Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

XPS studies of alite hydration products in the presence of hexavalent chromium reducers

Golonka P., Nocuń M., Nocuń-Wczelik W.

Materiały Ceramiczne

|

2017

|

T. 69, nr 3

258--263

EN

The X-Ray photoelectron spectrometry was applied to elucidate an impact of iron(II), tin(II) and manganese(II) sulphates on cement hydration. Iron(II) sulphate, most commonly added as a reducer of Cr(VI) to Cr(III) on cement grinding, was taken as a reference. The tin(II) and manganese(II) sulphates could be potentially used as reducers of Cr(VI) too. However, the tin(II) sulphate has very strong retarding action on cement setting. In order to find out the relevant mechanisms, the main component of Portland cement - alite (solid solution of tricalcium silicate) was used as a model material. The hydrated alite samples were subjected to the X-ray photoelectron studies to identify the surface products responsible for retarding effects. These products appeared to be quite different in the presence of particular sulphate admixtures. The formation of a Ca-Sn containing compound has been proved directly.

PL

W pracy badano wpływ siarczanów żelaza(II), manganu i cyny stosowanych w roli reduktorów Cr(VI) na proces wiązania i twardnienia cementu. W celu wyjaśnienia obserwowanych zjawisk przeprowadzono badania z udziałem alitu traktowanego jako uproszczony model cementu. Postęp hydratacji śledzono metodą mikrokalorymetryczną i stwierdzono silnie opóźniające działanie siarczanu cyny. W celu określenia w sposób bezpośredni przyczyny zahamowania hydratacji przeprowadzono badania metodą spektroskopii fotoelektronów, która daje możliwość detekcji produktów utworzonych na powierzchni hydratyzującego materiału; produkty te są różne w przypadku poszczególnych siarczanów. W ten sposób potwierdzono bezpośrednio obecność związku cyny i wapnia w warstwie powierzchniowej, stanowiącej barierę hamującą proces hydratacji w stadium początkowym.

2

Rola siarczanowych reduktorów chromu(VI) w kształtowaniu właściwości cementu

Golonka P., Wojtaś D, Nocuń-Wczelik W.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 4

388--392

PL

Związki w postaci siarczanów metali wprowadzane w ilości ułamka procenta są często stosowane jako reduktory chromu sześciowartościowego obecnego w cemencie. Nie pozostają one jednak bez wpływu na właściwości hydratyzującego materiału zwłaszcza, gdy nie zostaną dokładnie rozprowadzone, a podczas mielenia i składowania cementu nastąpi absorpcja wilgoci. Zagadnienie to nie zostało jak dotychczas rzetelnie prześledzone; badania koncentrują się na ogół na określeniu skuteczności redukcji chromu(VI). Do badań podjętych w prezentowanej pracy użyto siarczanu żelaza(II), który jest najbardziej rozpowszechnionym związkiem redukującym chrom(VI) do chromu(III), siarczanu cyny(II) oraz siarczanu manganu(II), którego wpływ na hydratację cementu jest jeszcze mało poznany. Związki te wprowadzano w różnych stężeniach do cementu przygotowanego poprzez wspólne zmielenie klinkieru portlandzkiego z gipsem. Oprócz badań nad skutecznością redukcji chromu(VI) za sprawą poszczególnych siarczanów metali, przeprowadzono także serię badań kalorymetrycznych, obrazujących w sposób ciągły przebieg procesu hydratacji. Ponadto dokonano oceny właściwości cech reologicznych mieszanki cementowej oraz badano przewodnictwo jonowe w zawiesinie cementowej. Określono wodożądność materiału oraz czasy początku i końca wiązania zaczynów cementowych dotowanych siarczanami metali w ilości 1%. Otrzymane wyniki badań jednoznacznie pokazują zmiany zachodzące podczas hydratacji cementu dotowanego związkami siarczanów żelaza, cyny i manganu w porównaniu do cementu bez dodatków, co przekłada się na uzyskane wyniki wytrzymałości hydratyzowanego materiału.

EN

Chemical compounds in the form of metal sulphates are frequently used as reducing agents of hexavalent chromium which is present in the cement. However, they influence the properties of the hydrating material. The study was performed using iron(II) sulphate, being the most widespread compound for reducing Cr(VI) to Cr(III)), and sulphates of tin(II) and manganese(II). The influence of the latter one on the cement hydration is still little recognized. The sulphates were introduced at various concentrations to cement prepared by grinding the Portland cement clinker with gypsum. Apart from the studies on the effectiveness of the reduction of chromium(VI) due to the various metal sulphates, a series of calorimetric tests was also carried out, showing in the continuous way a course of the hydration process. Moreover, the assessment of characteristics of the rheological properties of cement mix and the ionic conductivity was studied in a cement slurry. The standard water consistency, and both initial and final setting times of cement grouts doped with 1% metal sulphates were defined. The results clearly show the changes that take place during the hydration of cement doped with sulphates of iron, tin and manganese, when compared to the cement with no additives. These changes affect strength of the hydrated material.

3

Wpływ reduktorów Cr(VI) na wymywalność chromu i barwę tworzyw cementowych

Nocuń-Wczelik W., Golonka P., Łój G.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 4

809-813

PL

Spośród wielu pierwiastków śladowych, które można wykryć w cemencie portlandzkim, i które w większym lub mniejszym stopniu są immobilizowane w zaczynie cementowym, szczególne miejsce zajmuje chrom sześciowartościowy – Cr(VI). Z uwagi na wyjątkową toksyczność chromu(VI), nie poddającego się skutecznej stabilizacji w matrycy zaczynowej, jego wymywalność ograniczono przepisami unijnymi do 2 ppm. Spowodowało to konieczność wprowadzenia do cementów dodatków reduktorów Cr(VI), które nie pozostają bez wpływu na niektóre właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań porównawczych działania reduktorów chromu(VI) w cemencie takich jak siarczan żelaza(II), siarczan cyny(II) oraz tlenek antymonu(III). Najpopularniejszy, najtańszy środek redukujący Cr(VI), jakim jest FeSO4, wykazuje mniejszą skuteczność w porównaniu z dwoma pozostałymi domieszkami. Siarczan cyny i tlenek antymonu charakteryzują się zbliżoną, bardzo dobrą skutecznością redukowania Cr(VI). Obecność związków zawierających utlenione jony żelaza Fe(III) z FeSO4 może być przyczyną brunatnych przebarwień na powierzchni prefabrykatów betonowych, podczas gdy tworzywa zawierające SnSO4 czy Sb2O3 nie wykazują istotnej zmiany barwy, a tylko zmiany intensywności barwy szarej. W badaniach do oznaczenia chromu wykorzystano metodę kolorymetryczną, a barwę zaczynów cementowych oceniano przy pomocy różnych spektrofotometrów. Z uwagi na znacznie wyższy koszt SnSO4 czy Sb2O3 można rozważać stosowanie tych reduktorów w przypadku wyrobów betonowych barwionych czy betonu architektonicznego.

EN

The hexavalent chromium is of special importance among many trace elements present in Portland cements, and immobilized in cement pastes more or less effectively. Because of extreme toxicity of Cr(VI) which cannot be fully stabilized in cement matrix, its leachability was limited by the UE directives to the level of 2 ppm. Therefore, the use of chromium reducers as cement admixtures appeared; these admixtures are not without influence on some properties of material. The effect of Cr(VI) reducers, such as iron(II) sulphate, tin(II) sulphate and antimony(III) oxide was studied. The iron sulphate is the most popular, available and economical Cr(VI) reducer, but it reveals lower effectiveness as compared to the latter ones. Moreover, in the presence of oxidized FeSO4 residue the brown stains can appear on the surface of concrete elements, while in the SnSO4 or Sb2O3 containing material there is no colouring effects. However, the intensity of grey colour can be changed in such a way that the samples are brightened. The concentration of Cr(VI) in the leachates was analyzed by colorimetric method. The colour of cement pastes was determined by the use of different spectrophotometers. Because of the significant costs of SnSO4 or Sb2O3 their use in case of coloured concrete or architectural concrete should be considered.