowania, a rodzaj spożywanych płynów jest w nieprawidłowych proporcjach. Ponadto obserwuje się wiele niejasności na poziomie konsumenckim związanych z samym spożyciem płynów. Celem artykułu jest przedstawienie aktualnych danych na temat spożycia napojów przez Polaków oraz wyjaśnienie najczęściej pojawiających się wątpliwości w tym zakresie. Poddane analizie dylematy dotyczą przede wszystkim rodzaju wybieranej wody i jej jakości (gazowana czy niegazowana, z kranu czy z butelki), czasu spożycia względem posiłku oraz ryzyka zdrowotnego związanego z nadmiernym spożyciem płynów.

EN

Adequate water intake in relation to the body’s requirements is necessary to maintain good health. Despite numerous educational programs and the growing awareness of Poles regarding the importance and role of water and its regular consumption, Poles still consume insufficient amount of water in relation to the body’s demands, and the type of fluids consumed are in the incorrect proportions. In addition, there are also many consumers dilemmas. The purpose of this article is to present current data consumption of fluids by Poles and to clarify the most common doubts. The analyzed dilemmas primarily concern on the type of chosen water and its quality (sparkling or still, tap or bottle), time of consumption relative to the meal, and health risk associated with fluid overconsumption.

15

Wpływ nanokrzemionki na mrozoodporność zapraw z cementu z dodatkiem popiołu lotnego, dojrzewających w warunkach korozyjnych, w różnych temperaturach

Zhang Yan, Liu Huaqing, Tong Ruiming, Ren Jun

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 22/84, nr 2

137--153

PL

W Chinach buduje się dużą ilość wież betonowych na liniach do przesyłu bardzo wysokich napięć, z których wiele przecina zamarzające płaskowyże, a betonowy fundament wieży energetycznej narażony jest na zamarzanie i rozmrażanie, co zmniejsza jego wytrzymałość. W pracy badano zaprawy wykonane z cementu, popiołu lotnego i nanokrzemionki, które dojrzewały w roztworze siarczanów i chlorków przez 90 dni. Badano wytrzymałość, odporność na mróz, strukturę porów, strefę przejściową oraz wpływ dodatku nanokrzemionki na te właściwości. Wyniki badań pokazały, że dodatek nanokrzemionki poprawia odporność na mróz, a ten efekt można wyjaśnić poprawą struktury porów i zmniejszeniem porowatości strefy przejściowej z kruszywem. Przechowywanie betonu w roztworze agresywnym siarczanowo-chlorkowym ma niekorzystny wpływ na odporność na mróz, a powstawanie Aft, powodujące ekspansje może powodować powstawanie spękań betonu. Te wyniki uzasadniają ograniczenie wykonywania fundamentów betonowych wież do okresu letniego na zamarzających płaskowyżach, co zapewni ich lepsze właściwości.

EN

In China, a large amount of electric transmission towers has been built across plateau frozen soil, where the foundation concrete serves under freeze-thaw and erosion condition, and consequently, the durability faces the tough challenges. In this study, the mortars were prepared based on cement, fly ash, and nano silica [NS], which were cured in chloride-sulfate solution for 90 days. The compressive strength, freeze-thaw resistance, pore structure, interfacial transition zone, and hydration products was investigated, and the improvement in freeze-thaw resistance by addition of NS was discussed. The results show that addition of NS can improve the freeze-thaw resistance, and increase in curing temperature can also show improvement in freeze-thaw resistance. This effect can be explained by refine the pore structure and densify the microstructure of ITZ with the addition of NS. Furthermore, negative effect on freeze-thaw resistance can be found that being cured under chloride-sulfate condition, the formation of AFt would cause the volume expansion and cracking of concrete. Such results suggest that in the plateau frozen soil, it is better to cast concrete in summer, which would benefit the strength development of concrete and promote the freeze-thaw resistance.

16

Drobnoziarniste spoiwa hydrauliczne na bazie tlenku glinu i tlenku magnezu przeznaczone do betonów ogniotrwałych

Madej D., Tyrała K., Prorok R.

Materiały Ceramiczne

|

2018

|

T. 70, nr 4

325--332

PL

W pracy przedstawiono zależne od czasu zachowanie hydratacyjne mieszanin reaktywnych mikroproszków MgO i α-Al2O3 o stosunku molowym 2:1, 1:1 i 1:2 w związku z opracowaniem nowych hydraulicznych układów spoiw dla betonów ogniotrwałych złożonych ze spinelu in situ i korundu. Fazy Mg-Al-CO3 podobne do hydrotalkitu, które powstały w matrycach cementowych utwardzanych w odpowiednich warunkach przez 4 miesiące w temperaturze 50 °C, zostały poddane charakterystyce morfologicznej, chemicznej i strukturalnej za pomocą technik odpowiednio XRD, FT-IR i SEM. Rozkład termiczny produktów hydratacji matryc, zawierających magnez i glin o właściwościach wiążących, badano za pomocą połączonych technik DSC-TGA-EGA-MS. Główną różnicą pomiędzy uwodnionymi fazami utworzonymi w matrycach cementowych Mg-Al, otrzymanych przy różnych czasach utwardzania, jest stabilność termiczna wody międzywarstwowej i grup wodorotlenowych wewnątrz struktury minerałów warstwowego podwójnego wodorotlenku (LDH).

XX

This work investigates the time-dependent hydration behaviour of 2:1, 1:1 and 1:2 molar ratio mixtures of reactive MgO and α-Al2O3 micro-powders in relation to the development of new hydraulic binder systems for in situ spinel refractory corundum castables. Mg-Al-CO3 hydrotalcite-like phases, that formed in the cementitious matrices cured in the corresponding curing condition up to 4 months of age at a temperature of 50 °C, were subjected to morphological, chemical and structural characterization using XRD, FT-IR and SEM techniques, respectively. The thermal decomposition of the hydration products of Mg-Al cementitious matrices has been studied by simultaneous DSC-TGA-EGA-MS. The main difference between hydrated phases, that were formed in the Mg-Al cementitious matrices obtained at different curing times, is the thermal stability of interlayer water and hydroxyl groups within the structure of the layered double hydroxide (LDH) minerals.

17

The influence of viscosity modifying admixture on the shrinkage of plastering mortars

Spychał E.

Structure and Environment

|

2017

|

Vol. 9, no. 4

248--255

EN

This paper presents the influence of viscosity modifying admixture on the shrinkage size of plastering mortars. The composition of cement and cement-lime mortars has been modified by the use of cellulose ethers polymer admixture of various viscosity. Shrinkage tests were performed using the Graf-Kaufman apparatus. Shrinkage deformation analysis was supplemented with chosen properties of pastes and mortars in the plastic and hardened state. The beneficial effect of cellulose ether admixture on the reduction of plastering mortars’ shrinkage strains was found.

PL

W artykule przedstawiono wpływ domieszki modyfikującej lepkość (VMA) na wielkość odkształceń skurczowych zapraw tynkarskich. Skład zapraw cementowych i cementowo-wapiennych został zmodyfikowany poprzez zastosowanie polimerowej domieszki eteru celulozy o zróżnicowanej lepkości. Badania skurczu wykonano przy użyciu aparatu Graf-Kaufmana. Analizę odkształceń skurczowych uzupełniono o oznaczenie wybranych właściwości zaczynów i zapraw w stanie plastycznym i stwardniałym. Stwierdzono korzystny wpływ domieszki eteru celulozy na ograniczenie skurczu zapraw tynkarskich.

18

Effect of calcium-magnesium carbonate additives on cement hydration

Nocuń-Wczelik W., Stachlewska M., Trybalska B.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 4

311--316

EN

This work relates to the use of the dolomite and dolomitic limestone component as an additive in cement production, as well as to the role of the carbonate component in cement hydration. The studies focused mainly on the kinetics of hydration, which was determined by using calorimetric measurements, and on the formation of hydrated structure, especially the position of carboaluminate hydrate. Based upon some reports and our previous studies we can conclude that the applicability of dolomitic limestone as a component of cementing materials seems to be quite rational, and the details of dolomite effect on cement hydration should be highlighted. For this purpose, the mixtures of cement with limestone and dolomite, as well as the mixtures of synthetic cement phases with limestone and dolomite were produced and examined by microcalorimetry, scanning electron microscopy (SEM/BSE), X-ray diffraction (XRD), and the determination of chemical shrinkage.

PL

Jako cel prowadzonych badań przyjęto sprawdzenie, czy dolomit może być wykorzystywany jako materiał zastępujący standardowy dodatek kamienia wapiennego. Wprowadzano dolomit i dla porównania węglan wapnia do zaczynów z cementu portlandzkiego CEM I 42,5R; badano też minerały klinkierowe i ich mieszanki (sztuczny cement „wzorcowy”). W badaniach wykorzystano mikrokalorymetrię, mikroskopię skaningową (SEM/BSE), dyfrakcję rentgenowską (XRD) i ocenę skurczu chemicznego. Wykazano, stosując w pierwszej kolejności metodę kalorymetryczną, że w mieszankach tych ma miejsce reakcja dolomitu z C3A oraz przyspieszenie hydratacji C3S. Stwierdzono, że dolomit tworzy, podobnie jak węglan wapnia, produkt węglanoglinianowy, co wpływa na kształtowanie mikrostruktury. Zastosowanie dolomitu jako dodatku do cementu wydaje się więc uzasadnione, ale należy doprecyzować opis mechanizmu oddziaływania tego dodatku na zaczyn cementowy.

19

Badania procesów hydratacji cementów specjalnych z układu CaO-Al2O3-ZrO2 metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej

Madej D., Kruk A.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 4

297--303

PL

W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badań elektrochemicznych glinianu wapniowo-cyrkonowego o składzie chemicznym Ca7ZrAl6O18 oraz komercyjnego cementu glinowo-wapniowego. Celem przedstawionych badań było wykazanie możliwości zastosowania elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) do głębszego poznania procesów hydratacji spoiw poprzez pomiary właściwości elektrycznych zaczynów. Pomiary techniką EIS prowadzono w zakresie częstotliwości 0,1 Hz – 1 MHz w temperaturze pokojowej i atmosferze powietrza laboratoryjnego. Do analizy uzyskanych widm eksperymentalnych wykorzystano metodę dopasowania układów zastępczych. Na tej podstawie zaproponowano nowy obwód zastępczy, symulujący zjawiska zachodzące w hydratyzujących zaczynach. Sporządzono wykresy zależności części rzeczywistej impedancji od czasu trwania procesu hydratacji w zakresie niskich, średnich oraz wysokich częstotliwości. Wyniki EIS skonfrontowano z analizą składu fazowego i mikrostruktury hydratyzujących materiałów za pomocą dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) i mikroskopii elektronowej (SEM).

EN

In this paper, the electrochemical studies of the hydration behaviour of calcium zirconium aluminate with chemical composition of Ca7ZrAl6O18, and commercial calcium aluminate cement (CAC) are presented. The purpose was to evaluate the usefulness of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) to the investigation of hydration processes of binders via measuring the electrical properties of the cement pastes. The EIS measurements were performed in the frequency range of 0.1 Hz - 1 MHz in laboratory air at room temperature. The equivalent circuit modelling was applied for the analysis of the obtained experimental spectra. A new equivalent-electrical circuit model was proposed which was suitable for a simulation of the hydration phenomena within cement pastes. An effect of the applied field frequency on the real part of impedance Z’ versus hydration time of the cement pastes in the early stage of hydration was also presented. The results of EIS were discussed together with those of X-ray diffraction phase/composition identification and SEM characterization of the microstructure of hardened cement pastes.

20

Kinetics of cement hydration in the presence of some additives and admixtures

Nocuń-Wczelik W., Jasińska M., Trybalska B.

Materiały Ceramiczne

|

2016

|

T. 68, nr 2

86--92

EN

The mixtures of portland cement with by-pass cement kiln dust (CBPD) were investigated. The rate of heat evolution on the hydration of this mixture, as well as the chemical shrinkage, rheological properties and strength development were examined. The substitution of low amount of cement (up to 10%) by the kiln dust does not affect practically the properties of cement based composites with respect to setting or hardening. At higher amount of kiln dust the hydration process is accelerated because of the presence of well soluble components, however, the “dissolution” effect is also observed. The experiments with some carbonate waste material have been maintained with the aim to reduce the effect of soluble, aggressive salts that accelerate the hydration from one side, but contribute to the corrosion process from another one.

PL

W pracy przeprowadzono badania porównawcze hydratacji mieszanek spoiwowych zawierających, oprócz cementu portlandzkiego, różne ilości pyłu z odpylania gazów bocznikowanych z instalacji pieca obrotowego do produkcji klinkieru. Wykonano pomiary kalorymetryczne ilustrujące kinetykę hydratacji, badanie wytrzymałości na ściskanie zapraw i zaczynów, badanie skurczu chemicznego, badania właściwości reologicznych zaczynów cementowych i mikrostruktury. Spodziewano się potwierdzenia działania pyłu jako substytutu cementu lub nawet jako środka przyśpieszającego twardnienie. Przeprowadzone badania wykazują, że pył wprowadzony w niewielkich ilości jako zamiennik cementu (do 10% masy spoiwa) nie zmienia praktycznie podstawowych cech użytkowych zapraw cementowych (wiązanie, wytrzymałość). Większe ilości pyłu, poza przyśpieszeniem wydzielania ciepła jako miary postępu hydratacji cementu, zmieniają właściwości materiału, co jest skutkiem obecności składników rozpuszczalnych, oddziałujących na hydratację minerałów klinkierowych. Nie jest też bez znaczenia obecność cząstek pyłu o innym składzie, jak również efekt ”rozcieńczenia” materiałem o słabej aktywności. W pracy podjęto też próbę uzupełnienia dodatku pyłu materiałem węglanowym, co pozwoliłoby zredukować i związać zawartość składników szkodliwych.