Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości reologiczne zapraw i mieszanek betonowych modyfikowanych włóknami polipropylenowymi

Ponikiewski T.

Magazyn Autostrady

|

2013

|

Nr 7

44--48

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań reologicznych mieszanek na spoiwach cementowych modyfikowanych włóknami polipropylenowymi - zapraw (ZMWP) oraz mieszanek betonowych (BMWP). Mieszanki modyfikowane włóknami polipropylenowymi znalazły zastosowanie m.in. przy realizacji posadzek przemysłowych czy też obudów budowli podziemnych, wpływając pozytywnie na właściwości betonu, np. w czasie potencjalnych pożarów.

EN

It has been shown that the addition of polypropylene fibrillated fibres to the fresh mortar and concrete mix changes the composite rheology. Modified fresh mortars with polypropylene fibres can't be considered as a model of fresh concrete mix with the same polypropylene fibres. It was proven that infl uence of the fibre parameters on rheological properties of mortars and concrete is not the same. Greco-Latin Square analysis of variance of obtained rheological parameters for mortars showed that fibres length have the significant influence on plastic viscosity h of tested mortars in the investigated range of changes influence fibre and matrix parameters. Fibre volume fraction have higher influence than fibre length on yield value g and plastic viscosity h of tested concrete mix in the investigated range of changes influence fibre and matrix parameters.

2

Urabialność mieszanek na spoiwach cementowych modyfikowanych włóknami

Ponikiewski T.

Magazyn Autostrady

|

2013

|

Nr 10

60--64

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań urabialności włóknozapraw wraz z wpływem rodzaju włókien na ich urabialność w ujęciu reologicznym. Zaproponowano metodykę badań reometrycznym testem urabialności z użyciem modyfikowanych zapraw normowych, co pozwoliło na pełniejszy opis wpływu włókien na właściwości reologiczne mieszanki betonowej. Zaprawa była modyfikowana ze względu na zmienny w badaniach wskaźnik W/C, udział objętościowy, długość i rodzaj włókien. Badania metodą reometryczną zostały przeprowadzone za pomocą reometru do zaczynów i zapraw. W badaniach uwzględniono włókna polipropylenowe, szklane, węglowe oraz stalowe.

EN

The main goal for the research presented was the determination of the rheological behaviour of workability fibre reinforced fresh mortar (FRFM) investigated with a rotary rheometer – Viskomat NT. An investigation was carried to identify the real nature of the workability of FRFM. The use of the rheological test seems to be a good solution for the problems with the measurement of workability, in this case. In the research, the influence of different types of fibres and their volume fraction in mixes was investigated. In the paper the results obtained for mixes with polypropylene, steel, carbon and glass fibres are presented. Fibre types and fibre volume fraction are important factors. It has been shown that the addition of fibres to the fresh mortar changes the composite rheology.

3

Trwałość spoiw cementowych modyfikowanych udziałem mączki wapiennej

Janowska-Renkas E., Klamka M.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2009

|

z. 9

121--126

EN

The paper presents results of the limestone filler influence research on cement pastes and mortars produced on the base of CEM II/A-LL 42,5 R cement properties. It was noticed that limestone cement characterized shorter time of setting in initial and greater fluidity loss in comparison with Portland cement. However, mortars produced on the base of limestone cement indicate high compressive strength, low moisture absorption and high frost resistant.

4

Wpływ superplastyfikatorów na właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych w układzie zmiennych czynników technologicznych

Gołaszewski J.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 106

3-157

PL

W pracy podjęto problem efektywnego stosowania superplastyfikatorów w aspekcie przewidywania właściwości reologicznych mieszanek na spoiwach cementowych, czyli zapraw i mieszanek betonowych. Określono i wyjaśniono wpływ superplastyfikatorów na właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych w zależności od właściwości cementu, rodzaju, ilości i właściwości dodatków mineralnych oraz temperatury. W rozdziale 1 scharakteryzowano właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych i przeanalizowano metody ich pomiaru. Stwierdzono, że właściwości reologiczne mieszanek z superplastyfikatorami dobrze opisuje model Binghama określony przez dwa parametry reologiczne: granice płynięcia tau0 i lepkość plastyczną nypl lub odpowiadające im parametry g i h. Pomiar parametrów reologicznych mieszanki najlepiej wykonywać, i tak uczyniono w pracy, za pomocą reometrów. Wykazano również analityczne i doświadczalnie, że charakter wpływu podstawowych czynników na parametry reologiczne zaprawy i mieszanki betonowej jest podobny, a badania zapraw mogą być wykorzystane do przewidywania parametrów reologicznych mieszanek betonowych. Związki między parametrami reologicznymi zapraw i mieszanek betonowych wyrażono w formie matematycznych zależności. W rozdziale 2 scharakteryzowano właściwości superplastyfikatorów, mechanizm ich działania oraz określono podstawowe czynniki, wpływające na efekty ich działania. Stwierdzono, że efekty działania superplastyfikatorów zależą od następujących czynników i występujących między nimi interakcji: rodzaju, ilości, właściwości fizykochemicznych i czasu opóźnienia dodania superplastyfikatora, rodzaju, składu i powierzchni właściwej cementu, rodzaju i ilości dodatków mineralnych, stosunku w/c, temperatury mieszanki oraz czasu. W rozdziale 3 przeanalizowano dostępne w literaturze badania wpływu superplastyfikatorów na właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych. Na tej podstawie opracowano uogólnione zależności, m. in. Wpływu stosunku w/c, rodzaju, ilości i momentu dodawania superplastyfikatora na parametry reologiczne i ich zmiany w czasie zapraw i mieszanek betonowych. W rozdziałach 4, 5, 6, stanowiących zasadniczą część pracy, przedstawiono analizę wyników obszernych i systematycznych badań własnych wpływu właściwości cementu, rodzaju i ilości dodatków mineralnych oraz temperatury na parametry reologiczne mieszanek z supreplastyfikatorami SNF, SMF, PC i PE. Ze względu na konieczność wyeliminowania wpływu zmian uziarnienia kruszywa na właściwości reologiczne mieszanek oraz zmniejszenie pracochłonności badań, badania własne wykonano na zaprawach z piasku normowego wg PN EN 196 - 1, jednak o różnym stosunku w/c. Badania te zaplanowano w szerokim zakresie zmienności czynników w sposób umożliwiający statystyczną ocenę istotności, a także hierarchizację wpływu czynników oraz ich współdziałania na parametry reologiczne mieszanek. W badaniach zastosowano specjalnie przygotowane cementy laboratoryjne, ograniczając wpływ zmienności innych niż badane czynników składu cementu. W rozdziale 4 przedstawiono analizę wyników badań wpływu powierzchni właściwej oraz zawartości C3A, Na2Oe i SO3 w cemencie na reologiczne efekty działania superplastyfikatorów SNF, SMF, PC i PE. Stwierdzono, że ze względu na właściwości cementu wpływu tych superplastyfikatorów na parametry reologiczne zapraw zależy głównie od zawartości C3A w cemencie, a następnie kolejno od powierzchni właściwej cementu, zawartości Na2Oe w cemencie oraz od interakcji tych czynników. W badanym zakresie zmienności właściwości cementu nie stwierdzono znaczącego wpływu zmiennej zawartości SO3 w cemencie (2,5 - 3,5%) na właściwości reologiczne zapraw i efekty działania superplastyfikatorów. Wraz ze zwiększaniem się zawartości C3A w cemencie parametry g i h zapraw z superplastyfikatorami zwiększają się, większy jest również zakres zmian tych parametrów z upływem czasu. Intensywność tych zmian zależy od powierzchni właściwej cementu, zawartości Na2Oe w cemencie i od rodzaju superplastyfikatora. Wraz ze wzrostem zawartości C3A w cemencie konieczny jest większy dodatek superplastyfikatora do uzyskania zaprawy o określonym parametrze g zaprawy z cementami o większej zawartości C3A charakteryzują się większym oporem ścinania. Z drugiej jednak strony, stosując cementy bogate w C3A, łatwiej uzyskać stabilne mieszanki o dużej płynności, a szczególnie mieszanki samozagęszczalne. Charakter wpływu powierzchni właściwej cementu na parametry reologiczne zapraw z superplastyfikatorami zależy od zawartości C3A w cemencie. Przy określonym dodatku superplastyfikatora zwiększenie powierzchni właściwej cementu o małej zawartości C3A skutkuje nieznacznym zmniejszeniem, natomiast cementów o dużej zawartości C3A zwiększeniem parametru g zapraw. Parametr h tych zapraw zmniejsza wraz ze wzrostem powierzchni właściwej cementu. Ze wzrostem powierzchni właściwej cementu efekty działania superplastyfikatora szybciej zanikają w czasie. Charakter wpływu zawartości Na2Oe w cemencie na parametry reologiczne zapraw zależy od rodzaju superplastyfikatora. W przypadku zapraw z dodatkiem SNF i SMF najmniejszym parametrem g oraz najmniejszym zakresem wzrostu tego parametru w czasie odznaczają się zaprawy z cementów zawierających 0,7% Na2Oe. W przypadku zapraw z dodatkiem PC i PE wzrost zawartości Na2Oe w cemencie powoduje wzrost parametru g, zmniejszenie parametru h oraz zwiększenie się zmian parametrów z upływem czasu. Na podstawie analizy uzyskanych w badaniach zależności opracowano modele matematyczne, opisujące wpływ powierzchni właściwej cementu, zawartości C3A, Na2Oe i SO3 w cemencie na właściwości reologiczne zapraw o różnym stosunku w/c z dodatkiem superplastyfikatorów o różnych właściwościach fizykochemicznych (rozdz. 4.4). Modele te charakteryzują się wysokimi estymatorami dopasowania i istotności. Ich dokładność sprawdzono w badaniach kontrolnych, stwierdzając dobrą zgodność wartości parametrów reologicznych obliczonych na podstawie modelu i zmierzonych doświadczalnie. Ze względu na szeroki zakres przestrzeni czynnikowej, w której zostały zbudowane modele, odznaczają się one dużymi możliwościami użytkowymi i mogą być stosowane w praktyce do wyboru najlepszego w danych warunkach układu cement - superplastyfikator. W rozdziale 5 przedstawiono analizę wyników badań wpływu popiołu lotnego, zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego oraz pyłu krzemionkowego na parametry reologiczne zapraw z superplastyfikatorami PC i PE. Wykazano, że reologiczne efekty działania superplastyfikatorów PC i PE na zaprawy cementowe i na zaprawy, w których część cementu zastąpiono dodatkiem mineralnym, znacznie się różnią, a miarodajna ocena kompatybilności cementu i superplastyfikatora powinna być dokonywana przy uwzględnieniu obecności dodatków mineralnych. Wpływ superplastyfikatorów PC i PE na właściwości reologiczne zapraw z dodatkami mineralnymi zależy od rodzaju i ilości dodatku, zawartości C3A i Na2Oe w cemencie, właściwości superplastyfikatora oraz wzajemnych interakcji między tymi czynnikami. Określono charakter wpływu poszczególnych dodatków mineralnych na parametry reologiczne zapraw z dodatkiem superplastyfikatorów PC i PE, stwierdzając jednocześnie, że często jest on odmienny od wpływu tych dodatków na parametry reologiczne mieszanek bez i z dodatkiem SNF i SMF. W rozdziale 6 przedstawiono analizę wyników badań wpływu temperatury na parametry reologiczne zapraw z różnymi superplastyfikatorami. Stwierdzono, że charakter i zakres wpływu temperatury na parametry reologiczne mieszanek i ich zmian w czasie zależą od stosunku w/c, rodzaju i ilości dodanego superplastyfikatora, rodzaju cementu, zawartości C3A w cemencie, powierzchni właściwej cementu, zawartości Na2Oe w cemencie oraz wzajemnych interakcji tych czynników. Wykazano, że w przypadku stosowania cementów o 2% zawartości C3A i cementów z dodatkami oraz gdy dodatek superplastyfikatora i/lub stosunku w/c są duże, parametry reologiczne zapraw z superplastyfikatorami są w niewielkim stopniu zależnie od temperatury. W przypadku zapraw cementów o CEM I o większej zawartości C3A, zwłaszcza o małym stosunku w/c, wzrost temperatury powoduje wzrost parametru g i zwiększenie się zakresu wzrostu parametru g w czasie. Zmiany parametru h zapraw pod wpływem temperatury zależą głównie od rodzaju superplastyfikatora, nie wykazując jednak jednoznacznych tendencji. Wpływ temperatury na parametr h zapraw znacząco się zwiększa, gdy zmniejsza się stosunek w/c. W przypadku superplastyfikatorów PC i PE mogą wykazywać maksimum parametru g w różnych temperaturach w zależności od zawartości C3A w cemencie i długości łańcuchów bocznych polimerów zawartych w superplastyfikatorze. W rozdziale 7 przedstawiono podsumowanie i wnioski końcowe z pracy. Wskazano na najważniejsze uzyskane zależności wpływu superplastyfikatorów na właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych w zależności od właściwości cementu, właściwości reologiczne mieszanek na spoiwach cementowych w zależności od właściwości cementu, właściwości dodatków mineralnych i temperatury. Zwrócono również uwagę na możliwość praktycznego zastosowania opracowanych w pracy zależności w technologii betonu.

EN

In this paper is discussed the issue of effective usage of superplasticizers concerning predicting rheological properties of cement binder mixtures, that is mortars and concrete mixtures. The influence of superplasticizers on rheological properties of the cement binder mixtures, depending on the properties of the cement, type, amount and properties of mineral additions and temperature is determined and explained. In chapter 1 rheological properties of cement binder mixtures are characterized and the methods of their measurement are analysed. It was found out that rheological properties of mixes with superplasticizers are well described by Bingham's model determined by two rheological parameters: yield value and plastic viscosity or corresponding parameters g and h. The measurement of rheological parameters of the mixture should best be performed using rheometers, as it was done for this dissertation. It was also demonstrated analytically and experimentally that nature of influence of basic factors on rheological parameters of fresh mortars and fresh concretes is similar, and tests of mortars can be used for predicting rheological parameters of concrete mixtures. Relations between rheological parameters of fresh mortar and concrete are expressed with mathematical relationships. In the chapter 2 superplasticizers properties are characterized, as well as its mechanism and basic factors influencing the effects of their action are determined. It was found out that the influence of superplasticizers depends on the following factors and increations taking place between them: type, physical and chemical properties and delay in adding the superplasticizer; type, specific surface and chemical physical composition of the cement; type, physical and chemical properties and quantity of applied mineral additions, water to cement ratio, mix temperature and time. In the chapter 3 investigations of superplasticizer influence on rheological properties of cement binder mixtures, available in professional literature, were analysed. On this basis generalizations of relations were formulated, among other things; influence of w/c, influence of type , quantity and time of adding the superplasticizer on rheological parameters of fresh mortars and concretes and their changes with type. In the chapters 4, 5, 6, being the principal part of this dissertation, the analysis of the results of exhaustive and systematic own tests of the influence of cement, type and quantity of mineral additions and temperature on rheological parameters of mixes with SNF, SMF, PC and PE superplasticizers is presented. Due to the necessity of eliminating the influence of alterations in aggregate grading on rheological properties of mixtures and to reduce the labour consumption needed for the tests, own tests were carried out for mortars made of standardized sand in accordance with PN EN 196 - 1, but of different w/c. These tests were designed for a wide range of factor variability in a way enabling statistical assessment of significance as well as putting the factors and their influence on rheological parameters of mixtures into a hierarchy. In the tests some specially prepared laboratory cements were used, limiting the influence of variability of cement composition other than those tested. In the chapter 4 the analysis of the results of tests of cement specific surface influence as well as C3A, Na2Oe and SO3 contents in cement on rheological effects of SNF, SMF, PC and PE superplasticizers action is presented. It was found out that due to the properties, of the cement, the influence of these superplasticizers on rheological parameters of mortars depends mainly on C3A contents in the cement and interaction of these factors. In tested range of variability of cement properties no considerable influence of variable SO3 content in cement (2.5 - 3.5%) on rheological properties of mortars or superplasticizers action effects were observed. As a result of increased C3A contents in the cement g and h parameters of mortars with superplasticizers increase, range of increase of these parameters with time increases as well. The intensity of these increase depends on cement specific surface, Na2Oe content in the cement and the type of superplasticizer. When the content of C3A in cement increases, it is necessary to add more superplasticizer to obtain a mortar with determined g parameter. The consequence in case of mixtures of low w/c ratio is usually increasing h parameter. Due to that with determined value of g parameter, mortars with cements of higher C3A content are characterized with higher shear resistance. On the other hand though, using cements rich in C3A it is easier to obtain stable mixtures of high fluidity, especially self-compacting mixtures. The nature of the influence of cement specific surface on rheological parameters of mortars with superplasticizers depends on C3A content in cement. With a certain addition of superplasticizer increasing cement specific surface of low C3A content results in insignificant reduction, and in case of cements of high C3A content in increase of g parameter of mortars. Value of h parameter of these mortars decreases with increasing cement specific surface. Superplasticizer action effects decay faster when cement specific surface increases. The nature of influence of Na2Oe content in cement on rheological parameters of mortars depends on the type superplasticizer. In the case of mortars with addition of SNF and SMF superplasticizers, mortars of cements containing 0.7% Na2Oe reveal the lowest value of g parameter and the lowest range of increase of this parameter with time. In then case of mortars with addition of PC and PE superplasticizers the increase of Na2Oe content in cement causes increase in g parameter, reduction in h parameter and increase in range of changes of these parameters with time. Basing on the analysis of dependencies obtained in the tests mathematical models were elaborated, describing the influence of cement specific surface, C3A, Na2Oe and SO3 content in cement on rheological properties of different w/c mortars with addition of superplasticizers of different physical-chemical properties (chapters 4.4). These models are characterized with high estimators of matching and significance. Their accuracy was checked in control tests, stating good conformity of rheological parameters values, calculated on the basis of the model and measured in experiments. Due to wide range of factorial space in which the models were created, they show great utilization possibilities and may be applied to choose the cement - superplasticizer system that is the best for given conditions. In the chapter 5 an analysis of results of tests of influence of fly ash, granulated ground blast furnace slag as well as condensed silica fume on rheological parameters of mortars with PC and PE superplasticizers is present, It was demonstrated the rheological results of PC and PE superplasticizer action on cement mortars and on mortars, in which a part of cement was substituted with mineral addition, differ significantly, and true assessment of compatibility of cement and superplasticizer should be carried out taking into consideration the presence of mineral additions. The influence of PC and PE superplasticizers on rheologiocal properties of mortars with mineral additions depends on the type and the quantity of the addition, C3A and Na2Oe content in cement, superplasticizer properties and interactions between these factors. The nature of the impact of particular additions on rheological parameters of mortars with PC and PE superplasticizer addition was determined, stating that ist is often different from the influence of the influence of these additions rheological parameters of mixes without and with addition of SNF and SMF. In the chapter 6 the analysis of results of the investigation into influence of temperature on rheological parameters of mortars with different superplasticizers is presented. It was found out that the nature and the range of the influence of temperature on rheological parameters of mixes and their changes with time depends on w/c, type and quantity of superplasticizer added, cement type, C3A content in cement, cement specific surface, Na2Oe content in cement and interactions of these factors. It was demonstrated that in the case of using cements of 2% C3A content and cements with additions, as well as when the addition of superplasticizer and/or w/c is high, rheological parameters of mortars with superplasticizers only slightly depend on temperature. In the case of mortars of CEM I cements of higher C3A content, especially when w/c is low, increase of temperature causes increase of g parameter and increase in range of increasing g parameter with time. Alterations in h parameter of mortars caused by temperature depend on the type of superplasticizer; however, they do not show unequivocal tendencies. Influence of temperature on h parameter of mortars increases considerably when w/c decreases. In case of PC and PE superplasticizers the intensity of temperature influence decreases as the length of their side chains increases. Basing on performed tests it was found out that mortars with addition of PC and PE can show the maximum of g parameter in different temperatures, depending on C3A content in cement and length of side chains of polymers contained in the superplasticizer. In the chapter 7 is presented the summary and final conclusions of the paper. The most important obtained relationships of superplasticizer influence on rheological properties of miexes in cement binders, depending on cement properties, properties of mineral additions and temperature are indicated. The possibility pf practical application of relationships developed in the dissertation, occurring in concrete technology also is brought to attention.