Assessment of possibility of decreasing alkali reactivity of aggregates by using pozzolanic materials

• Autorzy: Chyliński, Filip , Kupisz, Piotr , Michalik, Agnieszka , Zychowicz, Jacek

Warianty tytułu

EN

Ocena możliwości obniżenia reaktywności alkalicznej kruszyw przez dodatek materiałów pucolanowych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents preliminary research results aimed at assessing the possibility of reducing the alkaline reactivity of silicate aggregates (ASR – Alkali-Silica Reaction) by the addition of two pozzolanic materials – siliceousfly ash and waste ilmenite mud generated in the titanium dioxide production process. The tests involved quartzite aggregate, which has good physical and mechanical properties, however this aggregate is characterized by significant alkaline reactivity and is therefore not used for the production of concrete. The results of preliminary tests confirmed the potential possibility of reducing the risk of ASR by adding pozzolanic materials, including waste ilmenite mud.

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań, których celem jest ocena możliwości obniżenia reaktywności alkalicznej kruszyw krzemianowych (ASR – Alkali-Silica Reaction) przez dodatek dwóch materiałów pucolanowych – krzemionkowego popiołu lotnego oraz odpadowego szlamu ilmenitowego powstającego w procesie produkcji bieli tytanowej. Badaniom poddano kruszywo kwarcytowe, odznaczające się dobrymi właściwościami fizykomechanicznymi, ale kruszywo to cechuje się dużą reaktywnością alkaliczną i dlatego nie jest stosowane do produkcji betonu. Wyniki wstępnych badań potwierdziły możliwość obniżenia ryzyka ASR przez dodatek materiałów pucolanowych, w tym również odpadowego szlamu ilmenitowego.

Słowa kluczowe

PL

kruszywo kwarcytowe; reaktywność alkaliczna; dodatek pucolanowy; popiół lotny krzemionkowy; szlam ilmenitowy; materiał odpadowy; skład betonu; beton mostowy; modyfikacja betonu

EN

quartzite aggregate; alkaline reactivity; pozzolanic additive; siliceous fly ash; ilmenite mud; waste material; concrete composition; bridge concrete; concrete modification

• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 10
• Strony: 50--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Chyliński, Filip

• Instytut Techniki Budowlanej,

autor

Kupisz, Piotr

• Instytut Techniki Budowlanej

autor

Michalik, Agnieszka

• Instytut Techniki Budowlanej

autor

Zychowicz, Jacek

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji

Bibliografia

• [1] Czarnecki L. Zrównoważone wyroby budowlane – piękna idea, konieczność cywilizacyjna czy też imperatyw termodynamiczny. Matereriały Budowlane. 2022; vol. 1, no. 1: 66 - 69.
• [2] Pietrzykowski P., Brzeziński D., Miśkiewicz W., Tymiński M. Mineralne kruszywa naturalne. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny, 2020.
• [3] Kukielska D, Góralczyk S. Reaktywność alkaliczna kruszyw. Min. Sci. – Miner. Aggregates, vol. 22, no. 1, pp. 101-110.
• [4] Facilities N, Service, E Hueneme P, Force A, Engineer C, Agency S. Report on Alkali-Aggregate Problems on Portland Cement Concrete Airfield Pavements, no. September, 2006.
• [5] Stark D. Handbook for The Identification of Alkali-SiIica Reactivity in Highway Structures. 1991; p. 49.
• [6] Garbacik A., Hernik K., Adamski G., Glinicki M.A. Reaktywność alkaliczna krajowych kruszyw – cele i założenia projektu ASR-RID, in Dni Betonu, 2016.
• [7] Rønning T.F., Wigum B.J., Lindgård J. Recommendation of RILEM TC 258-AAA: RILEM AAR-10: determination of binder combinations for non-reactive mix design using concrete prisms – 38°C test method. Mater. Struct. Constr. 2021; vol. 54, no. 6.
• [8] AASHTO PP65-11 Standard Practice for Determining the Reactivity of Concrete Aggregates and Selecting Appropriate Measures for Preventing Deleterious Expansion in New Concrete Construction. American Association of State Highway and Transportation Officials, 2011.
• [9] ASTM C1567-04 Standard Test Method for Determining the Potential Alkali-Silica Reactivity of Combinations of Cementitious Materials and Aggregate (Accelerated Mortar-Bar Method), Annu. B. ASTM Stand. 2005; vol. 04.02, pp. 774-778.
• [10] Chyliński F. Microstructural Assessment of Pozzolanic Activity of Ilmenite Mud Waste Compared to Fly Ash in Cement Composites. 2024; pp. 1-19.
• [11] Selecting Measures to Prevent Deleterious Alkali-Silica Reaction in Concrete Rationale for the AASHTO PP65 Prescriptive Approach. US Department of Transportation, Federal Highway Administration, 2012.
• [12] Chyliński F., Bobrowicz J., Łukowski P. Undissolved Ilmenite Mud from TiO2 Production – Waste or a Valuable Addition to Portland Cement Composites? Materials (Basel). 2020; vol. 13 (16), no. 3555.
• [13] Chyliński F., Kuczyński K., Łukowski P. Application of Ilmenite Mud Waste as an Addition to Concrete. Materials (Basel). 2020; vol. 13, no. 4, p. 866.
• [14] PN-EN 12390-3:2019-07 Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań. Warszawa, Polska: Polski Komitet Normalizacyjny, 2019.
• [15] PN-EN 12390-2:2019-07 Badania betonu – Część 2: Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny, 2019.
• [16] ASTM C1293 Standard Test Method for Determination of Length Change of Concrete Due to Alkali-Silica Reaction. American Society for Testing and Materials, 2023.
• [17] PN-EN 206+A2:2021-08 Beton – Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny.
• [18] Procedura Badawcza GDDKiA PB/2/18 Instrukcja badania reaktywności kruszyw w temperaturze 38°C według ASTM C1293/RILEM AAR-3. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad, 2019.
• [19] PN-EN 450-1:2012 Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności. Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny, 2012.
• [20] PN-B-06265:2022-08 Beton – Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność – Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A2:2021-08.Warszawa: Polski Komitet Normalizacyjny, 2018.
• [21] Neville A. M. Properties of Concrete, no. 5th edition. 2011.
• [22] Jamroży Z. Beton i jego technologie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015.

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.10.06