Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ wybranych składników mineralnych na właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających

Wieczorek Michał, Pichniarczyk Paweł, Stryczek Stanisław, Złotkowski Albert

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

339--350

PL

Zaczyny uszczelniające stosowane do modyfikacji podłoża gruntowego powinny spełniać szereg wymagań, obejmujących m.in.: właściwości reologiczne, czas wiązania, odpowiednią wytrzymałość mechaniczną i trwałość. W pracy określono właściwości technologiczne zaczynów uszczelniających sporządzanych na osnowie cementu powszechnego użytku oraz spoiw mieszanych, zawierających odpowiednio dobrane dodatki mineralne. W badaniach zastosowano granulowany żużel wielkopiecowy, popiół lotny krzemionkowy oraz popiół uzyskany w procesie fluidalnego spalania węgla. Ocena właściwości technologicznych świeżych zaczynów obejmowała dobór odpowiedniego modelu reologicznego i ocenę właściwości reologicznych zaczynu uszczelniającego, takich jak: lepkość plastyczna, lepkość pozorna i granica płynięcia. W badaniach określono czynniki powodujące poprawę właściwości technologicznych świeżego zaczynu. Zastosowanie dodatków mineralnych, również w układach z domieszkami upłynniającymi, pozwoliło na znaczną modyfikację reologii badanych zaczynów uszczelniających. Uzyskane wyniki wskazują na ich korzystny wpływ na właściwości użytkowe zaczynów, umożliwiając ich stosowanie jako składników spoiwa, zastępujących cement portlandzki CEM I, przy jednoczesnym ograniczeniu lub nawet wyeliminowaniu dodatku superplastyfikatorów.

EN

Sealing slurries used to modify the subsoil should meet a number of requirements, including: rheological properties, setting time, appropriate mechanical strength and durability. The study determined the technological properties of sealing slurries prepared with ordinary Portland cement and blended binders containing appropriately selected mineral additives. The tests used granulated blast furnace slag, silica fly ash and ash obtained in the fluidized bed combustion of coal. The assessment of the technological properties of fresh slurries included the selection of an appropriate rheological model and the assessment of the rheological properties of the sealing slurry, such as: plastic viscosity, apparent viscosity and yield point. The research determined the factors causing improvement of the technological properties of fresh slurry. The use of supplementary cementitious materials, also in systems with fluidizing admixtures, allowed for a significant modification of the rheology of the tested sealing slurries. The obtained results indicate their beneficial effect on the functional properties of slurries, enabling their use as binder components replacing Portland cement, while limiting or even eliminating the addition of superplasticizers.

2

Pozostałość po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass nowym surowcem do syntezy niskoemisyjnego klinkieru portlandzkiego

Baran Tomasz, Ostrowski Mikołaj, Pichniarczyk Paweł, Kosmal Magdalena

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 2

120--131

PL

Pyły by-pass, są odpadami powstającymi w procesie produkcji klinkieru portlandzkiego. Ze względu na duże ilości chloru w pyłach by-pass nie mogą one być ponownie wykorzystywane w procesie produkcji cementu. Producenci nawozów mineralnych dysponują technologią odzyskiwania potasu z pyłu by-pass, podczas której następuje równoczesna ekstrakcja z niego niepożądanego chloru. Z uwagi na dużą zawartość CaO niewęglanowego w pozostałości po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass, materiał ten może być bardzo cennym składnikiem w produkcji klinkieru portlandzkiego. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie możliwości produkcji niskoemisyjnego klinkieru portlandzkiego z wykorzystaniem pozostałości po ekstrakcji potasu i chloru z pyłu by-pass. Zastosowanie maksymalnej ilości pozostałości po ekstrakcji do namiarów surowcowych [zestawów surowcowych], z których produkuje się klinkier portlandzki, zmniejszyło emisję o 407,6 kg CO2 na Mg klinkieru portlandzkiego, w porównaniu do klinkieru portlandzkiego wyprodukowanego z naturalnych surowców węglanowych. Ponadto cementy wykonane z klinkierów wyprażonych z udziałem pozostałości po ekstrakcji wykazały lepsze przyrosty wytrzymałości po 2, 7, 28 i 90 dniach twardnienia, w porównaniu do cementu odniesienia, wykonanego z klinkieru portlandzkiego wyprażonego z udziałem naturalnych surowców węglanowych.

EN

By-pass dusts are waste products formed during the production of Portland clinker. Due to the high amounts of chlorine in by-pass dust, they cannot be reused in cement production. Mineral fertilizer producers have the technology to recover potassium from by-pass dust, during which unwanted chlorine is simultaneously extracted. Due to the high content of non-carbonated CaO in the residue after extracting potassium and chlorine from by-pass dust, this material can be a very valuable ingredient in the production of Portland clinker. This paper aims to present the possibility of producing low-emission Portland clinker using the residue after extracting potassium and chlorine from by-pass dust. Using the maximum amount of extraction residue in the raw material sets from which Portland clinker is produced reduced emissions by 407.6 kg CO2 per Mg of Portland clinker, compared to Portland clinker produced from natural carbonate raw materials. Additionally, cements made from clinkers calcined with extraction residue showed better strength increases after 2, 7, 28, and 90 days of curing compared to reference cement made from Portland clinker calcined with natural carbonate raw materials.

3

Właściwości cementu o małej zawartości klinkieru portlandzkiego, o różnej zawartości popiołu lotnego krzemionkowego i granulowanego żużla wielkopiecowego

Wieczorek Michał, Pichniarczyk Paweł

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 4

285--299

PL

W artykule przedstawiono badania określające możliwości zastosowania cementów wieloskładnikowych o małej zawartości klinkieru portlandzkiego w zaprawach budowlanych, w tym zaprawach specjalnych. Zastosowane w badaniach dodatki główne w postaci mielonego, granulowanego żużla wielkopiecowego oraz popiołu lotnego krzemionkowego posiadały zbliżony skład ziarnowy, nieprzekraczający 40 μm. Dodano je do zapraw jako zamienniki cementu portlandzkiego w ilości 50 oraz 70%, a także jako ich mieszaniny, w ilościach nie przekraczających 70%. Wykonano badania określające wpływ udziału jak i zawartości SiO2 oraz CaO w poszczególnych składnikach głównych, na wytrzymałość zaprojektowanych cementów. Wyniki badań wykazują, iż cementy te można stosować w technologii betonów samozagęszczalnych oraz w mieszaninach uszczelniających, do zastosowań w pracach geoinżynieryjnych, które przeznaczone są do wykonywania wzmacniania i uszczelniania podłoża gruntowego. Proponowana technologia produkcji cementów CEM V oraz CEM VI oprócz korzystnych zmian ich właściwości, powoduje znaczne zmniejszenie zużycia energii, potrzebnej do wytwarzania tych cementów.

EN

The paper presents a study to determine the applicability of blended cements with low Portland clinker content in construction mortars, including special mortars. The main additives used in the study, in the form of ground granulated blast furnace slag and silica fly ash, were characterised by a similar grain composition of less than 40 μm. They were introduced into mortars as a replacement for Portland cement in amounts of 50 and 70 % and their mixtures in amounts not exceeding 70 %. Tests were carried out to determine the influence of the proportion, as well as the SiO2 and CaO content of the individual main components, on the strength parameters of the designed cements. The results show that these cements can be used in self-compacting concrete technology and in sealing mixtures for geoengineering applications, which are designed to perform soil reinforcement and sealing. The proposed technology for the production of CEM V and CEM VI cements, in addition to the favourable changes in their properties, results in a significant reduction in the energy required to produce these cements.

4

Wpływ zmiennego stosunku popiołu lotnego krzemionkowego do granulowanego żużla wielkopiecowego na właściwości cementu

Wieczorek Michał, Pichniarczyk Paweł

Budownictwo, Technologie, Architektura

|

2022

|

nr 1

58--63

PL

Celem badań było ustalenie optymalnego stosunku krzemionkowego popiołu lotnego do granulowanego żużla wielkopiecowego w składzie cementu o niskiej zawartości klinkieru portlandzkiego. Niniejsza praca stanowi pierwszy etap badań określający możliwości zastosowania cementów wieloskładnikowych w zaprawach budowlanych w tym zapraw specjalnych. Zastosowane w badaniach dodatki główne w postaci mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego oraz popiołu lotnego krzemionkowego charakteryzowały się zbliżonym składem ziarnowym wynoszącym poniżej 40 μm. Wprowadzono je do zapraw jako zamiennik cementu portlandzkiego w ilości 50 oraz 70% oraz ich mieszanin w ilościach nieprzekraczających 70%. W części eksperymentalnej scharakteryzowano główne składniki: cementu CEM I, krzemionkowego popiołu lotnego, mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego pod względem fizyko-chemicznym. Wytworzono 7 cementów, które stanowiły podstawę do wykonania badań fizycznych cementów obejmujących właściwości wytrzymałościowe. Najbardziej optymalne wyniki uzyskano w przypadku mieszanek, gdzie cement CEM I zastąpiono granulowanym żużlem wielkopiecowym na poziomie 50 i 70 % oraz w przypadku cementów trójskładnikowych przy cemencie zawierającym mieszaninę 20% popiołu i 50% żużla.

EN

The aim of the research was to determine the optimal ratio of silica fly ash to granulated blast furnace slag in the composition of cement with a low Portland clinker content. This paper is the first stage of research determining the possibilities of using multi-component cements in construction mortars, including special mortars. The main additives used in the research in the form of ground granulated blast furnace slag and silica fly ash were characterized by a similar grain composition, amounting to less than 40 μm. They were introduced into mortars as a replacement for Portland cement in the amount of 50 and 70% and their mixtures in amounts not exceeding 70%. In the experimental part, the main components of: CEM I cement, silica fly ash, and ground granulated blast furnace slag in terms of physical and chemical characteristics were characterized. Seven cements were produced, which were the basis for the physical tests of cements, including the strength properties. The most optimal results were obtained for mixtures where CEM I cement was replaced with granulated blast furnace slag at the level of 50 and 70%, and for three-component cements with a cement containing a mixture of 20% ash and 50% slag.

5

Właściwości szkieł zawierających nanocząstki srebra

Woźniak Magdalena, Nocuń Marek, Pichniarczyk Paweł

Materiały Ceramiczne

|

2020

|

T. 72, nr 2

132--146

PL

Autorzy zastosowali metody chemiczną i fizykochemiczną do otrzymywania nanocząstek srebra o określonej morfologii, a następnie przeprowadzili wytopy szkieł i przeprowadzili ich krystalizację. Po krystalizacji szkła poddano badaniom spektrofotometrycznym UV-VIS w celu określenia wpływu kształtu i wielkości nanocząstek na barwę szkieł oraz analizie ilościowej EDS w celu określenia składu pierwiastkowego otrzymanego szkła. Syntezę nanocząstek srebra przeprowadzono dwoma sposobami: metodą elektroiskrową oraz poprzez redukcję chemiczną w obecności bromku cetylotrimetyloamoniowego CTab. Metoda elektroiskrowa pozwoliła na otrzymane nanocząstek okrągłych o zróżnicowanych wielkościach. Metoda chemiczna umożliwiła otrzymanie cząstek wydłużonych o zmiennym stosunku średnicy do długości nanocząstki. Im mniej dodanych nanocząstek srebra, tym szkło intensywniej absorbuje falę świetlną, w efekcie otrzymano intensywną barwę czerwoną. Natomiast wraz ze wzrostem w szkle zawartości nanocząstek srebra szkło w mniejszym stopniu absorbuje falę świetlną – w efekcie otrzymano barwę mniej intensywną (różową). Jednakże to nie zawartość procentowa srebra w szkle decyduje o jego barwie, a kształt, rozmieszczenie i wielkość nanocząstek srebra są kluczowe w uzyskiwaniu pożądanej barwy szkła. Intensywność i odcień barwy w badanych szkłach zależne były od warunków prowadzenia procesu krystalizacji. Syntetyzowane nanocząstki scharakteryzowano technikami spektrofotometrii UV-VIS i skaningowej mikroskopii elektronowej SEM.

EN

The authors used chemical and physicochemical methods to obtain silver nanoparticles of defined morphology, and then carried out glass melting and crystallization. After crystallization, the glasses were subjected to UV-VIS spectrophotometric tests to determine the effect of the shape and size of the nanoparticles on the colour of the glasses and the quantitative EDS analysis to determine the elemental composition of the obtained glass. The synthesis of silver nanoparticles was carried out using two ways: by electrochemical method and by chemical reduction in the presence of cetyltrimethylammonium bromide CTab. The electrochemical method made it possible to obtain round nanoparticles of various sizes. The chemical method made allowed for obtaining elongated particles with a variable ratio of diameter to length of nanoparticles. The less silver nanoparticles added, the more intensely the glass absorbs the light wave, resulting in an intense red colour. On the other hand, as the content of silver nanoparticles in glass increases, the glass absorbs the light wave to a lesser extent; as a result, the colour is less intense (pink). However, it is not the percentage of silver in the glass that determines its colour, but the shape, distribution and size of silver nanoparticles that are crucial for obtaining the desired colour of the glass. The intensity and colour tint of the tested glasses depended on the conditions of the crystallization process. The synthesized nanoparticles were characterized by UV-VIS spectrophotometry and SEM scanning electron microscopy.

6

Czynniki decydujące o wpływie metali ciężkich na wiązanie cementu portlandzkiego

Pichniarczyk Paweł

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 24/86, nr 6

455--461

PL

Wykazano doświadczalnie jakie są główne czynniki decydujące o wpływie dwóch tlenków metali ciężkich: ołowiu oraz wanadu na wiązanie cementu portlandzkiego. Głównymi czynnikami decydującymi o wpływie tych metali są: a) stężenie jonów siarczanowych w fazie ciekłej zaczynu cementowego, b) szybkość rozpuszczania się metali ciężkich w fazie ciekłej zaczynu, c) postać w jakiej dodawane są metale ciężkie w przypadku występowania różnicy w szybkości rozpuszczania metalu i jego tlenku. Gdy stężenie jonów siarczanowych jest małe w pierwszych 20 minutach od dodania wody, szybko rozpuszczający się ołów hamuje tworzenie się warstewki ettringitu na ziarnach C3A, co powoduje szybkie wiązanie „ettringitowe”. W przypadku małej szybkości rozpuszczania metali i ich niewielkiego stężenia w roztworze, warstewka ettringitu tworzy się na kryształach C3A i metale te nie mają praktycznie żadnego wpływu na początek wiązania. Tak jest w przypadku wanadu, natomiast ma on opóźniający wpływ na koniec wiązania.

EN

It was proved experimentally in the work what are the main factors governing the influence of two heavy metals: lead and vanadium on the setting of Portland cement. The main factors governing the behaviour of these metals are as follows: a) concentration of sulphate ions in the cement paste liquid phase, b) the rate of dissolution of heavy metals in this liquid phase, c) the form of heavy metals addition, in the case when there is a high difference in the rate of dissolution between metal and its oxide. When the concentration of sulphate is low in the first 20 minutes after addition of mixing water the quick dissolution lead is preventing the formation of ettringite layer on C3A and the quick “ettringite” setting takes place. When the metals have low dissolution rate and low concentration in solution the ettringite layer is formed on C3A crystals and these metals have practically no influence on the initial setting time. There is the case of vanadium, but it has retarding effect on the final setting time of cement.