Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of causes of damage to single-layer concrete highway pavement

Glinicki Michał A., Jóźwiak-Niedźwiedzka Daria, Antolik Aneta, Dziedzic Kinga, Dąbrowski Mariusz, Bogusz Karolina, Lisowski Paweł

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2022

|

Vol. 21, no. 3

183--201

EN

Premature damage to the concrete pavement of a trunk road section after 15 years of its service life was noticed. The damage manifested itself in cracking along transverse joints and in the corners of slabs. Diagnostic investigations, covering a petrographic analysis of concrete and mineral aggregates by means of optical and scanning microscopy, an evaluation of the elastic properties, the degree of cracking and air-void parameters and an identification of the alkali-silica reaction products, were carried out on core samples. Multiple cracks in coarse quartzite aggregate particles and in cement matrix were found. A significant presence of microcrystalline and cryptocrystalline quartz in quartzite particles was detected. Typical alkali-silica reaction products were unambiguously identified. The considerable cracking and the substantial decrease in the modulus of elasticity were correlated with the presence of reactive quartz in the quartzite aggregate and the alkali-silica reaction was found to be the main cause of the damage. Additional damaging factors, such as heavy traffic loads and frost aggression, are discussed.

PL

Po 15 latach eksploatacji odcinka drogi ekspresowej zaobserwowano przedwczesne uszkodzenia nawierzchni betonowej objawiające się widocznymi spękaniami, głównie wzdłuż spoin poprzecznych oraz w narożach płyt. Na próbkach-odwiertach przeprowadzono badania diagnostyczne, obejmujące analizę petrograficzną betonu i kruszyw mineralnych przy użyciu mikroskopii optycznej i skaningowej, ocenę właściwości sprężystych, stopnia spękania i charakterystyki porów, a także identyfikację produktów reakcji alkalia-krzemionka. Stwierdzono liczne pęknięcia w ziarnach kruszywa grubego kwarcytowego oraz w matrycy cementowej. W ziarnach kwarcytu zidentyfikowano znaczącą obecność kwarcu mikrokrystalicznego i kryptokrystalicznego. Jednoznacznie zidentyfikowano produkty reakcji alkalia-krzemionka o typowym składzie. Znaczne spękanie i zmniejszenie modułu sprężystości skorelowano z obecnością reaktywnego kwarcu w kruszywie kwarcytowym, uznając reakcję alkalia-krzemionka za główną przyczynę uszkodzeń. Przedyskutowano możliwą rolę dodatkowych czynników destrukcyjnych, takich jak wpływ ruchu pojazdów ciężkich oraz agresji mrozu.

2

The fate of Shokha quartzite as a building and decorative stone

Shekov K., Shekov V.

Hereditas Minariorum

|

2017

|

Vol. 4

171--182

EN

The background of crimson quartzite, a unique stone with properties second to none, is discussed. The wide use of the stone in the past has made it famous, but the area where it was and is quarried has not become a monument. The authors wish to attract the attention of the reader to this area and to establish a mining and industrial park nearby.

PL

Przedstawiono, sięgającą XVIII stulecia historię wydobycia i wykorzystania unikatowego karmazynowego kwarcytu Shoksha. Skała ta wykazuje wyjątkowo wysokie parametry i tradycyjnie uchodzi za surowiec ekskluzywny, niegdyś nazywana była „szlachetnym kamieniem carów”. Niekiedy, ze względu na charakterystyczną barwę, była ona niepoprawnie określana jako porfir. Odkrywcą złóż był Louis Antoine Leyson Le Duc, który poszukiwał w Rosji kamienia do wykonania grobowca Napoleona. Skała ta wykorzystywana była przede wszystkim jako surowiec bloczny, z którego wytwarzano elementy nawierzchni drogowych (kostka brukowa, płyty), ale także liczne pomniki i rzeźby. Znajduje się ją w wielu miastach Rosji (m.in. Pietrozawodsk, Petersburg, Moskwa) i Europy (np. Nunnanlahti, Paryż). Ponadto kwarcyt ten był wykorzystywany m.in. jako materiał ogniotrwały w hutnictwie żelaza. Historyczne wyrobiska kwarcytu Shoksha zlokalizowane są nad brzegami jeziora Onega. Obecnie rzadko stanowią one obiekt zainteresowania turystycznego, ale traktowane są jako ważne obiekty geologiczne oraz stanowiska dziedzictwa górniczego i przemysłowego, dyskutowane jest objęcie ich ochroną w ramach parku geologiczno-górniczego i krajobrazowego.

3

Zastosowanie badań termograwimetrycznych do oceny właściwości technologicznych kwarcytów dla procesu wytopu żelazokrzemu

Węgrzyn J., Machulec B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 11

713--718

PL

Najbardziej obiektywne metody oceny przydatności kwarcytów dla procesu wytopu żelazokrzemu to metody badań przemysłowych, ale badania tego typu są długotrwałe i kosztowne. W celu sprawdzenia przydatności metody termograwimetrycznej do oceny w warunkach laboratoryjnych właściwości technologicznych kwarcytów przeprowadzono badania termograwimetryczne próbek pochodzących z różnych złóż kwarcytów, które są aktualnie stosowane jako surowiec w procesie przemysłowym wytopu żelazokrzemu, lub były stosowane w przeszłości. Badania polegały na pomiarach ubytku masy sproszkowanych próbek w postaci mieszaniny kwarcytu z grafitem o składzie molowym SiO2+3C podczas nagrzewania w atmosferze argonu do temperatury 1500°C. Ocenę właściwości technologicznych kwarcytów dokonywano porównując krzywe względnego ubytku masy z danymi technologicznymi przemysłowego procesu wytopu żelazokrzemu. Ustalono, że wyniki badań termograwimetrycznych wykazują zadowalającą zgodność z obserwacjami procesu przemysłowego, przy czym kwarcyty o lepszych właściwościach technologicznych charakteryzują się mniejszym ubytkiem masy w badaniach termograwimetrycznych. Badania tego typu mogą być przydatne jako jedna z metod obiektywnej oceny przydatności kwarcytów dla procesu technologicznego wytopu żelazokrzemu.

EN

The most objective methods of determining quartzite usefulness for the ferrosilicon smelting process are industrial research methods, but such studies are long-lasting and costly. In order to test the usefulness of thermo-gravimetric method to evaluate technological properties of quartzites in a laboratory, thermo-gravimetric studies of quartzites samples from various deposits were carried out. These quartzites are used or were used as a raw material in industrial ferrosilicon process. The study consisted of measuring the weight loss of powder samples in the form of mixture of quartz with graphite of molar ratio SiO2 + 3C during heating under an argon atmosphere in the temperature range up to 1500°C. The evaluation of technological properties of quartzites was made by comparing the curves of relative weight loss with industrial technological data of the ferrosilicon smelting process. It was obtained a good agreement the results of thermo-gravimetric studies with observations of industrial process, whereas quartzites of improved technological properties revealed a lower weight loss of weight in thermo-gravimetric studies. Studies of this type can be useful as one of methods of objective assessment of the usefulness of quartzites for the ferrosilicon smelting process.

4

Pickeringite from the Pieprzowe Mts. (the Holy Cross Mts., Central Poland)

Naglik B., Natkaniec-Nowak L.

Geology, Geophysics and Environment

|

2015

|

Vol. 41, no. 1

114--115

EN

The Pieprzowe Mts., which constitute the eastern part of the Holy Cross Mts. (Central Poland), are considered a large complex of mid-Cambrian strata (Alexandrowicz 1972). In a 2-km long exposure of the Pieprzowe Mts succession, along the Vistula River bank near the town of Sandomierz, shales, quartz-mica shales, quartzites, sandstones, mudstones and conglomerates are outcropping. All shaly facies are enriched in pyrite. The occurrence of secondary minerals in the weathering zone of the mid-Cambrian shale formation in the Pieprzowe Mts. is known for an extended period of time. Differences in color eff lorescence observed on the weathered surface were considered as alum incrustations; hence, the term “alum shale” has been used with reference to these rocks. The phase composition of fine-crystal aggregates was determined by Kuhl (1931). Based on observations under polarizing microscope, he interpreted them as a composition of mirabilite, epsomite and alunogen, thus contradicting his earlier hypothesis about pickeringite occurrence. Pickeringite is a sulphate mineral owing its origin to oxidation of pyrite in low pH conditions (Kruszewski 2013) and is a member of the halotrichite group with theoretical formula MgAl2(SO4)4 ∙∙ 22 H2O. However, chemically pure pickeringite is rare as most of its occurrences form transitional phases between pickeringite and halotrichite (Parafiniuk 1991). This mineral is usually observed in aggregates with other sulphates; the most common association consists of alunogen and epsomite. Crystallization and preservation of pickeringite depend on air humidity, which results from its high solubility in water (Balcerzak et al. 1992, Parafiniuk 1991). The aim of this study is to describe conditions of pickeringite crystallization in the weathering zone of the Pieprzowe Mts. shale formation. SEM-EDS analysis made it possible to detect three types of sulphide minerals occurring within aggregates. The most common is pickeringite forming elongated crystals with smooth surfaces, which demonstrate absence of dissolution processes. Fibers of pickeringite are associated with a mineral of tabular shape named alunogen – Al(SO4)3. Epsomite was detected in subordinate quantities. XRD analysis confirmed the polymineral character of efflorescenes. The main ref lex for pickeringite (ca. 4.80 Å) is fragmented into two peaks: (1) 4.8061 Å and (2) 4.7958 Å. These values are reduced as compared to ICDD data, which could result from admixtures of other sulphates, alunogene and epsomite. Another options is that this reduction means that pickeringite is forming transitional phase into halotrichite, which has its maximum reflex at 4.81 Å. This could be confirmed by chemical composition (Fe impurities). The Pieprzowe Mts. shale formation presents specific conditions favouring evaporation of pickeringite. The elements required for pickeringite crystallization originate from the host rocks. The source of Al3+could be kaolinite, which is common as a product of alteration processes as well as an authigenic compound. Processing of micas transformation causes environmental enrichment in Mg2+. The published sources indicate that the presence of pyrite is a key-factor for pickeringite crystallization. However, this mineral is also typical for shales present in the Carpathian rock units, where as a product of pyrite oxidation jarosite and gypsum are common. This suggests that some other initiator is required for the formation of pickeringite. It has been suggested that surface evaporation of groundwater causes the precipitation of sulphates (Cody & Briggs 1973 vide Parnell & Roderic 1982). The Pieprzowe Mts. shale formation contains dense network of veins so it is possible that waters from deeper layers are able to migrate into the subsurface. Some documented occurrences of pickerigite are related to arid regions. Certainly, an important role is played by humidity – southern exposure and poor plant cover of the Pieprzowe Mts. could be the reason why pickeringite may not only crystalize but also exist there. Most of the pickeringite occurrences in Poland are associated with rocks of old units (mid-Cambrian in age in the Pieprzowe Mts., Proterozoic in Wieściszowice and in Krobica quarry). Older rocks are poor in carbonates so it could mean that pH is a more important factor conditioning pickeringite crystallization than pyrite occurrence. Pickeringite was found also on burning coal-mining dumps in the Upper Silesian Coal Basin (Kruszewski 2013), what confirm that pH determines crystalization of this mineral. Correlation between pickeringite and other sulphates is also interesting. Alunogen associated with pickeringite crystalize when the delivery of Mg2+is reduced. Paragenesis consisting of alunogene, epsomite and pickeringite could be a result of different solubility of these phases or changing of Mg2+and Al3+ions during evaporation processes. The following sequence of crystallization is proposed: alunogene-pickeringite-epsomite.

5

Resonance phenomenon in the quartzite from Jegłowa (Poland)

Marciniszyn T., Sieradzki A., Poprawski R.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2013

|

Vol. 37, no. 1

51--58

EN

The quartzite rock has been characterized by dielectric investigation. On the basis of complex dielectric measurements in a wide temperature (50-320 K) and frequency (10/2—3 x 10/7 Hz) ranges the resonance at about 20 MHz was found. The proposed method is based on the resonance phenomenon which allows for the detection of grains of quartz and calculates their size in the studied material. Based on this method, the average size of the quartz grains (0.16 mm and 0.14 mm) embedded into quartzite was determined. Dielectric measurements of the quartzite samples annealed at 800°C, 900°C and 1000°C were performed. Results from the analysis using X-ray fluorescence (XRF) showed that the chemical composition remains unchanged after the thermal treatment, despite of the well-known crystal structure changes.

PL

Kwarcyt został scharakteryzowany dzięki pomiarom dielektrycznym. Na podstawie pomiarów dielektrycznych przeprowadzonych z szerokim zakresie temperatur (50-320 K) oraz częstotliwości (10/2--3 • 10/7 Hz) został pokazany rezonans w okolicy 20 MHz. Zaproponowano metodę bazującą na zjawisku rezonansu, pozwalającą wykryć oraz obliczyć wielkości ziaren kwarcu w badanym materiale. Bazując na tej metodzie, wyznaczono średni rozmiar ziaren kwarcu w kwarcycie: 0,16 mm oraz 0,14 mm. Przeprowadzono także pomiary dielektryczne kwarcytu wygrzanego w temperaturze 800°C, 900°C oraz 1000°C. Analiza fluorescencyjna XRF pokazała, że skład chemiczny po wygrzewaniu nie zmienia się pomimo zmiany struktury.

6

Badania laboratoryjne właściwości technologicznych kwarcytów jako surowca do procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu

Kopeć G., Przeliorz R., Ochman J., Bialik W.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 12

834--836

PL

Obserwacje przemysłowe procesu technologicznego Wytopu żelazokrzemu pokazują, że kwarcyty wykorzystywane w procesie elektrotermicznym spełniające kryterium składu chemicznego, różnią się właściwościami technologicznymi, co wpływa na wskaźniki techniczno-ekonomiczne procesu. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych kwarcytów w celu określenia ich właściwości technologicznych jako surowca do produkcji żelazokrzemu. Badania porównawcze kwarcytów obejmują badania przemian fazowych przy użyciu wysokotemperaturowego kalorymetru Multi HTC ﬁrmy Setaram, oraz badania termograwimetryczne z wykorzystaniem termowagi ﬁrmy Setaram.

EN

Industrial observations of the electro-thermal ferrosilicon process show that the quartzites used as raw material fulfilling the appropriate criteria of chemical composition differ in technological characteristics which affected technical and economic indices of the process. lt has been shown the results of laboratory tests quartzites in order to determine their technological properties for the ferrosilicon process. Comparative studies of quartzites include studies of phase transitions and thermo-gravimetric studies using high-temperature Multi HTC calorimeter and thermo-gravimetric weight of the Setaram Company.

7

Ocena wpływu kruszywa kwarcytowego na właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni asfaltowej

Iwański M., Ozimina D.

Tribologia

|

2005

|

nr 6

85-101

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu kruszywa kwarcytowego na właściwości przeciwpoślizgowe nawierzchni asfaltowej. Kruszywo kwarcytowe pozyskiwane jest z materiału mineralnego, który charakteryzuje się najmniejszą polerowalnością oraz dużą odpornością na ścieranie w porównaniu z innymi rodzajami materiałów mineralnych stosowanych w polskim drogownictwie. Wykonując mieszankę mineralną dobrano w odpowiedniej proporcji do kruszywa kwarcytowego kruszywo doziarniające charakteryzujące się mniejszą odpornością na ścieranie i polerowanie. Dzięki temu zapewniono uzyskanie rozbudowanej tekstury nawierzchni a tym samym również i wymaganą jej szorstkości. Wykonane nawierzchnie odcinków doświadczalnych dróg z mieszanki SMA i MNU z udziałem kruszywa kwarcytowego potwierdziły możliwość zapewnienia szorstkości nawierzchni asfaltowej w długim okresie jej eksploatacji.

EN

The article presents results of research on influence of quartzite aggregate on skid resistance of asphalt pavement. Quartzite aggregate is extracted from mineral material, which characterizes the lowest polishing and high resistance to abrasion in comparison with other types of mineral materials used in highway engineering in Poland. Preparing mineral mix another sort of aggregate, which characterize lower resistance to abrasion and polishing, was selected in appropriate proportion to quartzite aggregate. It enabled obtaining complex pavement texture and at the same time required roughness. The pavement of experimental sections of the roads made from SMA and MNU mixture with additive of quartzite aggregate confirmed possibility of ensuring appropriate roughness of the pavement considering even long period of exploitation.

8

Ocena trwałości mieszanek mineralno-asfaltowych z różnymi kruszywami

Sybilski D., Mechowski T.

Prace Instytutu Badawczego Dróg i Mostów

|

1998

|

nr 3-4

63-107

PL

Przedstawiono wyniki badań trwałości mieszanek mineralno-asfaltowych z różnymi kruszywami: bazaltem, granitem, kwarcytem, wapieniem. Celem badań było stwierdzenie, czy można stosować kruszywa o słabszym powinowactwie z asfaltem bez szkody dla trwałości mieszanki oraz czy można poprawić trwałość, stosując dodatki i modyfikatory. Badano odporność na działanie wody, soli, niskiej i wysokiej temperatury pielęgnacji. Ocenę przprowdzono na podstawie badań Marshalla, wytrzymałości na rozciąganie pośrednie, modułu sztywności. Badania wykazały, że z odpowiednimi dodatkami można stosować inne kruszywa niż tradycyjnie stosowane w Polsce bazalty bez szkody dla trwałości nawierzchni, a z korzyścią dla cech mechanicznych, np. odporności na koleinowanie. Jest to następstwem bardziej regularnego, kubicznego kształtu kruszyw innych niż bazaltowe, np. kwarcytowych lub granitowych

EN

Results of testing of durability of bituminous mixtures with various aggregates (basalt, granite, quartzite, limestone) have been presented. The objectives of tests were to evaluate whether aggregates of lower bitumen adhesion may be applied without inferior influence on mix durability and whether mix durability may be improved by application of additives or modifiers. Resistance to action of water, salt, high and low curing temperature was tested and evaluated. Evaluation was based on results of testing of Marshall stability, indirect tensile strength, stiffness modulus. Tests proved that it is possible with proper additives to use other aggregates than basalt, traditionally used in Poland, without reduction of pavement durability and with gain mechanical properties, e.g. rutting resistance. It is due to more regular, cubic shape of aggregates other than basalt, e.g. quartzite or granite