Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Polymeric superplasticizers based on polycarboxylates for ready-mixed concrete: current state of the art

Wiliński D., Łukowski P., Rokicki G.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 7-8

474--481

PL

Podstawowym składnikiem betonu są obecnie domieszki chemiczne. Za najważniejsze uznaje się superplastyfikatory, czyli domieszki silnie redukujące zawartość wody w mieszance betonowej. Do najefektywniejszych znanych superplastyfikatorów zaliczają się polikarboksylany i ich pochodne. Artykuł stanowi przegląd aktualnej literatury dotyczącej polikarboksylanowych domieszek chemicznych. Scharakteryzowano metody syntezy i sposoby modyfikacji polimerów z grupami karboksylowymi i omówiono mechanizm działania takich superplastyfikatorów. Przedstawiono zależność między strukturą chemiczną polikarboksylanów a stopniem upłynnienia mieszanki betonowej oraz prognozę rozwoju superplastyfikatorów.

EN

An extensive analysis of the possibilities and goal in the application of composites as an alternative to thermoplastic polymer composites filled with minerals has been presented. The analysis was made taking into special consideration the mechanical properties and applicability of polypropylene composites, which are widely used and well characterized. It was shown that the enthusiasm and expectations linked with the vision of the application of thermoplastics filled with plant fibers from widely available renewable sources as cheap materials with attractive properties has not been fully justified. The realistic solution would be maintaining the production of these new materials derived from waste polyolefins and renewable fiber materials from agriculture and forestry industries for low-end applications.

2

Effect of plasticizers, superplasticizers and silica fly ash on concrete water-resistance

Ahmad M.

Challenges of Modern Technology

|

2016

|

Vol. 7, no. 3

33--38

EN

Concrete is one of the basic construction materials. It is a composite made of cement, water, coarse and fine aggregate. In the past, concrete was produced only with primary components, and it was often of poor quality. Nowadays, technological progress and scientific research allowed the concrete to be made with the use of chemical admixtures and mineral additives to modify and improve selected properties of both the concrete mixture and hardened concrete. Contrary to popular belief, obtaining concrete with suitable properties is not simple and the choice of mixture components requires professional knowledge. The care and quality is also extremely important. The paper presents the results of laboratory research concerning the impact of the plasticizer admixture—Betocrete-C17 and superplasticizer—Arpoment-O and mineral additive of silica fly ash on concrete water resistance. Capillarity, water permeability and water absorption of the concrete were determined. Additionally, a study of the consistency of fresh mixture was done and the hardened concrete compressive strength was tested.

3

Influence of polycarboxylate superplasticizers on rheological properties of cement slurries used in drilling technologies

Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Złotkowski A., Ziaja J.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 3

719--728

EN

Sealing slurries, mainly the cement-based ones, are concentrated dispersive systems, containing solid particles of considerably developed specific surface. Rheologically, such systems are very complex. This also stems from the fact that the rheological properties have a significant effect on: additives and admixtures modifying technological properties of fresh and set slurries, chemically complex mechanism of hydration in a slurry in a function of time. Special attention should paid to plasticizing (plasticizers PL) and liquefying (traditional and new- -generation superplasticizers SP) admixtures affecting the modification and optimization of rheological properties of fresh cement slurries as far as providing efficiency of sealing of casing pipes is concerned. Laboratory analyses were focused on proving the following thesis: properly selected type of superplasticizer [by BASF Polska Sp.z o.o. (The Chemical Company) - Admixtures for Concrete Division] advantageously affects the rheological parameters of sealing slurry based on metallurgical cement CEM III /A 32,5. The following variables were used in the analyses: type of superplasticizer, type of batch fluid. The laboratory experiments were made on superplasticizers produced by BASF: SKY 501, SKY 503, SKY 591, ACE 430, Glenium 115. The superplasticizer concentration in the slurry was 0.5 wt% (as compared with mass of dry cement). Water to cement ratio for the analyzed sealing slurries was equal to 0.5. The sealing slurries were made of metallurgical cement CEM III/A 32,5 N-LH/HSR/N Lafarge Cement S.A. in Małogoszcz.

PL

Zaczyny uszczelniające, a zwłaszcza typu cementowego, są skoncentrowanymi układami dyspersyjnymi, zawierającymi cząstki stałe o znacznie rozwiniętej powierzchni właściwej. Układy takie pod względem reologicznym należą do niezwykle złożonych. Wynika to między innymi z faktu, że na właściwości reologiczne w sposób istotny wpływają: dodatki i domieszki modyfikujące właściwości technologiczne świeżych i stwardniałych zaczynów, złożony chemicznie mechanizm reakcje hydratacji zachodzące w zaczynie w funkcji czasu. Na szczególną uwagę ze względu na zapewnienie skuteczność uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych zasługują domieszki uplastyczniające (plastyfikatory PL) i upłynniające (superplastyfikatory SP typu tradycyjnego oraz nowej generacji) wpływające na modyfikację oraz optymalizację cech reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających. Przeprowadzone badania laboratoryjne miały na celu udowodnianie następującej tezy: odpowiednio dobrany rodzaj superplastyfikatorów [firmy BASF Polska Sp.z o.o. ( The Chemical Company) - Dział Domieszek do Betonu], wpływa korzystnie na parametry reologiczne zaczynu uszczelniającego sporządzanego na osnowie cementu hutniczego CEM III /A 32,5. W przeprowadzanych badaniach zmiennymi były: rodzaj superplastyfikatora, rodzaj cieczy zarobowej. W badaniach laboratoryjnych zastosowano następujące superplastyfikatory firmy BASF: SKY 501, SKY 503, SKY 591, ACE 430, Glenium 115. Koncentracja superplastyfikatora w zaczynie wynosiła: 0,5% wagowo (w stosunku do masy suchego cementu). Współczynnik wodno-cementowy dla badanych zaczynów uszczelniających wynosił: 0,5. Do sporządzania zaczynów uszczelniających stosowano cement hutniczy klasy CEM III/A 32,5 N-LH/ HSR/NA - Cementownia Małogoszcz, Grupa Lafarge Cement S.A. w Małogoszczy.

4

Wpływ solanki na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających z domieszką superplastyfikatorów

Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Złotkowski A.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2011

|

T. 28, z. 1-2

401-409

PL

Poprawa właściwości fizyko-mechanicznych górotworu solnego wymaga zastosowania zaczynu uszczelniającego sporządzonego w oparciu o solankę o pełnym zasoleniu oraz charakteryzującego się dobrymi właściwościami reologicznymi. Jednym ze sposobów poprawy parametrów reologicznych jest zastosowanie domieszki w postaci superplastyfikatora, którego działanie należy sprawdzić laboratoryjnie, indywidualnie dla każdej opracowanej receptury zaczynu uszczelniającego. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu pięciu rodzajów superplastyfikatorów firmy Basf na parametry reologiczne zaczynów uszczelniających stosowanych do uszczelniania i wzmacniania górotworu solnego.

EN

The improvement of properties of salt-rock command to use cement slurry to receive with brine and characterize high fluent. One with ways improvement rheological parameters is adding superplasticizer, which working was should check for every worked recipe. In paper describe laboratory investigation influence of five kind superplasticizer of Basf Company on rheological parameter cement slurry.

5

Wpływ superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów cementowych

Stryczek S.

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2011

|

Nr 3

60-62

PL

Odpowiednio dobrany rodzaj oraz koncentracja superplastyfikatorów wpływa korzystnie na parametry reologiczne zaczynu uszczelniającego, sporządzanego na osnowie cementu hutniczego.

6

Badania mikrokalorymetryczne wpływu wybranych domieszek upłynniających na proces hydratacji cementu

Małaszkiewicz D.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2011

|

T. 16, nr 2

13-18

PL

W pracy przedstawiono wyniki badania kinetyki wydzielania ciepła podczas uwadniania cementów w obecności domieszek do betonu silnie redukujących ilość wody zarobowej, tzw. superplastyfikatorów. Zastosowano cement portlandzki typu CEM I 32,5 oraz cement hutniczy CEM lll/A 32,5 N. Metodą mikrokalorymetryczną stwierdzono opóźnienie procesu wydzielania ciepła w przypadku obu zastosowanych domieszek. Eksperyment prowadzono przy stałym współczynniku wody do cementu w/c=0,5. Dodatkowo przeprowadzono badania czasów wiązania zaczynów cementowych o konsystencji normowej. Stwierdzono opóźnienie zarówno początku jak i końca wiązania w przypadku obu zastosowanych domieszek.

EN

Heat evolution process of cement hydration in the presence of high-range water-reducing chemical admixtures for concrete has been investigated. Two types of cements were applied: Portland cement CEM I 32.5 and blast furnace cement CEM Ill/A 32.5. The retarding of heat evolution at early stage was observed in the case of both applied superplasticizers. The experiment was carried out at constant water-cement ratio (w/c=0.5). Additionally setting times were tested. Retarding of both initial and final setting time was observed for both applied admixtures.

7

Wpływ wybranych superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu hutniczego

Stryczek S., Wiśniowski R., Gonet A., Połowniak Ł.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 1--2

425-435

PL

W artykule zostały przedstawione wyniki badań laboratoryjnych wpływu superplastyfikatorów nowej generacji opartych na osnowie eterów polikarboksylanowych o nazwie handlowej Glenium/R produkcji BASF, na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających sporządzanych z cementu hutniczego CEM III/A 32,5R. Zaczyny te charakteryzowały się różnymi współczynnikami wodno-cementowymi oraz rodzajami i koncentracjami wprowadzonych do nich superplastyfikatorów. Z uzyskanych badań wynika, że modelem reologicznym opisującym sporządzone zaczyny jest model Herschella-Bulkleya. Określone parametry reologiczne dla tego modelu pozwolą na wykonanie dokładnych obliczeń oporów przepływu zaczynu uszczelniającego bądź to w procesie cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych lub podczas uszczelniania ośrodka gruntowego lub masywu skalnego.

EN

The results of laboratory analyses of influence of new-generation superplastifiers based on polycarboxyl ethers Glenium/R by BASF on rheological properties of sealing slurries based on metallurgical cement CEM III/A 32,5R are presented in the paper. These slurries had different water-to-cement ratios as well as different types and concentrations of applied superplastifiers. The researches reveal that the prepared models are governed by the Herschel-Bulkley model. With definite rheological parameters this model can be used for accurate calculating of flow resistivity either when cementing the casing or the ground or the rock mass.

8

Wpływ superplastyfikatora Glenium\R SKY 503 na kształtowanie się właściwości technologicznych zaczynów uszczelniających

Stryczek S., Gonet A., Wiśniowski R., Radzik M.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2010

|

T. 27, z. 1--2

413-423

PL

Bardzo istotny wpływ na jakość oraz skuteczność uszczelnienia kolumny rur okładzinowych ma odpowiednio zaprojektowany zaczyn uszczelniający jak również cały zabieg cementowania. Dobór parametrów zaczynu zależy od indywidualnych warunków i wymagań odwiertu przygotowywanego do zabiegu cementowania. Zaczyny uszczelniające powinny odznaczać się odpowiednimi właściwościami, aby spełniały swoje zadanie w odwiercie. Zaczyny powinny wykazywać ściśle określony czas wiązania, powinny mieć dobrą przetłaczalność przez cały okres trwania zabiegu cementacyjnego. Ich właściwości technologiczne powinny odznaczać się minimalną zmiennością pod wpływem dużych zmian temperatur oraz ciśnienia jakie panują w warunkach otworowych na znacznych głębokościach. Stwardniały kamień cementowy nie może ulegać korozji. Musi wykazywać brak przepuszczalności, duże właściwości przyczepne do przewierconych skał i rur okładzinowych. Powinien też posiadać niezmienne w czasie parametry wytrzymałościowe przez cały okres eksploatacji złoża z danego odwiertu. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu różnych koncentracji superplastyfikatora o nazwie handlowej Glenium/R SKY 503 na parametry technologiczne świeżego i stwardniałego zaczynu uszczelniającego, sporządzanego na osnowie cementu hutniczego CEM III/A 32,5 R.

EN

The quality and efficiency of sealing the casing is significantly conditioned by proper sealing slurry for the casing as well as entire cementing procedure. The selection of slurry parameters depends on individual conditions and the well to be cemented. Sealing slurries should have certain properties so that they can well perform in the well. Sealing slurries should have a strictly defined time of bonding and be pumpable oper the entire time of cementing procedure. Their technological parameters should be considerably stable in high temperatures and pressure conditions which are present at great depths. Hardened cement stone cannot be corroded, cannot be permeable. It should be adhesive to the drilled rocks and casing. It should also have time-unchangeable strength parameters over the whole period in which the field is exploited through a given well. The results of laboratory experiments on the influence of various concentrations of superplastifier Glenium/R SKY 503 on technological parameters of fresh and bonded sealing slurry based on metallurgical cement CEM III/A 32,5 R are presented in this paper.

9

The effect of superplasticisers on OPC and PPFA concrete

Moffat I., Klemm A. J.

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2007

|

nr (4)

219--225

EN

Although the use of superplasticisers within cement is well established, there is still lack of consensus on their effect on the hydration process. The problem complicates even further, when superplastizisers are incorporated into the concrete mix containing Pfa as partial replacement. The aim of the paper therefore was twofold: firstly to assess the effect of partial replacement of OPC by PFa and secondly, to explore the effect of increased lever of superplasticizing admixture and reduced cement content on the PPFA. Comparative studies have demonstrated that improved long-term performance to that of OPC concrete is achievable with the addition of pulverized fuel ash (PPFA). Early strength of the PPFAC concrete is however compromised with parity being obtained after 80 days. Increased level of cement and PFA content does not always provide satisfactory results in terms of the 28 days compressive strength. Increased amount of fines and water content may lead to heaping up of the cement particles and altering workability. Introduction of a superplasticiser reduces water demand without the need to change the cement content. It is possible therefore to produce a concrete of 40 N/mm² strength and reduced level of water absorption.

10

Analiza wpływu domieszki upłynniającej na wybrane cechy zapraw cementowych

Dworzańczyk D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budownictwo

|

2006

|

Z. 27

37-45

PL

W artykule przedstawiono badania jakie przeprowadzono na Politechnice Białostockiej przy zastosowaniu superplastyfikatora do zapraw cementowych. Zakres badań obejmował badania normowe cementów wyprodukowanych w jednej cementowni: CEM I 32,5R; CEM I 42,5R i CEM II A-V 42,5N. Badania własne wykonano na zaprawach cementowych i dotyczyły one określenia wpływu zastosowanej domieszki na konsystencję i plastyczność świeżej zaprawy, gęstość objętościową, nasiąkliwość, mrozoodporność, wytrzymałość na ściskanie i zginanie po 28 dniach dojrzewania oraz na zawartość wody związanej w produktach hydratacji i hydrolizy oraz zawartość wodorotlenku i węglanu wapnia.

EN

The paper reports the results of research conducted in Bialystok Technical University considering the influence of superplasticizer upon cement mortars. The experimental program consisted in: standard tests of cements CEM I 32,5R; CEM I 42,5R i CEM II A-V 42,5N coming from the same cement plant; tests of plasticity, consistency, volume density, water absorption, freeze resistance, compressive and flexural strength after 28 days of hardening of mortars modified with superplasticizer. Also the content of bounded water in hydration and hydrolysis products and the contents of calcium hydroxide and calcium carbonate were determined.

11

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.

12

The possibility of adjusting concrete mixtures' fluidity by means of superplasticizer SNF

Kapelko A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2006

|

Vol. 6, no 3

37-53

EN

One of the disadvantages of superplasticizers' use is that the concrete mixture modified by this kind of admixtures loses its workability very quickly. This paper summarizes the current state-of-the-art in the field concerning the effects of superplasticizer's SNF addition to the material cement, in particular its mechanisms and methods of addition. The paper presents the author's experimental investigation on the variation of concrete mixtures' fluidity in the function of time and the change of concrete's technical properties as a result of superplasticizer's SNF addition. The experiments were carried out using two types of aggregates: mineral and granite, and two kinds of Portland cement: CEM I 32,5R and CEM I 42,5R. The tests shown that SNF has a significant influence on material cement's fluidity. The superplasticizer added three times in the total amount of 2,0% allows to regulate the fluidity of concrete mixtures and to keep the consistency at the fluid and half-fluid level. The faster fluidity loss of concrete mixtures, both control and modified by SNF, is taking place when more cement is added and is influenced by the following factors: fineness, cement's mineral composition and aggregate type. The author proposes to use a parameter Sm (average slump) as the estimation of the SNF's addition efficiency - retention of the high workability of concrete mixtures in the function of time. The modification of concrete mixtures by the superplasticizer's use, introduced to reduce the amount of water (water/cement ratio reduction), increases the compressive strength from 1 to 3 classes in comparison to compressive strength of control concrete. This modification increases reduces concrete's water absorption. Moreover, superplasticizer's addition increases the brittleness of concrete.

PL

Jedną z niedogodności stosowania superplastyfiaktorów jest szybka utrata urabialności mieszanek betonowych modyfikowanych tym rodzajem domieszek. Dokonano podsumowania stanu wiedzy w zakresie efektów związanych z mechanizmem i sposobem wprowadzenia superplastyfikatora SNF do tworzyw cementowych. W pracy przedstawiono badania własne autora obejmujące zachowanie się ciekłości mieszanek betonowych w funkcji czasu oraz zmianę właściwości technicznych betonu przy 3-krotnym dozowaniu superplastyfikatora typu SNF. Eksperymenty przeprowadzono w dwóch rodzajach kruszyw: mineralnym i granitowym oraz cementach portlandzkich CEM I 32,5 R i CEM I 42,5 R. Przeprowadzone badania wskazały na istotny wpływ SNF na uplastycznienie tworzyw cementowych. Dodanie superplastyfikatora w trzech porcjach o łącznej ilości 2,0 % pozwala na regulowanie ciekłości mieszanek betonowych i utrzymywanie na poziomie konsystencji ciekłej i półciekłej. Szybsza utrata ciekłości mieszanek betonowych kontrolnych i modyfikowanych SNF występuje przy większej zawartości cementu i jest związana z miałkością, składem mineralogicznym cementu oraz rodzajem kruszyw. Autor proponuje wykorzystać parametr Sm (średni opad stożka) do oceny efektywności dodawania superplastyfikatora SNF i zachowania wysokiej urabialności mieszanek betonowych w funkcji czasu. Modyfikacja mieszanek betonowych superplastyfikatorem w celu obniżenia ilości wody (zmniejszenie w/c) podwyższa wytrzymałość na ściskanie od 1 do 3 klas, w porównaniu z wytrzymałością betonów kontrolnych. Ta modyfikacja istotnie obniża nasiąkliwość betonów. Dodanie superplastyfikatora zwiększa kruchość betonów.

13

Naturalne i syntetyczne domieszki uplastyczniające oraz mechanizmy ich oddziaływania w mieszance betonowej

Rudnicki T.

Magazyn Autostrady

|

2004

|

Nr 4

22--25

14

Wpływ superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów pucolanowych

Stryczek S., Gonet A., Wiśniowski R., Skrzypaszek K.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2003

|

R. 20/1

189-205

PL

Rola domieszek polepszających właściwości reologiczne zaczynów polega na działaniu dyspergującym cząstki cementu. Wskutek tego domieszki te zwiększają płynność zaczynów przy ustalonym współczynniku wodno-cementowym (w/c) albo umożliwiają sporządzanie zaczynów przy użyciu mniejszej ilości wody zarobowej z równoczesnym zachowaniem tych samych co uprzednio parametrów reologicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych oraz analizę wpływu superplastyfikatorów o nazwie handlowej Arpoment O i Arpomnet P na parametry reologiczne zaczynów uszczelniających sporządzonych z cementu pucolanowego CEM IV/A 32,5R i rodzaj modelu reologicznego.

EN

The role of additives improving the rheological properties of slurries lies in the dispersing cement particles. The additives improve the flow abilities of slurries at a given water-cement (w/c) coefficient or enable making slurries with less slurry water but maintaining required parameters. The authors show an influence of the results of laboratory experiments and analysis of superplastifiers Arpoment O and Arpoment P on: rheological parameters of sealing slurries made of Puzzolan cement CEM IV/A 32.5 R; type of rheological model.

15

Ocena wpływu wybranych superplastyfikatorów na parametry technologiczne świeżych zaczynów cementowych

Stryczek S., Skrzypaszek K., Brylicki W.

Górnictwo / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2002

|

R. 26, z. 3

201-218

PL

W technologiach związanych z uszczelnianiem i wzmacnianiem ośrodka gruntowego, masywu skalnego oraz kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych bardzo istotnym czynnikiem są właściwie dobrane parametry technologiczne zaczynu uszczelniającego. W artykule przedstawiono zagadnienia związane z: - doborem spoiwa hydraulicznego pod kątem odporności na oddziaływanie czynników korozyjnych, - wpływem superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów uszczelniających. Przeprowadzone badania laboratoryjne pozwoliły na właściwy dobór koncentracji superplastyfikatorów FM-34 i FM-95 firmy Addiment w zaczynie uszczelniającym ze względu na jego parametry technologiczne. W badaniach wykorzystano cementy, które w swoim składzie posiadały oprócz klinkieru portlandzkiego również mielony granulowany żużel wielkopiecowy. Uzyskane wyniki z badań laboratoryjnych mogą być przydatne w praktyce przemysłowej podczas doboru receptur zaczynów uszczelniających.

EN

Properly selected technological slurry parameters play a very important role in technologies for soil, rock mass and casing sealing and reinforcement in drilling holes. The following issues are presented in this paper: - selection of hydraulic binder in view of its resistivity to corrosion; - influence of superplastifiers on rheological parameter of sealing slurries; The laboratory experiments enabled proper selection of concentration of superplastifiers FM-34 and FM-95 by Addiment in a sealing slurry, considering its technological parameters. The analyses were based on cements composed of Portland klinker and also ground granulated furnace slag. The obtained laboratory results are practicable when selecting recipes of sealing sluries.