Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Właściwości fizyczno-mechaniczne autoklawizowanych kompozytów geopolimerowych

Konstańczuk Dominika, Halicki Dawid, Kalinowska-Wichrowska Katarzyna, Bołtryk Michał

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 1

10--14

PL

W artykule przedstawiono wyniki podstawowych badań: wytrzymałości na zginanie i ściskanie; nasiąkliwości wagowej i gęstości objętościowej autoklawizowanych kompozytów geopolimerowych z dodatkiem recyklatu geopolimerowego. Jako zmienne przyjęto: zawartość recyklatu z geopolimerów, stanowiącą część mieszanki popiołowo-żużlowej oraz współczynnik aktywator/spoiwo. Wyniki wskazują, że zastosowanie materiału z recyklingu geopolimerów poprawia badane cechy kompozytów.

EN

The article presents the results of basic tests: bending and compressive strength, water absorption by weight and volumetric density of autoclaved geopolymer composites with the addition of geopolymeric recyclate. A variable content of geopolymer recyclate was assumed as part of the ash-slag mixture and a variable activator/binder ratio. The results indicate that the use of geopolymer recycled material improves the examined properties of composites.

2

Wpływ zeolitu syntetycznego na syntezę tobermorytu

Skawińska Anna, Owsiak Zdzisława

Cement Wapno Beton

|

2022

|

R. 27, nr 5

320--329

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku zeolitu syntetycznego na powstawanie tobermorytu w mieszaninie tlenku wapnia z kwarcem. Zeolit syntetyczny otrzymano przez termiczną aktywację haloizytu, a następnie gotowaniu w roztworze wodorotlenku sodu. W pracy badano powstawanie tobermorytu przy stałym stosunku molowym CaO/SiO2 wynoszącym 0,86 w warunkach autoklawizacji odpowiadających ciśnieniu nasyconej pary wodnej w temperaturze 180ºC. Czas syntezy wynosił 4 i 12 godzin. Zeolit syntetyczny dodawany był w ilości 5%, 15% oraz 30% masy suchych składników. Badania wykazały, że zeolit syntetyczny wpływa na powstawania uwodnionych krzemianów wapnia o małym uporządkowaniu struktury. Po 4 godzinach autoklawizacji na dyfraktogramie próbek z dodatkiem zeolitu syntetycznego notuje się niewielki refleks tobermorytu. W próbkach, w których został przekroczony stosunek molowy Al/(Al+Si) > 0.15 pojawiają się hydrogranaty z grupy hibschit-katoit. W pracy wykazano, że hydrogranaty z grupy hibschit-katoit pojawiają się w próbkach z dodatkiem 15% oraz 30% zeolitu po 4 godzinach obróbki hydrotermalnej. Intensywność refleksu katoitu zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu autoklawizacji i zanika dla próbki z 15% zeolitu po 12 godzinach autoklawizacji. Dla tych próbek wykazano również obecność portlandytu.

EN

This paper presents the results of a study of the effect of synthetic zeolite addition on the formation of tobermorite in a burnt lime-quartz mixture. Synthetic zeolite was obtained by thermal activation of halloysite followed by boiling in sodium hydroxide solution. In this study, the formation of tobermorite was investigated at a constant CaO/SiO2 molar ratio of 0.86 under autoclaving conditions corresponding to saturated steam pressure at 180ºC. The synthesis times were 4 and 12 hours. Synthetic zeolite was added at 5%, 15% and 30%. Studies have shown that synthetic zeolite influences the formation of hydrated calcium silicates with poor crystallinity. After 4 hours of autoclaving for samples with synthetic zeolite, a small peak of tobermorite can be found on the XRD pattern. In samples where the molar ratio of Al/(Al+Si) > 0.15 was exceeded, hydrogarnets of the hibschite-katoite group appear. The paper shows that hydrogarnets of the hibschite-katoite group appear for samples with 15% and 30% zeolite after 4 hours of hydrothermal treatment. The intensity of the katoite reflection decreases with increasing autoclaving time and disappears for the sample with 15% zeolite after 12 hours of autoclaving. The presence of portlandite was also demonstrated in these samples.

3

Wpływ temperatury na długoterminowe właściwości zapraw zawierających odpadowe szkło i mielony granulowany żużel wielkopiecowy

Szydłowski Jakub, Szudek Wojciech, Gołek Łukasz

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 4

264--278

PL

W artykule przedstawiono wyniki dwuletnich badań właściwości zapraw zawierających mielone szkło, którym zastąpiono 15 lub 30% mas cementu. Zaprawy ze szkłem porównano z analogicznymi zaprawami z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego, które dojrzewały w różnych temperaturach. Ponadto, po dwuletnim okresie dojrzewania zaprawy poddano autoklawizacji. Zmierzono wytrzymałość na ściskanie próbek, a w części z nich wykonano analizy rentgenograficzne oraz oznaczono zawartość wodorotlenku wapnia, metodą termograwimetryczną. Wyniki potwierdzają, że dodatek mielonego szkła, jako substytutu cementu, może zastąpić granulowany żużel wielkopiecowy. Ponadto nie stwierdzono spadku wytrzymałości, po procesie autoklawizacji dla zapraw z 15% dodatkiem szkła. Dane zebrane w pracy potwierdzają, że właściwości pucolanowe mielonego szkła pozwalają na jego zastosowanie do częściowej substytucji cementu. Badania pokazują również zdolność zapraw, z dodatkiem mielonego szkła, do utrzymywania stałego poziomu wytrzymałości w długim okresie, a nawet po autoklawizacji próbek dwuletnich.

EN

The paper presents new and unique results of two-year examinations of mortars containing ground glass, as a substitute for 15 or 30% by mass of ordinary Portland cement in comparison with the properties of mortars with the analogous addition of ground granulated blast furnace slag, in different temperatures. Moreover, after a two-year curing period, the mortars were autoclaved. Samples were subjected to compressive strength measurements, XRD analysis and the determination of calcium hydroxide content, by means of thermogravimetric analysis. The results confirm that as an additive, glass powder, thanks to its pozzolanic properties, can compete with common SCMs like granulated blast furnace slag. Additionally, a reduction in strength was not observed after the autoclaving process, for the mortars with 15% glass addition. The data collected in the paper confirms that the pozzolanic properties of ground glass allows its use as an additive. It also shows the ability of these mortars to maintain a constant level of strength in the long term and even after the autoclaving of two-year-old samples.

4

Study on extraction of pollutant free flammable fuel from contaminated automobile waste lube oil

Thanikachalam J., Karthikeyan S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 100, nr 2

78--84

EN

Purpose: of this paper is to investigate the reusability of contaminated waste lubricant oil as flammable fuel by thermal and catalytic cracking process followed by distillation. It also includes the study of using Zeolite and Nickel nano particles as catalyst and its influence catalytic cracking. Design/methodology/approach: A conventional sterilization technique called Autoclaving method, uses high-pressure steam to separate water and other solid waste from the lube oil. It is followed by thermal cracking which breaks the molecular chains and decompose the waste lube oil. The autoclaving process works by the concept that the boiling point of water (or steam) increases when it is under pressure. Findings: Now a days, Industrial and Automobile waste lubricating oils are giving big threat ecology while burning and disposing on bare land. Furthermore, they discharged into the open environment which might make destructive sicknesses to ecology. In water, oil is a visible pollutant, floating as a scum on the surface. Moreover, there is a gradual rise in fuel requirement across the globe, and the consumption of oil assets have driven the researchers to find elective power for internal combustion engines. By the way, diminishing of fossil sources, growing of demand and cost of petroleum based fuels and its environmental hazards as a result of burning or disposing on land have encouraged to investigate possibility of recycling of waste engine oil. Research limitations/implications: A series of process such as filtration, cracking followed by distillation needs expensive experimental setup and regular maintenance as the extracted flammable oil fuel possess significant range of dynamic viscosity values. As all real fluids has its own viscosity, in near future, an investigation is about to do on its behaviour on blending with other flammable fluids. Practical implications: Although the result of this investigation conforming its flammable characteristic of the extracted fuel, the quantity of pollutant free flammable fuel from waste contaminated lube oil being extracted is significant, the cost of catalyst is considerably more, as it plays the most vital part in cracking. This effort likely also reduces foreign exchange, reduces greenhouse emissions and enhances regional development especially in developing countries. Originality/value: The novelty of the work is to prepare pollutant free flammable fuel from waste Lube oil by catalytic cracking process. Here Zoelite and Nickel nanoparticles are used as catalyst which breaks the long-chain molecules of the high boiling hydrocarbon liquids into much shorter molecules.

5

Interfacial transition zone in reactive powder concretes (RPC) cured under various hydrothermal conditions

Zdeb T.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

137--152

EN

Reactive powder concrete (RPC), due to its characteristic composition with reduced water quantity, often below a stoichiometric ratio, the addition of pozzolana usually close to or above 20% of the weight of cement and a significantly reduced inclusion rate compared to normal or high performance concrete, has a different nature of the interfacial transition zone between the micro aggregate grains and the binder matrix. Due to the significant influence of RPC curing conditions on the morphology of the interfacial transition zone, the analysis included composites cured in water of Tmax=20°C, subject to low-pressure steam curing Tmax=90°C and autoclaved at Tmax=250°C. The paper presents a qualitative assessment of the interfacial transition zone in reactive powder concretes with the use of a scanning microscope with the use of linear EDS and quantitative analysis by means of stereological analysis of the image obtained with the use of a BSE detector. The results of the study unequivocally confirm the lack of portlandite crystallisation at the phase interface and the different phase composition in the interfacial transition zone in relation to the mean mass composition.

PL

Ewolucję opisu strefy przejściowej w kompozytach cementowych prześledził Kurdowski w publikacji „Chemia Cementu i Betonu”, gdzie scharakteryzował jej ogólnie przyjęte modele zróżnicowane pod względem występujących kolejno po sobie stref, jak i pod względem ich składu fazowego. Ponadto rozwój metodyki badań strefy przejściowej pozwala obecnie coraz ściślej opisywać właściwości oraz budowę tej newralgicznej części cementowych kompozytów ziarnistych. Stosuje się tutaj najczęściej metodę mikroskopii zarówno optycznej jak i skaningowej wraz ze stereologiczną analizą obrazu, analizę EDS, XRD, a także w celu rozpoznania różnic we właściwościach mechanicznych względem kruszywa i matrycy stosuje się badania metodą nanoindentacji. W przypadku tradycyjnych kompozytów cementowych strefa przejściowa odgrywa ważną rolę w kształtowaniu ich cech mechanicznych ze względu na obszar, w którym najczęściej dochodzi do zainicjowania rys w obciążonym materiale. Z tego względu, jedną z podstawowych idei komponowania składu kompozytów BPR jest homogenizacja tekstury kompozytu, mająca bezpośredni związek z ujednorodnieniem rzeczywistych naprężeń panujących w obciążonym materiale. Godycki-Ćwirko tłumaczy, jak intensywnie na wartość naprężeń rzeczywistych wpływa: wielkość inkluzji, wzajemna odległość pomiędzy jej ziarnami oraz różnica w odkształcalności inkluzji względem matrycy. Ponadto, na charakter strefy przejściowej mają także warunki dojrzewania kompozytu. Z tego powodu w części badawczej niniejszego artykułu scharakteryzowano strefę przejściową pomiędzy matrycą spoiwową i mikrokruszywem kwarcowym w betonach z proszków reaktywnych dojrzewających w zróżnicowanych warunkach hydrotermalnych tj. w wodzie, poddane niskoprężnemu naparzaniu w temperaturze 90°C oraz autoklawizacji w temperaturze 250°C. Warunki te wpływają na reaktywność poszczególnych składników kompozytu i tym samym na skład fazowy strefy przejściowej. W badaniach wykorzystano standardowy skład mieszanek betonów z proszków reaktywnych, które po dojrzewaniu w wyżej wymienionych warunkach hydrotermalnych zostały poddane obserwacjom mikroskopowym SEM wraz z analizą EDS. Badania jakościowe zostały zrealizowane na powierzchni trzech losowo wybranych ziaren piasku kwarcowego, każdorazowo realizując pięć analiz liniowych EDS ukierunkowanych prostopadle do powierzchni ziarna. Pozwoliły one na wyznaczenie proporcji liczby atomów pierwiastków Ca, Si, Al i Fe w całym przyjętym zakresie długości linii i tym samym w każdym jej punkcie z rozdzielczością około co 0,05 μm. Na tej podstawie naniesiono chmurę punktów pomiarowych w układzie współrzędnych Ca/Si – Al+Fe/Ca, gdzie zaznaczono także obszary występowania możliwych w kompozycie faz tj. C-S-H, CH, C3S, AFm.

6

Wpływ autoklawizacji na proces hydratacji na przykładzie autoklawizowanego betonu komórkowego

Walczak P.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 30

127--139

PL

W ostatnich latach obserwuje się zaostrzanie wymagań cieplnych dla budynków, jak również wzrost świadomości ekologicznej konsumentów. To między innymi dlatego autoklawizowany beton komórkowy (ABK) jest najczęściej wybieranym elementem murowym w Polsce [1]. Od 1 stycznia 2017 r. maksymalny współczynnik przenikania ciepła Uc(max) dla ścian nie może być większy niż 0,23 W/m2K. Dzięki swojej porowatej strukturze, autoklawizowany beton komórkowy cechuje się dobrymi parametrami izolacyjności cieplnej, jest materiałem lekkim i praktycznym w obróbce, a jego produkcja jest procesem bezodpadowym. Uzyskanie wytrzymałości przy tak wysokiej porowatości nie byłoby możliwe bez zastosowania obróbki hydrotermalnej. O ile skład fazowy świeżej mieszanki betonu komórkowego nie odbiega znacząco od składu betonu dojrzewającego w warunkach naturalnych, to użycie nasyconej pary wodnej pod ciśnieniem powoduje powstawanie uwodnionych krzemianów wapnia o wyższym stopniu wykrystalizowania, takich jak: tobermoryt. Dzięki zastosowaniu przyspieszonej metody dojrzewania otrzymujemy materiał konstrukcyjny o niskiej gęstości, niskim współczynniku przewodzenia ciepła przy zachowaniu odpowiednich parametrów wytrzymałościowych. Niższa gęstość materiału oznacza, że możliwe jest przetransportowanie większej ilości materiału przy jednoczesnej oszczędności energii w transporcie samochodowym.

EN

In recent years exacerbation of thermal regulation for buildings can be observed, and increased human responsibility for environmental. It is the reason why Autoclaved Aerated Concrete (AAC) is the most commonly used building material in Poland [1]. Since 1st January 2017 maximum value of thermal transmittance (Uc(max)-value) cannot be higher than 0,23 W/m2K. Thanks porous structure, autoclaved aerated concrete, have good thermal properties. AAC is a light weight material easy to use, and moreover its production is a waste-free production. Obtainment so high compressive strength in correlation to high porosity cannot be able without using hydrothermal treatment. Phase composition of freshness mortar of autoclaved aerated concrete is close to phase composition of standard concrete hydrated under atmospheric conditions. Hydration under hydrothermal conditions cause formation of Calcium Silicate Hydrated C-S-H with higher degree of crystallinity and tobermorite. Due to use hydrothermal conditions production of lightweight buildings material as the autoclaved aerated concrete with good thermal insulation and enough compressive strength is possible. Lower density of AAC in comparison to the other building material allow to transport higher amount of material by the same transport, while caring for the natural environment.

7

Ultra-high performance concrete – properties and technology

Zdeb T.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2013

|

Vol. 61, nr 1

183-193

EN

The paper deals with information concerning properties and technology of a new generation cementitious composite i.e. Ultra-High Performance Concrete. High performance here means both high strength and high durability under the influence of environmental factors. This group of composites is mainly represented by Reactive Powder Concretes (RPC), which show both outstanding durability and mechanical properties. Characteristic features of RPC are mainly due to the very low water-cement ratio, which involves application of superplasticizer, significant reduction of aggregate grains size as well as hydrothermal treatment. In the first part of the paper selected properties of RPC are compared to ordinary concrete and to other groups of new generation concrete. Moreover, fundamental technological factors influencing properties of RPC are described as well. The second part deals with the RPC developed at Cracow University of Technology. The presented test results are mainly focused on the influence of steel fibres content on mechanical properties of reactive powder concrete and hydrothermal treatment on composites microstructure. The quantitative and qualitative evaluation of this relationship expand the knowledge of the UHPC technology. Finally, the third part presents the most significant and newest structures which have been erected with the use of RPC.

8

Wpływ obecności hydrogranatów z szeregu C3AS3 - C3AH6 na właściwości autoklawizowanych tworzyw wapiennopiaskowych

Pytel Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/III

331-342

PL

Referat zawiera wyniki badań tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu (AS2). Modyfikacja podstawowego zestawu surowcowego przeznaczonego do otrzymywania tworzyw wapienno-piaskowych z dodatkiem metakaolintu, miała na celu zapewnienie możliwości tworzenia się hydrogranatów należących do szeregu C3AS3 - C3AH6 oraz ocenę ich wpływu na właściwości wytrzymałościowe omawianych tworzyw silikatowych. Skład poszczególnych elementów tego szeregu zmienia się zgodnie z ogólnym wzorem Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, dla wartości x z przedziału (0,0 - 3,0). Charakterystyka uzyskanych tworzyw wapienno-piaskowych obejmuje ich podstawowe cechy użytkowe oraz skład mineralogiczny tworzących się produktów syntezy, który określono w oparciu o wyniki badań XRD, DTA, TG, IR, oraz SEM + EDAX. Z dotychczas uzyskanych rezultatów badań wynika, że w analizowanych układach najczęściej powstaje niskokrzemowy hydrogranat zbliżony składem do C3AH6, który współistnieje z innymi produktami syntezy zaliczanymi do grupy uwodnionych krzemianów wapniowych, reprezentowanych zasadniczo przez amorficzną fazę C-S-H oraz tobermoryt (C5S6H5). Tworzenie się tego typu hydrogranatu, a tym samym jego obecność wśród końcowych produktów syntezy, nie wpływa w sposób istotny na cechy wytrzymałościowe tworzyw wapienno-piaskowych otrzymanych z udziałem metakaolinitu.

EN

The paper presents the results of investigations on the properties of autoclaved sand-lime materials prepared with the addition of metakaolinite (AS2). The aim of metakaolinite introduction into the raw material mix was to enable the formation of hydrogarnets of the C3AS3 - C3AH6 series. The composition of hydrogarnets synthesized during experiments was of the formula Ca3Al2(SiO4)3-x(OH)4x, with "x" of the range 0.0 - 3.0. The influence of hydrogarnet formation on the mechanical properties of autoclaved sand-lime bricks was investigated. Characterization of materials synthesized covered basic technical properties as well as mineralogical composition of the products of synthesis. The methods used in order to investigate the mineralogical composition were XRD, DTA, TG, IR and SEM + EDAX. The obtained results indicate that in the investigated system the most commonly formed hydrogarnet is the one with low silica content, like to C3AH6. It coexists with other products, mainly hydrated calcium silicates: C-S-H phase and tobermorite (C5S6H5). The formation of the mentioned hydrogarnet and its presence in the material structure does not influence significantly the strength of autoclaved sand-lime materials produced with the addition of metakaolinite.