Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Influence of glass components on the properties and structure of sand-lime materials

Kwiatkowska Milena, Stepien Anna

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2022

|

Vol. 11

129--136

EN

The use of recycled glass sand in building materials requires the assessment of its strength and thermodynamic properties. The paper presents the results of research on the influence of glass sand on the structure and properties of silicate brick and the composition of the material modified by introducing a glass composite. The structure of the sand-lime material was assessed on the basis of scanning electron microscopy analyzes using the SEM QUANTA FEG 250 microscope. From the obtained results, it was found that glass sand had a positive effect on the compressive strength, keeping the material at a level not exceeding 20 MPa. Research based on SEM shows that the modification with glass sand leads to the crystallization of the C-S-H phase towards gyrolite and natrolite in the modified brick and tobermorite in the reference brick. Silicates, as natural materials, fit into the criteria of ecological construction and due to this fact, the work has relevance on the subject of sustainable construction.

3

Trwałość autoklawizowanego betonu komórkowego w świetle polskich doświadczeń

Zapotoczna-Sytek Genowefa

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 9

6--10

PL

W Polsce badania nad trwałością autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) rozpoczęto na początku lat sześćdziesiątych XX wieku. Przez okres 8 – 9 lat badaniami objęto ABK wyprodukowany w skali przemysłowej oraz przegrody wykonane z tego materiału. Szersze badania związane z trwałością wznowiono w 1999 r. Badaniami objęto beton komórkowy popiołowy i piaskowy pobrany (co 5 cm) z przegród obiektów eksploatowanych przez 20-35-40 lat oraz betonów składowanych w warunkach polowych przez 21 i 40 lat (przykrytych jedynie od góry papą). Analiza wyników badań wykazała, że ABK jest materiałem trwałym, co ma znaczenie dla formułowania wniosków dotyczących jego stosowania.

EN

In Poland, studies on the durability of AAC began in early 1960s. Over a period 8 – 9 years research focused on AAC materials in industrial production and partitions made of this material. Extensive studies of durability resumed in 1999. The studies examined AAC made with fly ash and sand sampled at 5 cm intervals from partitions of 20-35-40 y.o. buildings and AAC stored outdoors under extreme conditions for the period of 21 and 40 years (protected with a tarpaper top cover). An analysis of the results of studies confirms the durability profile of AAC, which should be considered in formulating conclusions about the possible uses of autoclaved aerated concrete.

4

Synthesis of pitiglianoit and tobermorite from fly ash originating from lignite combustion

Białecka Barbara, Adamczyk Zdzisław, Cempa Magdalena

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2019

|

T. 35, z. 3

5--22

EN

Fly ash which has been separated from the flue gas stream as a result of fossil fuels combustion constitutes a huge amount of waste generated worldwide. Due to environmental problems, many directions of their rational use have been developed. Various attempts to convert fly ash into sorption materials, mainly synthetic zeolites, are conducted successfully. In this paper, an attempt was made to convert fly ash from lignite combustion from one of the Polish power plants, using alkaline hydrothermal synthesis. The primary phases in the fly ash were: quartz, gehlenite, mullite, hematite, feldspar, lime, anhydrite, occasionally grains of ZnO phase and pyrrhotite, glass and unburned fuel grains. As a result of hydrothermal synthesis a material containing new phases – pitiglianoite and tobermorite was obtained. Among the primary ash constituents, only gehlenite with an unburned organic substance, on which tobermorite with crystallized pitiglianoite was present. As a result of detailed testing of products after synthesis, it was found that among the tested grains: • two populations can be distinguished – grains containing MgO and Fe2O3 as well as grains containing Fe2O3 or MgO or containing none of these components, • the main quantitative component was pitiglianoite, • pitiglianoite was present in larger amounts in grains containing Fe2O3 or MgO or in the absence of both components than in grains in which Fe2O3 and MgO were found. The results of the study indicate that in post-synthesis products, the contribution of components were as follows: pitiglianoite – 39.5% mas., tobermorite – 54% mas., gehlenite – 3% mas. and organic substance – 3.5% mas.

PL

Popioły lotne po separacji ze strumienia gazów spalinowych, powstałych ze spalania paliw kopalnych, stanowią ogromne ilości w światowej skali odpadów. Z uwagi na problemy środowiskowe opracowano wiele kierunków ich racjonalnego wykorzystania. Z powodzeniem podejmowane są różne próby wykorzystania popiołów lotnych do materiałów sorpcyjnych, głównie syntetycznych zeolitów. W niniejszej pracy podjęto próbę wykorzystania popiołu lotnego pochodzącego ze spalania węgla brunatnego z jednej z polskich elektrowni, z zastosowaniem syntezy hydrotermalnej alkalicznej. W składzie mineralnym badanego popiołu lotnego stwierdzono obecność kwarcu, gehlenitu, mullitu, hematytu, skaleni, wapna, anhydrytu, sporadycznie ziaren fazy ZnO i pirotynu, szkliwa i ziaren nieprzepalonego paliwa. W materiale po hydrotermalnej syntezie popiołu lotnego stwierdzono obecność nowych faz – pitiglianoitu i tobermorytu. Wśród pierwotnych składników popiołu obecny był jedynie gehlenit z niespaloną substancją organiczną, na których krystalizowały nowe fazy. W wyniku szczegółowych badań produktów po syntezie stwierdzono, że wśród badanych ziaren: • można wyróżnić dwie populacje – ziarna zawierające MgO i Fe2O3 oraz ziarna zawierające Fe2O3 lub MgO lub niezawierające żadnego z tych składników, • głównym ilościowym składnikiem był pitiglianoit, • pitiglianoit obecny był w większych ilościach w ziarnach zawierających Fe2O3 lub MgO lub przy braku obu tych składników, niż w ziarnach, w których stwierdzono obecność Fe2O3 i MgO. Wyniki badań wskazują, że w produktach po syntezie udział składników był następujący: pitiglianoit – 39,5% mas., tobermoryt – 54% mas., gehlenit – 3% mas. i substancja organiczna – 3,5% mas.

5

Mączka wapienna jako aktywny dodatek mineralny do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

Kurdowski Wiesław, Pawluk Jarosław

Cement Wapno Beton

|

2019

|

R. 22/84, nr 2

154--160

PL

Od pewnego czasu w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego [ABK] stosuje się dodatek gipsu, który zwiększa powstawanie tobermorytu, w wyniku przemiany fazy C-S-H. Nie ma jednak danych dotyczących wpływu tobermorytu na właściwości ABK, nawet na wytrzymałość. Praca omawia wyniki doświadczeń polegających na zbadaniu wpływu zastąpienia gipsu wapieniem na właściwości ABK. W doświadczeniach stosowano technologię piaskową, a uzyskane wyniki doświadczalne pozwalają na wyciągnięcie następujących wniosków. Zmielony wapień jest bardzo interesującym dodatkiem, który przede wszystkim zwiększa udział kwarcu w produktach hydratacji, poprzez jego przemianę w skawtyt. Natomiast większa zawartość tobermorytu powstaje w próbkach z dodatkiem gipsu. W celu otrzymania pełniejszych danych o wpływie gipsu i wapienia, przede wszystkim na wytrzymałość, a także na właściwości cieplne ABK, jest niezbędne otrzymanie próbek o większych wymiarach. W tym celu konieczne będzie przeprowadzenie prób przemysłowych.

EN

For a certain period of time in the production of aerated autoclaved concrete [AAC] the addition of gypsum, as an additive which accelerate the tobermorite formation in this concrete is used. However, there is no data concerning the influence of tobermorite on the properties of AAC, even on the strength. The paper is devoted to the effect of replacing gypsum by limestone meal on the properties of AAC. The addition of limestone was the same as gypsum i.e. 10 kg/m3 of concrete. The sand technology was used. From the results of experiments the following conclusions can be drawn. The limestone meal is a very interesting mineral additive, which principally the higher degree of quartz participation in the hydrates formation during autoclaving is giving. The mechanism is the quartz participating in the scawtite crystallization. As it is well known the gypsum addition the increase of tobermorite formation is causing. However, to obtain more information on the properties of AAC, principally about strength and thermal conductivity, the larger samples should be examined, thus the industrial trials are needed.

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

Wpływ dodatku metahaloizytu na właściwości autoklawizowanego betonu komórkowego

Skawińska A., Owsiak Z.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 22/84, nr 1

18--25

PL

Badania wykazały, że metahaloizyt może być stosowany do produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych. Dodatek metahaloizytu, zastępującego cement, ma duży wpływ na mikrostrukturę, skład fazowy i właściwości betonu. Intensywność refleksów tobermorytu w próbkach z dodatkiem metahaloizytu w zakresie od 2,5% do 7,5% jest większa. Także wytrzymałość na ściskanie próbek betonu z dodatkiem 5% i 7,5% metahaloizytu zastępującego cement jest wyraźnie większa od próbki bez dodatku. Zastąpienie 7,5% cementu przez metahaloizyt powoduje największe zwiększenie wytrzymałości i taki dodatek proponuje się stosować. Dalsze zwiększenie tego dodatku nie powoduje zwiększenia wytrzymałości i beton z 10% dodatkiem metahaloizytu ma taką samą wytrzymałość jak z dodatkiem 7,5%.

EN

The test results have shown that metahalloysite can be used in autoclaved aerated concrete production, as cement replacement. The metahalloysite addition has high influence on the microstructure, phase composition and properties of the concrete samples. The intensity of tobermorite peaks for samples with metahalloysite addition from 2.5% to 7.5% replacing cement are higher. The compressive strength of concrete samples with 5% and 7.5% of metahalloysite addition is noticeably higher than the reference sample, without addition. Replacement of 7.5% of cement by metahalloysite is causing the highest increase in compressive strength by 15% and this addition is recommended for ACC production. Further increase in metahalloysite content in binder did not caused the compressive strength increase and the sample with 10% addition has the same strength as with 7.5 %.

8

Wpływ warunków autoklawizacji na właściwości tworzyw krzemianowych

Gębarowski P., Łaskawiec K., Skorniewska M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2015

|

R. 8, nr 20

23--33

PL

W artykule omówiono produkty hydratacji powstające w betonie komórkowym przy różnym prowadzeniu procesu autoklawizacji. Przedstawiono również badania, realizowane przez autorów, zależności wytrzymałości na ściskanie od ciśnienia maksymalnego nasyconej pary wodnej podczas autoklawizacji, wytrzymałości na ściskanie od czasu trwania fazy III dla tych samych ciśnień, składu fazowego od ciśnienia maksymalnego nasyconej pary wodnej podczas autoklawizacji oraz wytrzymałości na ściskanie od składu fazowego.

EN

The article discusses the hydration products formed in autoclaved aerated concrete under different autoclaving process conduct. It also presents the research conducted by authors, on dependency of the compressive strength on the maximum pressure saturated steam during autoclaving, the compressive strength of the duration of the third autoclaving phase for the same pressure values, the phase composition of the maximum pressure of saturated steam during the autoclaving and the strength compression of the phase composition.

9

Wpływ haloizytu na układ CaO-SiO2-H2O w warunkach hydrotermalnych

Owsiak Z., Sołtys A.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 1

67--70

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań przeprowadzonych w układach modelowych, dotyczących syntezy tobermorytu z dodatkiem haloizytu. Głównymi składnikami surowcowymi były piasek kwarcowy i wypalony tlenek wapnia. Mieszaniny tych składników i haloizytu, dodanego w ilości 5%, 10% lub 30%, przeprowadzono w stan homogenicznych zawiesin, które poddano obróbce w warunkach hydrotermalnych w temperaturze 180 °C przez 12 h. Uzyskane tworzywa charakteryzowano wykorzystując metody XRD, DTA i TG. Do badania mikrostruktury zastosowano skaningową mikroskopię elektronową (SEM). Podstawowym produktem syntezy był tobermoryt. W przypadku dodatku 30% haloizytu do mieszaniny zawierającej CaO i SiO2 stwierdzono występowanie katoitu.

EN

This paper presents the results of the studies carried out in the model systems and concerning the tobermorite synthesis with an addition of halloysite. Quartz sand and quicklime were the main raw material constituents. The mixtures of these constituents and 5%, 10% or 30% of halloysite in the form of homogenous slurries underwent hydrothermal treatment for 12 h at 180 °C. The resultant composites were analysed for their phase composition using XRD, DTA and TG methods. The microstructure was examined using SEM. Tobermorite was the principle reaction product. When 30% halloysite was added to the mixture containing CaO and SiO2, the formation of katoite was found.

10

Synthesis, structure and performance of calcium silicate ion exchangers from recycled container glass

Coleman N. J., Li Q., Raza A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2014

|

Vol. 50, iss. 1

5--16

EN

Numerous technical, economic and societal factors limit the recycling of waste soda-lime-silica glass back into the primary production process and accordingly alternative applications for this material are sought. This study demonstrates that waste soda-lime-silica container glass is a suitable feedstock material for the production of tobermorite, a calcium silicate cation exchanger. Tobermorites were synthesised at 100 °C from stoichiometric mixtures of container glass and lime under alkaline hydrothermal conditions. Increasing concentrations of sodium hydroxide (between 1.0 M and 4.0 M) in the reaction mixture promoted the formation and crystallisation of tobermorite, and also resulted in greater fragmentation of the silicate chains along the b-axis direction. The maximum removal capacities of these tobermorite specimens for Cd2+ (441 mg g-1) and Zn2+ (122 mg g-1) compared well with those of other waste-derived sorbents. Superior Cd2+- and Zn2+-uptake capacities and kinetics were observed for the least crystalline tobermorite specimen, indicating that stacking defects facilitate the transport and exchange of cations within the lattice.

11

Wpływ aktywowanego termicznie łupku karbońskiego na jakość autoklawizowanych tworzyw wapienno-piaskowych

Pytel Z.

Materiały Ceramiczne

|

2014

|

T. 66, nr 4

412--420

PL

Artykuł zawiera wyniki badań laboratoryjnych, polegających na otrzymywaniu tworzyw wapienno-piaskowych z mieszaniny surowcowej, składającej się z piasku kwarcowego pochodzenia naturalnego oraz wapna palonego, modyfikowanej zmienną ilością oraz postacią łupku karbońskiego. Łupek karboński był bowiem wprowadzany do podstawowego zestawu surowcowego, w którym wymienione surowce występują w proporcjach wagowych odpowiednio 92:8, co odpowiada stosunkowi molowemu C/S = 0,09 w stanie naturalnym oraz po obróbce termicznej, przeprowadzonej w zmiennych warunkach odnośnie temperatury i czasu jej trwania. Efektywność wykorzystania tego rodzaju dodatku mineralnego, wykazującego właściwości pucolanowe, była oceniana w oparciu o wynik analizy porównawczej, obejmującej podstawowe cechy użytkowe zasadniczo dwóch rodzajów tworzyw, tj. tworzywa referencyjnego, uzyskanego bez udziału wspomnianego łupku karbońskiego oraz kilku serii tworzyw eksperymentalnych otrzymanych z różnym ilościowym i jakościowym jego udziałem. Charakterystykę uzyskanych tworzyw autoklawizowanych uzupełniają również wyniki badań w zakresie struktury oraz wybranych elementów mikrostruktury, przeprowadzonych metodami XRD, DTA, TG, IR oraz SEM.

EN

The study summarises the results of laboratory testing of sand-lime materials, that were made of component mix of natural silica sand and burnt lime, and modified by adding variable amounts of carbon shale. This shale was added to the standard component mix containing lime and sand in the molar ratio CaO/SiO2 = 0,09. The carbon shale was in the natural form or followed thermal treatment at various temperatures and times of exposure. It displayed the required pozzolanic activity. The effectiveness of the use of this additive was estimated basing on the results of comparative analysis covering the basic functional parameters of two types of products: the reference sample (with no shale added) and several experimentally obtained sand-lime products differing in their qualitative and quantitative composition. Specification of thus obtained autoclaved materials is provided, alongside the results of structural and microstructure testing by the XRD, DTA, TG, IR and SEM methods.

12

Influence of lithium silicate on microstructural and mechanical properties of autoclaved silicate products

Stępień A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 1-B

65--72

EN

As the term „lithium nanotechnology” has become widely known, the application of lithium compounds in the construction industry has grown in popularity. The insertion of lithium silicate into silicate paste enhances the strength of the final product through the reduction of free spaces in the modified silicate structure. In consequence, the silicate paste gets denser as its macro-and microstructural properties improve, since lithium silicate has a beneficial effect both on the chemical reaction with silica and on its rate.

PL

Ostatnie dziesięciolecia są szczególnym przykładem rozwoju technologicznego w przemyśle budowlanym, co jest podyktowane m.in. trwałością wytworzonego materiału oraz sposobem pozyskiwania surowców do jego wytworzenia, a dalej ich zasobami. Rozpowszechnienie pojęcia „nanotechnologia litu” spopularyzowało zastosowanie związków litu w przemyśle budowlanym. Wprowadzenie krzemianu litu do masy silikatowej prowadzi do zwiększenia wytrzymałości wyrobu końcowego przez ograniczenie wolnych przestrzeni w modyfikowanym silikacie. Następuje tym samym zagęszczenie masy silikatowej i poprawa jej właściwości makro- i mikrostrukturalnych, bowiem krzemianu litu korzystnie wpływa na reakcje chemiczne zachodzące z krzemionką oraz ich czas. Wprowadzając domieszki do masy silikatowej, dąży się do tego, aby wyroby te pozostały materiałem ekologicznym.

13

Domieszki chemiczne a procesy fizykochemiczne zachodzące przy wytwarzaniu autoklawizowanego betonu komórkowego

Skorniewska M., Abramowicz M., Zapotoczna-Sytek G.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2013

|

R. 6, nr 12

88--106

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania wybranych domieszek chemicznych w technologii piaskowej autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) oraz procesy fizykochemiczne zachodzące w ABK przy ich stosowaniu. Sprawdzono kompatybilność w układzie cement – domieszka, wpływ wybranych domieszek na hydratację cementu oraz na pozostałe składniki mieszanki ABK, tj. czas i temperaturę gaszenia wapna oraz szybkość wydzielania wodoru z proszku Al. Określono skład fazowy ABK przed i po procesie wysokotemperaturowej obróbki hydrotermalnej w autoklawach (XRD, DTA/TG, SEM). Przedstawiono parametry użytkowe ABK z domieszkami (gęstość, wytrzymałość na ściskanie, współczynnik przewodzenia ciepła). Wyniki badań potwierdziły korzystny wpływ domieszek na procesy fizykochemiczne, a tym samym i właściwości użytkowe ABK.

EN

The article presents possibility use chemical admixtures in autoclaved aerated concrete (AAC) on sand technology. We checked which physical and chemical processes take place in AAC when we apply chemical admixtures. We checked cement – admixture compatibility, influence admixtures on cement hydrating process and their influence on rest of components on AAC mixture. We identify crystalline phases and their concentrations before and after autoclaving process (X-Ray diffraction, DTA/TG, SEM analysis). The article presents the properties obtained for AAC with chemical admixtures (density, compressive strength, thermal conductivity factor). The results of research proved the positive effects of admixtures on physical and chemical processes in AAC and their positive effect on properties of AAC.

14

Autoklawizowany beton komórkowy a zrównoważony rozwój

Skorniewska M., Zapotoczna-Sytek G.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 11

112-124

PL

Współczesne technologie wytwarzania autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) charakteryzują się małym zużyciem surowców oraz energii w stosunku do wytwarzania innych materiałów budowlanych. Wynika to z małej gęstości ABK oraz odpowiednio prowadzonego procesu wytwarzania. Jest to proces bezodpadowy, przyjazny dla środowiska. Ponadto do wytwarzania betonu komórkowego stosuje się jako surowce materiały odpadowe z energetyki (popioły lotne, surowce siarczanowe). Wyroby z ABK charakteryzują się relatywnie korzystną wytrzymałością, przy niskiej gęstości i wysokiej izolacyjności cieplnej, a tym samym znacząco wpływają na oszczędność energii potrzebnej na ogrzewanie obiektów, przy zapewnieniu w nich zdrowego mikroklimatu. Współczesne technologie wytwarzania ABK, charakterystyka wyrobów i związane z tym efekty wskazują, że zarówno proces produkcji, jak i zastosowanie ABK wpisują się w uwarunkowania zrównoważonego rozwoju. Dla utrzymania wysokiego poziomu technologii ABK prowadzone są prace badawcze w zakresie zaawansowanych technologii. Wyzwaniom takim odpowiada zastosowanie surowców ograniczających emisję CO2 i zużycie energii. Jednym z takich surowców mogą być cementy wieloskładnikowe. Uzyskane wyniki z przeprowadzonych prób laboratoryjnych wytwarzania ABK z zastosowaniem tych cementów w miejscu cementu portlandzkiego CEM I mogą być przesłanką do ich wykorzystania w technologii ABK. Wyniki przeprowadzonych przez nas badań zostały przedstawione i szeroko omówione w pracy [7] i artykule [6]. Badania będą kontynuowane łącznie z próbami w skali przemysłowej. Wdrożenie rozwiązania skutkować będzie znacznym ograniczeniem emisji CO2 i NOx do atmosfery.

EN

The modern technologies of manufacturing autoclaved aerated concrete (AAC) are characterized by small consumption of raw materials and energy in comparison to production of other building materials. It comes from small density AAC and proper production process. It’s waste-free process, friendly to environment. Moreover to AAC production we can use raw materials such as waste materials from energy sector. AAC products are characterized by relatively beneficial compressive strength at low density and high thermal insulation and thus significantly affect the saving of the energy need for heating buildings, ensuring them a healthy microclimate. The modern technologies of manufacturing autoclaved aerated concrete AAC, characteristic of AAC products and effects relating with them show that above production of AAC blocs and applying them to building industry meets the requirements of sustainable development. There are conducting researches in high technologies scope for keeping high development of AAC technology for example using raw materials which reduces CO2 and energy consumption. One of this kind of raw materials could be a cements with mineral additives. Research results from laboratory tests production of AAC with use this kind of cements in place portland cement CEM I, show possibility to use the cement with mineral additives in AAC technology. The results of our research have been presented in [7] and the article [6]. The researches will be continue in laboratory scale and in production plant. Implementation of this project will permit to reduce CO2 and NOx emission to the air.

15

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.

16

Use of fine particle quartz sand for AAC production: model study by in situ X-ray diffraction and NMR

Kikuma J., Tsunashima M., Ishikawa T., Matsuno S., Ogawa A., Matsui K.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

nr spec.

12-15

EN

In order to clarify important factors which govern the tobermorite formation in hydrothermal reaction, the effects of quartz particle size and water content were investigated for simplified model systems by in-situ XRD and Si-NMR. Although the reaction time was largely dependent on the quartz particle size, the average Ca/Si in non-crystalline C-S-H at the time that either tobermorite or semi-crystalline C-S-H start to be formed (TO) was nearly identical for all samples. The importance of molar ratio Ca/Si as well as the silicate chain length in non-crystalline C-S-H was suggested. Tobermorite can be synthesized even in the systems with large w/s and fine quartz. It was suggested that lower calcium and/or silicate ion concentration in the solution phase is important for tobermorite formation.

17

Influence of addition of AI compound and gypsum on tobermorite formation in autoclaved aerated concrete studied by in situ X-ray diffraction

Matsui K., Ogawa A., Kikuma J., Tsunashima M., Ishikawa T., Matsuno S.

Cement Wapno Beton

|

2011

|

nr spec.

3-6

EN

The hydrothermal formation of tobermorite during the processing of autoclaved aerated concrete was investigated by in situ XRD analysis. The XRD measurement is carried out using high-energy X-rays from a synchrotron radiation source. The effects of AI and gypsum addition on tobermorite formation were studied. Acceleration of tobermorite formation by AI and gypsum addition was clearly observed. The tobermorite formation mechanisms were discussed in these systems.

18

Synteza scawtytu C7S6CO2H2 w warunkach hydrotermalnych

Pytel Z.

Cement Wapno Beton

|

2008

|

R. 13/75, nr 6

326-334

PL

Skautyt jest główną fazą powstającą w układzie CaO-SiO2-CO2-H2O w warunkach hydrotermalnych. Warunki powstawania skautytu są wyznaczone przez skład mieszaniny surowcowej, a więc przez stosunki molowe CaO/SiO2 i 7CaO.6SiO2/CO2 jak również przez warunki syntezy głównie temperaturę i ciśnienie. W naszych badaniach skautyt był syntetyzowany przy zastosowaniu różnych surowców krzemionkowych, czystego CaO i NH4HCO3. Doświadczenia wykazały, że skautyt powstaje łatwiej z krystalicznych form krzemionki. Natomiast w przypadku stosowania amorficznej krzemionki zawartość skautytu w autoklawizowanych próbkach jest znacznie niższa, a udział ksonotlitu jest duży.

EN

Scawtite is one of the main product formed in CaO-SiO2-CO2-H2O system under hydrothermal conditions. Conditions of scawtite formation are defined by composition of raw mixture i.e. by CaO/SiO2 and 7CaO.6SiO2/CO2 molar rations as well as conditions of synthesis: chiefly temperature and pressure. In our studies scawtite was synthesised using different silica raw materials, pure calcium oxide and NH4HCO3. The experiments had shown that scawtite is formed preferentially from crystalline forms of silica. However when amorphous silica is used, scawtite content is much lower and xonotlite has high share in the autoclaved samples.

19

Faza C-S-H, stan zagadnienia. Cz. 2

Kurdowski W.

Cement Wapno Beton

|

2008

|

R. 13/75, nr 5

258-268

PL

Faza C-S-H wykazuje zmienny stosunek C/S w zależności od stężenia jonów wapniowych w fazie ciekłej. Zmiany strukturalne tej fazy, szczególnie w przypadku wartości przekraczających 1,25 są przedmiotem dalszych badań i dyskusji. Wyprowadzono dwie najważniejsze hipotezy. Pierwsza dotyczy współistnienia dwóch faz: 1,4 tobermorytu i jennitu, pozbawionych w różnym stopniu tetraedrów mostkujących. Druga ogranicza się do zaburzonej struktury 1,4 tobermorytu i bierze pod uwagę kationy wapniowe występujące pomiędzy warstwami w strukturze C-S-H. W zakończeniu przedyskutowano wpływ fazy C-S-H na wytrzymałość betonu i jego odporność na czynniki agresywne.

EN

C-S-H phase has changeable C/S ratio, depending on the concentration o calcium ions in solution. The structural changes of this phase, particularly when this ratio is greater than 1.25 are the field of further research and discussions. Two main hypothesis are presented. First take into account the coexistence of two fazes: 1.4 tobermorite and jennite with omitted bridging tetrahedra in different degree. The second hypothesis is limited two disturbed 1.4 tobermorite structure with calcium cations in interlayers of C-S-H. In the end the influence of C-S-H phase on strength of concrete and its durability are presented.

20

The influence of gamma-Al2O3 and Na2O on the formation of calcium silicate hydrates in the CaO-quartz-H2O system

Baltakys K., Siauciunas R.

Materials Science Poland

|

2007

|

Vol. 25, No. 1

185--198

EN

The influence of gamma-Al2O3 and Na2O additives on the formation and sequence of calcium silicate hydrates in the CaO-quartz-H2O system with CaO/SiO2 (C/S) molar ratio equal to 0.66 was determined. The synthesis was carried out in unstirred suspensions. The molar ratios of the primary mixtures were CaO/(SiO2 + Al2O3) = 0.66 and Al2O3/(SiO 2 + Al2O3) = 0 or 0.025. The amount of NaOH, corresponding to 5% of Na2O in the mass of dry material, was added in the form of solution. Due to the low solubility rate of quartz in the CaO-quartz-H2O system with C/S = 0.66 in the temperature range 150-200°C, low-base calcium silicate hydrates (Z-phase, gyrolite, pectolite, and others) do not form even after 72 hours of hydrothermal curing. It has been proved that gamma-Al2O3 and Na2O additives change the reaction mechanisms and composition of intermediate (final) products. In mixtures with Na2O, gyrolite starts to form already at 175°C. It should be noted that in the temperature range 175-200°C the final products are gyrolite and pectolite, and the intermediate compounds are C-S-H(l) and Z-phase. The formation of low-base calcium silicate hydrates in the CaO-quartz-Na2O-H2O system is slowed down when Al 2O3 is added because Al3+ ions stimulate the formation of tobermorite and prevent the formation of pectolite and Z-phas