Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of different types of nanosilica on compressive strength development of cement matrix composites

Popławski J., Lelusz M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

169--181

EN

This article presents test results of cement paste and binders with admixture of hydrophilic or hydrophobic nanosilica. The aim of the study was to determine the influence of nanosilica type and mixing method on compressive strength, porosity, and bulk density of cement paste, also on hydration heat of cement binders. The binder compounds were mixed in high speed mixer in order to provide the highest possible dispersion of nanoparticles in the binder before adding it to mixing water. Two mixing methods were studied. The admixtures increased the reactivity of cement binders. Both nanosilica types increased early compressive strength by 25% in comparison with control series. The increase in 28-day compressive strength was observed with the admixture of hydrophilic nanosilica. The differences in dynamics of binders rate of hydration and development of cement pastes compressive strength denote different reaction mechanisms of both types of nanosilica. Application of higher rotation speeds does not guarantee satisfactory mixing of the binder components. For compressive strength enhancement of cement paste prolonged mixing time occurred to be more important.

PL

Osiągnięcia nanotechnologii znalazły zastosowanie w szeregu gałęzi przemysłu. Wraz z rozwojem instrumentów naukowych stają się one również możliwe do wdrożenia w branży budowalnej, a zastosowanie nanodrobin w formie domieszek do betonu jest przykładem tego typu prób. W tym kontekście duże zainteresowanie wzbudza nanokrzemionka. Jest to materiał składający się z nanodrobin amorficznej krzemionki o dużej powierzchni właściwej i dużej czystości chemicznej. Dzięki intensywnej reakcji pucolanowej oraz zarodkowaniu reakcji hydratacji cementu sprzyja wytworzeniu zwartej struktury matrycy cementowej, co może przełożyć się na bardzo dobre parametry mechaniczne i wydłużoną trwałość kompozytu cementowego. Problemem przy stosowaniu nanodomieszek jest zapewnienie ich jednorodnego rozprowadzenia w mieszance i stwardniałym kompozycie. W celu znalezienia satysfakcjonującego rozwiązania tego problemu badane są różne rodzaje nanokrzemionki oraz różne procedury jej mieszania ze składnikami mieszanki. W artykule przedstawiono wyniki badań zaczynów i spoiw cementowych z domieszką nanokrzemionek hydrofilowej i hydrofobowej. Celem badań była ocena wpływu rodzaju nanokrzemionki oraz sposobu mieszania składników na rozwój wytrzymałości na ściskanie, porowatość kapilarną i gęstość zaczynów oraz rozwój ciepła hydratacji spoiw cementowych. Zawartość domieszek w spoiwach wynosiła 0%, 1% lub 2% masy spoiwa. Składniki spoiw cementowych zostały wymieszane w mieszarce wysokoobrotowej w celu zapewnienia możliwie jednorodnego rozprowadzenia nanodomieszek w spoiwie przed dodaniem spoiwa do wody zarobowej. Wykonano 10 serii spoiw: 5 spoiw wymieszanych I metodą mieszania (wykorzystującą dwie prędkości obrotowe mieszarki) oraz identycznych składów 5 spoiw wymieszanych II metodą mieszania (wykorzystującą jedną niższą prędkość urządzenia, ale z dłuższym etapem mieszania).

2

Badanie przydatności popiołu lotnego ze spalania biomasy do produkcji betonów cementowych

Lelusz M. A.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2016

|

Vol. 7, no. 2

87--91

PL

W obiektach energetycznych coraz częściej wykorzystuje się paliwa wtórne (alternatywne) do wytwarzania energii. Biomasa, uznawana za paliwo zeroemisyjne, jest coraz powszechniej wykorzystywana w elektrowniach i elektrociepłowniach. W artykule przedstawiono wyniki badań, których celem była wstępna ocena możliwości zastosowania popiołów lotnych ze spalania biomasy do wytwarzania kompozytów o matrycy cementowej. W testach laboratoryjnych stosowano popiół ze spalania biomasy drzewnej, z jednoczesnego spalania węgla kamiennego i biomasy oraz ze spalania samego węgla. Zaprezentowano wyniki badań rozwoju wytrzymałości na ściskanie betonu zawierającego popiół lotny w ilości do 40% masy spoiwa. Dodatek traktowany był jako zamiennik cementu. Porównano właściwości pucolanowe badanych popiołów oraz oceniono wpływ ilości popiołu ze spalania biomasy na ciepło hydratacji cementu. Przeprowadzone badania pokazały, że istnieje możliwość gospodarczego wykorzystania popiołów lotnych ze spalania biomasy drzewnej.

EN

Secondary fuels are increasingly used for power generation in power plants. Biomass, considered as a zeroemission fuel, is more often used in power plants, recently. The paper aim was to assess the possibility of using fly ash from the biomass combustion for the production of cement matrix composites. In the laboratory research ashes from the combustion of: wood biomass, co-combustion of coal and biomass and combustion of coal alone were used. The research results of the development in compressive strength of concrete containing fly ash in an amount up to 40% by mass of the binder are presented. The addition was treated as a substitute for cement. Pozzolanic properties of the ashes were tested and the impact of the content of ash from biomass combustion hydration heat of cement were assessed. The study showed that there is a possibility of economic utilisation of fly ash from the combustion of wood biomass for the cement concrete production.

3

Eksperymentalne badanie wpływu stopnia nasycenia wodą i średnicy kruszywa na zachowanie się wybranych kompozytów o matrycy cementowej

Szczęśniak M., Burlion N., Konderla P., Shao J. F.

Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2007

|

Vol. 76, nr 42

607-614

PL

Wysychanie zaczynu cementowego prowadzi do powstawania mikrospękań we wszystkich konstrukcjach betonowych i żelbetowych. Uszkodzenia koncentrują się w strefie kontaktu kruszywa z zaczynem oraz na kierunkach łączących cząstki kruszywa. Przy ustalonej geometrii próbki uszkodzenia te są ściśle związane ze zmianą stopnia nasycenia wodą. Głównym celem pracy jest opis mechanicznych reakcji materiału w różnych stanach naprężenia w trakcie procesu wysychania. Liczba parametrów analizy została ograniczona poprzez użycie jednorodnego szklanego kruszywa sferycznego o jednakowych średnicach w danej serii kompozytu. Ten typ kruszywa pozwala na dokładne wyznaczenie powierzchni kontaktu składników kompozytu. W niniejszej pracy zamieszczono część wyników doświadczalnych dotyczących kompozytów o udziale frakcyjnym kruszywa na poziomie 35% oraz jednakowej średnicy sfer dla każdej z serii materiałów. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono w stanach jednoosiowego, hydrostatycznego i trójosiowego ściskania. Dodatkowo obserwowano rozwój skurczu autogenicznego i skurczu związanego z wysychaniem w komorze o kontrolowanej atmosferze.

EN

Desiccation of concrete induces the formation of microcracks leading to mechanical damage of concrete structures. Damage concentrates in the interfacial contact zone (ICZ), like also between aggregate particles. This damage, induced by drying, can be characterized by 'Saturation level degree' variations. The main purpose of this study is concerned with specification of mechanical reactions and basic material constants for studied cement based composite during the desiccation process. In order to reduce number of analyzed factors, it was decided to use as aggregate particles glass spheres. This type of aggregate allows computation of almost exact ICZ. Each series of composite is a mixture of cement paste and 35% of spheres. In this first approach, only one diameter of aggregate particles is placed in one series of composite. Mechanical tests performed were compression tests: uniaxial, hydrostatic and quasi-triaxial. Complementary research on drying and autogenous shrinkage was performed in atmosphere-controlled chamber.