Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental investigation on the interactions of PVA and quicklime in the soil for earthen sites

Zhang Qiyong, Yu Xiaoniu, Chen Wenwu

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 3

art. no. e153, 2023

EN

Earthen sites (i.e., ancient earthen buildings) with important historical, cultural, artistic, social, and scientific value have been seriously damaged. Soil treatment with chemical additives can decrease the degradation rate of earthen sites. In the past, polyvinyl alcohol (PVA) and quicklime as chemical additives were studied separately for the protection of earthen sites. In arid and semi-arid northwest China, the early strength of the lime-treated soil may be insufficient due to an inappropriate reaction environment, and the PVA as the additive can quickly increase the soil strength. However, calcium carbonate has been proven to not be decomposed for hundreds of years, while there is still a lack of experimental evidence to show that the PVA cannot be decomposed in decades. The PVA and lime as the additives show the potential to make up for the defects each other. Therefore, the physical and mechanical properties of the PVA and lime composite soil are analysed, and the microscopic properties of the composite soil are discussed in this study. The results show that the addition of the PVA decreases water vapour permeability and pore size, which causes a delay in the carbonization reaction of lime, but it acts as a cementing agent to improve soil strength before the lime appropriately reacts. The addition of quicklime can decrease the hydrophobicity of the PVA-treated soil. The mixing of these two materials is conducive to the colour control of the sample. For the composite soil applied to earthen sites in northwest China, the optimal ratio is 10% lime and 1.0% PVA.

2

Wpływ gipsu i wapna palonego na wybrane właściwości zapraw cementowych

Yakymechko Y., Kotsay G.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 3

50--52

PL

W artykule przedstawiono badania wpływu wapna palonego i gipsu dwuwodnego na wybrane właściwości zapraw cementowych. Za pomocą modelu matematycznego ustalono optymalną zawartość modyfikatora w celu osiągnięcia maksymalnej wytrzymałości na ściskanie oraz minimalnej wartości skurczu. Z wykorzystaniem dyfraktometrii rentgenowskiej określono skład fazowy produktów hydratacji stwardniałego zaczynu cementowego.

EN

The paper presents study on the impact of quicklime and dihydrate gypsum on selected properties of cement mortars. With the use of mathematical model optimal amount of modifier was determined to obtain the maximum compressive strength and minimum shrinkage. Using X-ray analysis, the phase composition was defined of hydration products of hardened cement grout.

3

Tlenek wapnia Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Kupczewska-Dobecka M.

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2013

|

Nr 2 (76)

121--141

PL

Tlenek wapnia (CaO, inaczej wapno palone, wapno kalcynowane) to nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, który ma zastosowanie w: budownictwie, metalurgii, przemyśle szklarskim i ceramicznym. Tlenek wapnia wchodzi w skład klinkieru cementowego - podstawowego materiału wiążącego we wszystkich rodzajach budownictwa. Tlenek wapnia jest stosowany również jako środek owadobójczy (insektycyd) i nawóz sztuczny w' rolnictwie (podwyższa pH gleby) oraz do otrzymywania karbidu. Wapno palone (około połowa wyprodukowanej ilości tlenku wapnia) jest surowcem do produkcji wapna hydratyzowanego (Ca(OH)2) w procesie gaszenia. Tlenek wapnia jest substancją wielkotonażową. W Unii Europejskiej jest produkowany przez 97 producentów. W Polsce znanym producentem są Zakłady Wapiennicze Lhoist S.A. składające się z trzech jednostek produkcyjnych zlokalizowanych w: Tarnowie Opolskim, Górażdżach oraz Wojcieszowie. Według danych GUS w pierwszych trzech kwartałach 2010 r. sprzedano łącznie cementu, wapna i gipsu za sumę 4468,5 min PLN. Zakłady tego sektora zatrud-niały przeciętnie w tym okresie 24 tys. pracowników. W piśmiennictwie nie znaleziono danych na temat ostrego zatrucia ludzi po spożyciu tlenku wapnia w postaci stałej. Mieszaniny tlenku wapnia z wodą są silnie zasadowe, wartość pH w zależności od stężenia wynosi około 12-13.Spożycie mocnych zasad ze względu na ich działanie żrące powoduje oparzenia przełyku i śluzówki żołądka. Skutki działania tlenku wapnia w wyniku kontaktu ze skórą ograniczają się do zewnętrznych powierzchni ciała. W piśmiennictwie nie znaleziono danych na temat działania układowego tej substancji. Pyły tlenku wapnia działają drażniąco na oczy i górne drogi oddechowe. Na podstawie wyników badań ludzi narażonych zawodowo na pył tlenku wapnia nie stwierdzono obniżenia parametrów spirometrycznych płuc po narażeniu na tlenek wapnia o stężeniu 1 mg/m3 (zakres: 0,4 -H 5,8 mg/m3). Najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) tlenku wapnia w powietrzu i najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe (NDSCh) w Polsce zostały ustalone 1997 r. Stężenia 2 mg/m3 tlenku wapnia przyjęto za wartość NDS związku, a stężenie 6 mg/m3 za jego wartość NDSCh. Przyjęto, że głównym skutkiem narażenia na pyły tlenku wapnia jest działanie drażniące. W ACGIH usta¬lono wartość TLV dla tlenku wapnia na poziomie 2mg/m3 przez analogię do wodorotlenku sodu i wapnia, a nie ustalono wartości chwilowej (ACGIH 2011). W OSHA zaproponowano wartość TWA PEL dla tlenku wapnia równą 5 mg/m3 przez analogię do wodorotlenku sodu. W SCOEL (SUM/137) ustalono następujące poziomy nara¬żenia zawodowego dla tlenku wapnia: IOELV - 1 mg/m3 dla frakcji respirabilnej pyłu oraz STEL - 4 mg/m3 dla frakcji respirabilnej pyłu (wartości te zamieszczono w projekcie czwartej dyrektywy). Zaproponowano utrzymanie obecnie obowiązujących wartości dopuszczalnych poziomów narażenia zawodowego dla frakcji wdychalnej tlenku wapnia, tj. wartość NDS - 2 mg/m3 i wartość NDSCh - 6 mg/m3 oraz ustalenie dla frakcji respirabilnej wartości NDS - 1 mg/m3 oraz wartości NDSCh - 4 mg/m3. Nie ma podstaw merytorycznych do ustalenia dla tlenku wapnia wartości dopuszczalnego stężenia w materiale biologicznym (DSB).

EN

Calcium oxide (CaO, quick lime, unslaked lime) is an inorganic, white powder. Calcium oxide is used in the production of iron and steel, glass, calcium carbide, aerated concrete, for soil stabilization and thermochemical reaction with industrial waste. About half of the CaO production is used for preparing Ca(OH)2. Calcium oxide is produced by about 97 manufacturers in the EU; in Poland mainly by Lhoist. Calcium oxide dust irritates the eyes and upper respiratory tract. The irritant effects are probably due primarily to its alkalinity, but dehydrating and thermal effects can also be contributing factors. Mixtures of CaO and water are highly alkaline; the pH value, depending of the concentration, is about 12-13. Calcium oxide reacts with water on the external surfaces of the body and is converted to calcium hydroxide, which liberates OH' ions. Ingestion of CaO causes burns of the esophagus and stomach. Particles of calcium oxide cause severe burns of the eyes. Repeated or prolonged contact with skin may cause dermatitis. Based on studies of people occupationally exposed to dust of calcium oxide, there was no reduction in performance spirometry lung at a concentration of 1 mg/m3 (range 0.4-5.8 mg/m3). Effects of CaO in concentrations of 1-5 mg/m3 (the mass median aerodynamic diameter +/-SD was 6.53 +/-0.76) were studied in 12 lightly exercising men breathing through the nose. The parameters studied included nasal resistance, nasal secretion, mucociliary transport time and chemesthetic magnitude (irritation, pungency, piquancy, cooling and burning). The level of 2.5 mg/m3 can be considered as the LOAEL. The Interdepartmental Commission recommended the following occupational limit values for calcium oxide: MAC 1 mg/ m3 for respirable fraction and 2 mg/m3 for inhalable fraction and STEL 4 mg/m3 for respirable fraction and 6 mg/m3 for inhalable fraction

4

Rozwój modelowania matematycznego dekarbonatyzacji wapieni

Lech R.

Cement Wapno Beton

|

2012

|

R. 17/79, nr 4

187-199

PL

W artykule przedstawiono dwa podejścia do opisu dekarbonatyzacji wapieni: dekarbonatyzację ziarna wapienia i dekarbonatyzację wsadu wapienia w piecu szybowym. Wprowadzenie najwolniejszego etapu do opisu dekarbonatyzacji ziarna wapienia było podstawą sformułowania matematycznego modelu procesowego dekarbonatyzacji. W dalszym rozwoju modelowania matematycznego dysocjacji wapieni zastosowano w obu wspomnianych podejściach między innymi bilanse masy i ciepła oraz równania rozkładu temperatury np. w nieprzereagowanym rdzeniu ziarna oraz w wytworzonym wapnie z warunkami brzegowymi dla transportu ciepła i stężenia ditlenku węgla na powierzchni rozdziału ciało stałe – gaz. Na opór przepływu gazów przez wsad oraz dekarbonatyzowanego wsadu przez szyb pieca stosuje się równania ruchu. W modelach tych nie uwzględnia się kontrakcji warstwy wsadu powstającej podczas dysocjacji na skutek skurczu, rozkruszania się i przemieszczania się ziaren wsadu względem siebie. Kontrakcja warstwy wapienia podczas dysocjacji jest obecnie przedmiotem badań.

EN

The two approaches to mathematical modeliing of thermal decomposition of limestones are presented in the paper. They are: thermal decomposition of limestone grain and thermal decomposition of the limestone charge in shaft furnace. The introduction of the slowest stage to describe the thermal decomposition of a limestone grain was the base for formulation of a mathematical model of thermal decomposition of limestone grain. In the both above mentioned approaches the mass and the heat balances and equations of temperature distribution e.g. in unreacted core of the grain and in arose lime layer together with the boundary conditions for heat transfer and carbon dioxide concentration on the solid/gas interface are applied in the further development of mathematical modelIing of thermal decomposition of limestones. The equations of motion are used to calculate the bed resistance force to gas flow movement and shaft walls resistance to charge movement. The contraction of charge is neglected in the models. The contraction occurs during thermal decomposition due to shrinkage, crumbling and reciprocal dislocation of the charge grains during flow through a furnace shaft. The contraction of a layer of limestone grains due to thermal decomposition is presently the subject of study.

5

Porowatość wapieni i wapna

Lech R.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

R. 16/78, nr 1

30-43

PL

Zmierzono izotermy adsorpcyjne próbek wapienia prekambryjskiego, dewońskiego, triasowego i jurajskiego. Pory w zbadanych wapieniach mają kształt szczelin utworzonych przez płaskie powierzchnie ziaren. Pętle histerezy adsorpcyjnej otrzymano przede wszystkim dla wapieni pochodzących z młodszych okresów geologicznych. Natomiast pętla histerezy adsorpcyjnej w przypadku wapna występuje jedynie w próbkach otrzymanych przez prażenie wapieni zawierających duże kryształy kalcytu. Pory w wapnie mają prawdopodobnie również kształt szczelin. Na ogół w przypadku wapna krzywa desorpcji nakłada się na krzywą adsorpcji i nie tworzy pętli histerezy adsorpcyjnej. Zarówno w wapieniach jak i w wapnie obserwuje się dużą zmienność rozmiarów porów.

EN

The physisorption isotherms for the Pre-Cambrian limestone, the Devonian limestone, the Triassic limestone and the Jurassic limestone are measured. The pores in the limestones are slit-shaped pores, which are formed by flat surfaces of the grains. The adsorption hysteresis loop is measured in the case of the limestones originating from the younger geological periods first of all. Whereas an adsorption hysteresis loop is measured in the case of the lime produced using a limestone with the big dimension calcite grains only. Probably the pores in lime are slit-shaped pores, too. In general the adsorption branch and desorption branch are overlapping in the adsorption hysteresis measured for lime. Both limestones and lime are characterized by huge variability of the pore dimensions.

6

Impact of quicklime reactivity and origin on Autoclaved Aerated Concrete production

Lesueur D., Mucke F., Oeinck H., Peter U., Pust C., Verhelst F.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

nr spec.

16-21

EN

Quicklime is a key component of Autoclaved Aerated Concrete (AAC), with typical quicklime contents of order 15 wt. % in Europe. It is the mostly used source of calcium oxide that eventually ends up as tobermorite in the final product. In this paper, we describe the research performed at Lhoist in order to assess the influence of quicklime on AAC. Several types of quicklimes were used, differing by their origin and reactivity. They were incorporated together with other fixed ingredients (cement, quartz, ... ) in several AAC recipes with final densities ranging from 350 to 550 kg/m3, corresponding to the European P2 - 0.35, P2 - 0.4 and P4 - 0.55 classes (EN 771-4). The study consisted first in following the green cake expansion of the different recipes. Then, the green cakes were autoclaved for 10 hours at 11 bars of steam pressure. The obtained AAC blocks were then tested for compressive strength and density. The study showed that quicklime reactivity had low effect on green cake penetration value. However, quicklime reactivity had a major effect on green cake expansion. Too reactive a quicklime generated a poor pore structure as detected by a fallback effect and a below-specification compressive strength of the low density AAC. Then, quicklime slaking curve was not sufficient to anticipate the green cake expansion for a given recipe. Quicklimes with similar reactivity but different origin could had very different behaviour in the AAC. Finally, the behaviour of the too-reactive quicklimes would probably have been easily corrected by decreasing the water temperature.