Rozwój technologii betonu przebiega w kierunku uzyskania betonu o dobrze zdefiniowanej użyteczności, o minimalnym wpływie na środowisko, betonu trwałego i wytrzymałego, łatwego i możliwie samoobsługowego w wykonaniu i użytkowaniu oraz o szczególnych, dodatkowych funkcjonalnościach. W artykule omówiono kierunki rozwoju współczesnej technologii betonu w aspektach technicznym, ekonomicznym i ekologicznym. Pokazano, że chociaż koszt nowoczesnego betonu jest coraz większy, jego stosowanie umożliwia projektowanie mniej kosztownych konstrukcji betonowych, obniżenie pracochłonności i energochłonności ich wykonania, a dzięki lepszej odporności na agresywne oddziaływanie środowiska – dłuższy okres użytkowania konstrukcji.
EN
The development of concrete technology is going in the direction of obtaining concrete of well-defined usability, with minimum environmental impact, durable and strong, easy and possibly self-service in production and use, and with special additional functionalities. The paper discusses the directions of development of modern concrete technology in technical, economic and ecological aspects. It is shown that although the cost of modern concrete is increasing, its use allows for the design of less expensive concrete structures, reduction of labour and energy consumption during construction, and thanks to better resistance to aggressive environmental impact, longer service life of structures.
Rozwój współczesnej technologii betonu przebiega w kierunku uzyskania betonu o minimalnym wpływie na środowisko, wytrzymałego, trwałego, możliwie samoobsługowego w wykonaniu i użytkowaniu oraz o szczególnych, dodatkowych funkcjonalnościach. Do takich betonów zalicza się beton samozagęszczalny BSZ. W artykule omówiono i przedyskutowano techniczne, ekonomiczne i ekologiczne aspekty stosowania betonu samozagęszczalnego w odniesieniu do całego cyklu życia konstrukcji. Pokazano, że chociaż koszt betonu samozagęszczalnego może być większy, jego stosowanie umożliwia obniżenie pracochłonności i energochłonności procesu betonowania oraz umożliwia uzyskanie mniej materiałochłonnych i trwalszych konstrukcji betonowych o dłuższym okresie użytkowania. Przedyskutowano proekologiczny aspekt technologii betonu samozagęszczalnego, w tym szczególnie możliwości wykorzystania różnych materiałów odpadowych i z recyclingu.
EN
The development of concrete technology is proceeding in the direction of obtaining concrete with minimal environmental impact, strong and durable and as self-service as possible to make and use, and with special additional functionalities. Such concretes include self-compacting concrete. The article reviews and discusses the technical, economic and environmental aspects of using self-compacting concrete in relation to the life cycle of the structure. It is shown that although the cost of self-compacting concrete may be higher, its use makes it possible: to reduce the labor and energy consumption of the concreting process and to obtain less material-intensive and more durable concrete structures with a longer service life. The proenvironmental aspect of self-compacting concrete technology was discussed, especially including the possibility of using various waste and recycled materials.
W artykule przedstawiono uwarunkowania i wymagania związane z doborem cementu do samozagęszczalnych betonów konstrukcyjnych stosowanych w budownictwie drogowym i mostowym. Wykazano możliwość stosowania szerokiej gamy cementów, co pozwala dobrze dostosować właściwości betonu samozagęszczalnego do warunków jego wykonania i eksploatacji.
EN
The article presents the conditions and requirements related to the selection of cement for self-compacting structural concretes used in road infrastructure and bridge construction. The possibility of using a wide range of cements has been demonstrated, which enables to adapt the properties of a self-compacting concrete to the conditions of its fabrication and service.
W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat wpływu dodatku mączki wapiennej do betonu na właściwości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.
EN
In light of restrictions on the use of cement clinker, related to the negative environmental impact of its production, the increased use of ground limestone in concretes, both as an admixture to concrete and as a main component of cement, is imminent. The article presents basic information on the effect of adding limestone powder to concrete on the properties of the concrete mixture and hardened concrete. In properly designed concrete, limestone powder in the amount of up to 10% of the weight of cement can be used without significant negative effects on its consistency, strength and durability. With larger amounts of limestone, the effect depends on the type and fineness of limestone, while a reduction in the strength and durability of concrete proportional to the limestone content can be expected.
Calcium Sulfoaluminate cements (CSA) may be an alternative to Portland cements due to their very high early strength and more environmentally friendly production technology, however they are characterized by a short setting time and high cost. A possible solution to these problems is to mix CSA cement with other binders or additives. In order to test this possibility, CSA cement was mixed with Portland cement and limestone in the amount of 10, 20 and 30 wt. %. A hydration heat test was carried out in the first 72 hours after the components were mixed, measured were compressive and flexural strength after 1, 2, 7 and 28 days, and rheological properties, including early shrinkage. A negative interaction between CSA and CEM I 42.5R was observed, leading to deterioration of mechanical properties of the mortars. The study did not indicate a similar negative interaction between CSA cement and limestone.
PL
Potrzeba zmniejszenia śladu węglowego stała się jednym z głównych problemów przemysłu cementowego ze względu na wysoką produkcję dwutlenku węgla w procesie spalania klinkieru portlandzkiego, która wynosi od 0,6 do 0,8 tony CO2 na 1 tonę klinkieru portlandzkiego. Sytuacja ta stwarza zapotrzebowanie na mniej popularne klinkiery, takie jak cement CSA (cement wapniowo siarczanoglinianowy). Cement CSA charakteryzuje się krótkim czasem wiązania, wysoką wytrzymałością początkową i niskim skurczem, a podczas jego produkcji emitowane jest mniej CO2 w porównaniu z klinkierem OPC. Jednakże wysoki koszt cementu CSA zachęca do mieszania CSA z innymi, tańszymi spoiwami lub nieklinkierowymi składnikami głównymi cementu. Celem prezentowanych badań było zatem zbadanie właściwości zapraw z użyciem cementu CSA zmieszanego ze zwykłym cementem portlandzkim CEM I 42,5R (OPC) lub wapieniem w ilości 10, 20 i 30% masy cementowej. Badano następujące właściwości: ciepło hydratacji w pierwszych 72 h od połączenia cementu z wodą, wczesny skurcz zaprawy w pierwszych 24 h, właściwości reologiczne, czyli granicę plastyczności i lepkość plastyczną świeżej zaprawy, a także wytrzymałość na ściskanie i zginanie po 1, 2, 3, 7 i 28 dniach. Zaprawy przygotowano na bazie normowej zaprawy wg EN 196-1, zawierającej 450g cementu, 1350g piasku normowego i o stosunku w/c wynoszącym 0,5. Ze względów technicznych stosunek w/c został zmieniony dla pomiarów reologicznych na 0,6.
Skurcz betonów jest poważnym problemem, którego wpływ na właściwości betonu, a dalej konstrukcji, zwłaszcza sprężonej, jest wieloaspektowy. Nadmierny skurcz prowadzi do uszkodzeń betonu, pojawiają się zarysowania. Przez to otwiera się droga dla różnego rodzaju substancji korozjogennych, co jest powodem niszczenia samego betonu oraz stali zbrojeniowej, którą beton przez pasywację ma chronić.
EN
Concrete shrinkage is a serious problem, with its multifaceted impact on the properties of concrete, and further of a structure, especially the pre-stressed one. Excessive shrinkage results in concrete damage and the occurrence of cracking, which opens the door for various substances inducing corrosion. This is the reason for the damage of the concrete itself as well as of reinforcing steel, which is to be protected by concrete with passivation.
In the study, the effects of metakaolin MK and zeolite Z on cement paste and mortar properties were determined. Blends with different proportions of MK and Z were introduced instead of cement in amounts of up to 40%. It was found that the MK/Z blends delayed the setting time, reduced the amount of hydration heat released and reduced the consistency of the mortars, decreased the early and 28-day strength, with little effect on the 90-day strength, and reduced the shrinkage of the mortars. The intensity of the above-mentioned effects increases with an increase in the amount of MK/Z blend and/or an increase in the amount of Z in the blend. The synergistic effect resulting from the simultaneous introduction of MK and Z is not considerable, but by appropriately selecting the proportions of the MK/Z mixture, the properties of cement and cement composites can be modified and the amount of clinker or cement can be significantly reduced without affecting the strength.
PL
W badaniach określono wpływ metakaolinu MK i zeolitu Z na właściwości zaczynów i zapraw cementowych. Mieszaniny o różnych proporcjach MK i Z wprowadzono zamiast cementu w ilości do 40%. Stwierdzono, że opóźniają one czas wiązania, zmniejszają ilość wydzielonego ciepła hydratacji i pogarszają konsystencję zapraw, zmniejszają wytrzymałość wczesną i 28-dniową, w małym stopniu wpływają na wytrzymałość 90-dniową oraz zmniejszają skurcz zapraw. Intensywność wymienionych efektów zwiększa się wraz ze wzrostem ilości mieszaniny MK/Z i/lub ilości Z. Efekt synergii wynikający z jednoczesnego wprowadzenia MK i Z nie jest duży, ale odpowiednio dobierając proporcje mieszaniny MK/Z, można korygować właściwości cementu i kompozytów cementowych i bez pogorszenia ich wytrzymałości znacznie zmniejszyć ilość odpowiednio klinkieru lub cementu.
Both shrinkage reducing admixtures (SRA) and expansive admixture (EXP) can be used to reduce the risk of cracking in concrete. Synergistic effect of using both of those admixtures simultaneously was a was found, however little information can be found on the effects of using both EXP and SRA on the properties of mortars and concrete other than shrinkage. Therefore in this paper, effect of adding both EXP and SRA on properties of mortars outside of their effect on shrinkage is researched. Mortars with Portland cement CEM I were modified by adding EXP and SRA in amount of full dose recommended by the producer, and half of the recommended dose. Research consisted of tests of properties of fresh mortars (consistency, initial setting time, hydration heat) and hardened mortars (compressive strength and drying shrinkage). It has been found that using both SRA and EXP admixtures leads to maintaining the same setting time which can be prolonged if only SRA is used, decreased compressive strength, possibility of increased consistency. Synergistic effect on shrinkage was also confirmed.
PL
Jednym z głównych problemów mogących powodować spadek trwałości betonu jest pękanie związane z jego skurczem. Zjawisko skurczu betonu jest jednym z częściej podnoszonych problemów w technologii betonu, ze względu na fakt, że w dojrzewającym betonie występuje wiele mechanizmów skurczu jednocześnie w różnych okresach, a różne rodzaje skurczu wymagają różnych metod jego redukcji. Aby spróbować ograniczyć skurcz, opracowano wiele metod, m.in. stosowanie środków ekspansywnych lub stosowanie domieszek zmniejszających skurcz (SRA). Środki ekspansywne służą do kompensacji skurczu poprzez pobudzenie reakcji tworzenia ekspansywnego etryngitu w pierwszych godzinach hydratacji, tak by kompensować redukcję objętości w wyniku skurczu chemicznego i autogenicznego. Mechanizm działania SRA jest natomiast łączony głównie z redukcją skurczu wysychania, ze względu na jego działanie związane z kilkoma równoczesnymi efektami zachodzącymi w jego obecności: obniżenie napięcia kapilarnego na skutek niskiego napięcia powierzchniowego oraz stworzenie struktury z mniejszymi porami pojawiającymi się na skutek obniżonego napięcia powierzchniowego, co pozwala na utrzymanie wysokiej wilgotności względnej. W celu lepszej redukcji skurczu podjęto próby stosowania obydwu domieszek jednocześnie, otrzymując bardzo dobre wyniki redukcji skurczu; problemem w powszechniejszym zastosowaniu tej metody jest niewielka ilość informacji o wpływie stosowania domieszki SRA i ekspansywnej na raz na inne właściwości betonów i zapraw. Dlatego w niniejszym artykule przedstawiono analizę wpływu stosowania zarówno domieszki ekspansywnej (EXP) jak i SRA na właściwości zapraw. Zaprawy z cementem portlandzkim CEM I 42.5R (OPC) i CEM III/A 32.5N-LH/HSR/NA (SC) modyfikowano dodając dostępne na rynku domieszki EXP i SRA w ilości pełnej dawki zalecanej przez producenta i połowy zalecanej dawki. Testy przeprowadzono zarówno na zaprawach z tylko jedną domieszką, jak i na ich kombinacji. Badania obejmowały badania właściwości zapraw świeżych (konsystencja, czas początku wiązania, ciepło hydratacji) oraz zapraw stwardniałych (wytrzymałość na ściskanie i skurcz wysychania).
W artykule przedstawiono problematykę pozyskiwania oraz stosowania kruszyw z recyklingu betonu jako zamiennika części kruszywa naturalnego w betonie do zastosowań konstrukcyjnych. Omówiono metody pozyskiwania kruszywa z recyklingu betonu, uwarunkowania formalne oraz wpływ kruszyw z recyklingu betonu na właściwości mieszanki betonowej i stwardniałego betonu.
EN
The article presents the issue of obtaining and using aggregates from concrete recycling as a substitute for a part of natural aggregate in concrete for structural applications. The methods of obtaining aggregate from concrete recycling, formal conditions and the influence of recycled concrete aggregate on the properties of fresh and hardened concrete are discussed.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Możliwym rozwiązaniem problemu stabilności pianobetonów o małej gęstości oraz poprawy ich właściwości jest zastosowanie cementu CSA. W artykule przedstawiono wyniki badań pianobetonów o małej gęstości, w których zastosowano cement portlandzki CEM I 52,5R oraz alternatywnie cement CSA. Uzyskane wyniki pokazały, że pianobetony z cementem CSA charakteryzują się większą wytrzymałością, mniejszym współczynnikiem przewodzenia ciepła i strukturą o mniejszych porach niż pianobetony z cementem CEM I.
EN
A possible solution to the problem of the stability of low-density foam concrete stability and improvement of its properties is the use of CSA cement. The article presents the results of tests of low-density foam concrete, produced with CEM I 52.5R Portland cement and, alternatively, CSA cement. The obtained results showed that foam concrete with CSA cement is characterized by higher strength, lower thermal conductivity, and a structure with smaller pores than foam concrete with CEM I cement.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Pianobeton powstaje przez wprowadzenie piany, wytworzonej przy użyciu środka pianotwórczego, do zaczynu cementowego. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu środka spieniającego na właściwości termiczno-mechaniczne pianobetonów o bardzo małej gęstości. Badane próbki pianobetonu z proteinowym środkiem spieniającym charakteryzuje bardziej jednolita struktura, większa wytrzymałość na ściskanie oraz mniejszy współczynnik przewodzenia ciepła w porównaniu z pianobetonem z syntetycznym środkiem spieniającym.
XX
Foam concrete is made by introducing foam, produced with a foaming agent, into the cement slurry. The article presents the results of research on the effect of the type of foaming agent on the thermo-mechanical properties of ultra-light foam concrete. The examined samples of foam concrete with a protein foaming agent are characterized by a more uniform structure, greater compressive strength and a lower heat conductivity compared to foam concrete based on a synthetic foaming agent.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.