Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Usuwanie jonów siarczanowych(VI) ze ścieków z produkcji zapałek przy użyciu cementów glinowo-wapniowych

100%

Salwiczek S. , Barbusiński K. , Kutek K.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

tom T. 93, nr 9

1552-1556

PL

Badano efektywność usuwania siarczanów(VI) ze ścieków poprzez ich wytrącanie w postaci minerału etryngitu. Wykorzystano cementy glinowo-wapniowe Górkal 40 (G40) i Górkal 70 (G70), stanowiące źródło jonów glinu i wapnia, niezbędnych do tworzenia się etryngitu. Badano wpływ czasu reakcji i dawki cementów na skuteczność usuwania siarczanów ze ścieków syntetycznych zawierających ok. 1000 mg SO4 2-/dm3. Wstępne badania na ściekach syntetycznych wykazały, że cementy G40 i G70 mają podobną skuteczność usuwania siarczanów. Do dalszych badań wybrano cement G40, który przy mniejszych dawkach okazał się skuteczniejszy, a jednocześnie charakteryzował się niższą ceną. Oprócz dawki cementu (a tym samym dawki glinu) oraz czasu reakcji badano również wpływ pH na skuteczność wytrącania siarczanów (formowania etryngitu). Zastosowanie cementu G40 w dawce 3,68 g/dm3., pH 12, czasu reakcji 180 min pozwoliło na usunięcie siarczanów ze ścieków syntetycznych (zawierających 1000 mg SO4 2-/dm3.) do poziomu 40 mg SO4 2-/dm3. (96,0% usunięcia). Następnie zbadano skuteczność powyższej metody do oczyszczania ścieków zawierających siarczany(VI) w ilości 2475 mg/dm3 odprowadzanych podczas produkcji zapałek. Ścieki zostały podczyszczone wcześniej z innych zanieczyszczeń w przyzakładowej oczyszczalni metodą Fentona (FeSO4 + H2 O2). Dla dawki cementu 3,8 g/dm3., pH 12 oraz czasu reakcji 180 min uzyskano stężenie siarczanów(VI) na poziomie 30 mg/dm3., co odpowiadało 98,8% usunięcia.

EN

Synthetic and real wastewaters from match prodn. were treated with Al-Ca cements (up to 60 g/L) at pH 8.0–12.5 under stirring for 300 min (150 rpm) to remove SO4 2- ions (initial concn. 910–2475 mg/L). The gypsum precipitate was sepd. by sedimentation, filtration and centrifugation. The gypsum removal degree increased with increasing the cement dose and stirring time and showed a max. at pH 12.0 (near 100%).

2

Klasyczne i nowoczesne spojrzenie badawcze na procesy hydratacji cementów glinowo-wapniowych

84%

Madej D. , Kruk A.

|

tom R. 28, nr 5

318--338

PL

Cementy glinowo-wapniowe [CAC] ze względu na ich unikalne właściwości stosowane są zazwyczaj w konstrukcjach odlewanych w miejscu instalacji oraz w aplikacjach wysokotemperaturowych. Klinkier cementowy CaAl2O4 [CA] oraz klinkier domieszkowany jonami Sm [CA:Sm], otrzymano metodą klasyczną i scharakteryzowano za pomocą proszkowej dyfrakcji rentgenowskiej [XRD], skaningowej mikroskopii elektronowej [SEM] wraz z spektroskopią rentgenowską z dyspersją energii [EDS] oraz spektroskopią luminescencyjną. Analiza dyfraktometryczna ujawniła obecność wyłącznie fazy CaAl2O4. Następnie, klasycznymi metodami badawczymi prześledzono postęp hydratacji obu cementów, w tym kalorymetrii izotermicznej, XRD, SEM oraz technikami najnowocześniejszymi: czasowo rozdzielczą elektrochemiczną spektroskopią impedancyjną [TR-EIS] oraz spektroskopii fotoluminescencyjnej [PS]. Badania TR-EIS przeprowadzono za pomocą Kamery Impedancyjnej w zakresie częstotliwości od 100 Hz do 1 MHz. Ewolucja uzyskanych widm impedancyjnych i widm luminescencyjnych z łatwością wskazała początek formowania nowej fazy stałej oraz kolejnych etapów hydratacji. Dynamikę procesu hydratacji skutecznie zobrazowano poprzez śledzenie zmian intensywności widma luminescencyjnego jonów Sm3+. Obie techniki są ze sobą komplementarne i spójne z klasycznymi metodami badawczymi stosowanymi w chemii cementu, zwłaszcza w badaniach m.in. hydratacji cementów portlandzkich i innych spoiw.

EN

Calcium aluminate cements [CACs] are typically used for cast-in-place structural work and high temperature applications due to their unique properties. The CaAl2O4 [CA] and Sm-doped CaAl2O4 [CA:Sm] cement clinkers obtained by the solid-state reaction were investigated using X-ray powder diffraction [XRD], scanning electron microscopy [SEM] and energy dispersive X-ray spectroscopy [EDS] and luminescence spectroscopy. The XRD result shows that the powders are pure CaAl2O4. As a next step, hydration behavior of as-synthesized cements was investigated by both classical methods including isothermal calorimetry and XRD, and the state-of-the-art techniques including time resolved electrochemical impedance spectroscopy [TR-EIS] and luminescence spectroscopy. The TR-EIS investigations were obtained by the Impedance Camera over the range of 100 Hz to 1 MHz frequencies. The evolution of obtained EIS and luminescence spectra easily manifested the beginning of the new solid formation and the hydration kinetics. The dynamics of hydration processes were also successfully traced by the changes of the luminescence intensity from the Sm3+ ions. This technique seems to be complementary, and consistent with other methods implemented in the cement chemistry, especially to investigate e.g. hydration of ordinary Portland cements [OPCs] and other binders.

3

Dobór materiałów wiążących w celu poprawy wytrzymałości kamieni cementowych z zaczynów emulsyjnych

67%

Kut Ł.

|

2020

|

tom R. 76, nr 3

154--161

PL

Technologia uszczelniania przestrzeni pierścieniowej pomiędzy kolumną rur okładzinowych a ścianą otworu wiertniczego oparta jest głównie na zaczynach cementowych lub cementowo-lateksowych na bazie wody słodkiej lub wody zasolonej. Takie zaczyny uszczelniające sprawdzają się podczas zabiegów cementacyjnych w otworach odwiercanych płuczką wodnodyspersyjną. Jednak coraz częściej otwory wiertnicze wykonywane są przy użyciu płuczki inwersyjnej (olejowodyspersyjnej), np. Kutno, Tyczyn, Kramarzówka. Płuczki te mogą być stosowane do wiercenia otworów w prawie każdych warunkach geologicznych. Użycie tego typu płuczki niesie wiele pozytywnych aspektów, jednak zdarzają się też negatywne. Jedną z niedogodności jest pozostawianie na ścianach otworu wiertniczego trudnego do usunięcia osadu, co w konsekwencji może mieć wpływ na nieskuteczne uszczelnienie kolumny rur okładzinowych. Obecność tego rodzaju płuczki wiertniczej i jej osadów w otworze podczas uszczelniania kolumny rur okładzinowych wymaga zastosowania specjalnie opracowanych zaczynów cementowych z dodatkiem oleju. Pierwsze próby sporządzenia zaczynów cementowych przygotowanych na bazie płynu woda w oleju wykazały, że nie jest to łatwe do osiągnięcia, ale jednak możliwe. Otrzymano zaczyny cementowe o dobrych parametrach reologicznych, natomiast parametry mechaniczne kamieni cementowych były niskie. Celem badań laboratoryjnych było więc opracowanie zaczynów cementowych sporządzonych na bazie różnych spoiw wiążących do uszczelniania kolumn rur okładzinowych po zastosowaniu płuczki inwersyjnej, z których można by uzyskać kamienie cementowe o podwyższonych parametrach wytrzymałościowych. Obecność oleju w składzie zaczynu cementowego może wpłynąć na jego większą kompatybilność z pozostawionymi na ścianach otworu osadami, a co za tym idzie – także na skuteczniejsze uszczelnienie przestrzeni pierścieniowej. Jako cieczy zarobowej użyto wody wodociągowej, do której dodawano kolejno: środek powierzchniowo czynny (SPC) oraz cement, mieszaninę cementów lub cementu z innym spoiwem. Po ujednorodnieniu mieszaniny dodawano do niej olej wymieszany z emulgatorem. Po połączeniu wszystkich składników zaczyn cementowy mieszano przez 30 minut, a następnie wykonywano pomiary laboratoryjne: gęstości, parametrów reologicznych, filtracji, czasu wiązania, elektrycznej stabilności emulsyjnej. Z wybranych zaczynów sporządzono próbki kamieni cementowych. Próbki te utwardzano i przetrzymywano w dwóch różnych temperaturach: 25°C oraz 120°C. Otrzymane kamienie cementowe poddano badaniu: wytrzymałości na ściskanie, przyczepności do rur stalowych, porowatości, przepuszczalności dla gazu. Badania wykazały, że zastosowanie cementów glinowo-wapniowych lub ich mieszanin z innym spoiwem wpłynęło pozytywnie na parametry technologiczne zaczynów i kamieni cementowych. Użycie tego rodzaju cementów i spoiw doprowadziło do obniżenia filtracji oraz wzrostu elektrycznej stabilności emulsyjnej zaczynów cementowych w porównaniu do powszechnie stosowanych cementów portlandzkich. Ujednorodnienie mieszaniny oraz wspólne łączenie się poszczególnych dodatków nie stwarzało większych trudności. Również otrzymane kamienie cementowe odznaczały się dobrymi parametrami mechanicznymi (Maghrabi et al., 2011; Dębińska, 2012; Kremieniewski, 2012, 2013; Vipulanandan i Krishnamoorti, 2013).

EN

Sealing technology during the sealing of the annular space between the casing column and the borehole wall mainly used cement slurries or latex cement slurries based on freshwater or brackish water. Such cement slurries work well during cementation operations in holes drilled with water-based drilling mud. In the oil industry, more and more often boreholes are drilled using inversion mud (oil-based mud), e.g. Kutno, Tyczyn, Kramarzówka. These muds can be used to drill holes in almost any geological conditions. The use of this type of mud has many advantages and benefits, however, there are also negative aspects. One of the disadvantages is the difficulty of removing mud cake on the walls of the borehole, which may affect the ineffective sealing of the casing column. The presence of this type of drilling mud and its filter cakes in the hole, when sealing the column of casing pipes, requires the use of specially developed cement slurries with the addition of oil. First attempts to prepare cement slurries based on liquid water-in-oil showed that this is not easy to achieve but not impossible. Cement slurries with good technological parameters were obtained, however, the mechanical parameters of cement stones were low. The aim of the presented research was to develop cement slurries based on various binders, used to seal the casing columns after the use of an invert emulsion drilling mud, from which we will obtain stones with increased strength parameters. The presence of oil in the composition of the cement slurry may affect its greater compatibility with mud cake on the walls of the borehole and more effective sealing of the annular space. The freshwater played the role of the slurry. The dispersant, surfactant, cement, a mixture of types of cement or cement with another binder were then added. The oil mixed with the emulsifier was added after homogenizing the mixture. Once all the components were combined, the cement slurry was mixed for 30 minutes and their technological parameters such as density, rheological parameters, filtration, setting time and electrical stability were examined. Cement stone test samples were prepared from selected cement slurries. These samples were cured and hydrated at two different temperatures: 25°C and 120°C. The compressive strength and adhesion to steel pipes tests, porosity and gas permeability were performed for the obtained cement stones. The tests showed that the use of calcium-aluminum types of cement or their mixtures with other binders had a positive effect on the technological parameters of the slurries and cement stones. The use of this type of cement and binders resulted in a decrease of filtration and an increase in the electrical emulsion stability of cement slurries compared to the Portland types of cement. The homogeneity of the mixture and the combination of additives did not pose major difficulties. The obtained cement stones had good mechanical parameters (Maghrabi et al., 2011; Dębińska, 2012; Kremieniewski, 2012, 2013; Vipulanandan and Krishnamoorti, 2013).

4

Odporność na wysoką temperaturę betonów otrzymanych z dwóch różnych cementów

67%

Koňáková D. , Čáchová M. , Doleželová M. , Scheinherrová L. , Vejmelková E. , Černý R.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

tom R. 21/83, nr 5

295--309

PL

Konstrukcje betonowe mogą być czasem narażone na ekstremalne warunki, w okresie ich eksploatacji. Ogień, a właściwie działanie wysokich temperatur są typowym przykładem, w których materiały budowlane mogą ulec zniszczeniu. W artykule przedstawiono badania odporności betonów z dwóch różnych cementów poddanych działaniu trzech temperatur: 105°C, 400°C i 1000°C. Oznaczono zmiany następujących właściwości: wytrzymałość, transport wody i pary wodnej, ciepło właściwe oraz przewodność ciepła. Uzyskane wyniki pokazują, że zwykły beton z cementu portlandzkiego nie jest odporny na wysoką temperaturę i jego stosowanie powinno być ograniczone do 400°C. Natomiast beton z cementu glinowego ma lepszą odporność i zachowuje 25% wytrzymałości po poddaniu działania temperatury wynoszącej 1000°C. Zastosowanie włókien bazaltowych, odpornych na wysokie temperatury nie spowodowało poprawy odporności obu betonów.

EN

Concrete structures can sometimes be exposed to the extreme conditions during their lifetime. A fire or, more generally, exposure to high temperatures presents a typical example when a damage to building materials is likely to occur, which can lead eventually to a collapse of the whole structure. In this paper, high-temperature resistance of concretes from different type of cements is analyzed using a characteristic set of measured material parameters. Basic physical properties, mechanical strengths, water- and water vapor transport parameters, and thermal properties are assessed after the exposure to three different temperatures, namely 105°C, 400°C and 1000°C. Experimental results show that ordinary concrete of Portland cement do not resist well to high temperature and their applicability is limited to 400°C. However, concretes from calcium aluminate cement have a better thermal stability and retain about 25% of their strength, even after being exposed to 1000°C. The application of randomly distributed thermally stable basalt fibres is not found to have any substantial effect on the properties of the analyzed concretes.

5

Badanie hydratacji spoiwa z wstępnie przetworzonego popiołu lotnego wapiennego

59%

Shafiei K. , Lehmann C. , Stephan D.

|

2018

|

tom R. 21/83, nr 4

277--289

PL

W pracy dokonano oceny przebiegu hydratacji wstępnie przetworzonego popiołu lotnego wapiennego [PPW], oraz z dodatkiem zmielonego granulowanego żużla wielkopiecowego [MGŻW] oraz cementu portlandzkiego 42,5R [PC] i cementu siarczanowoglinianowego [CSG]. Uzyskane wyniki pokazują, że sam PCFA ma małą szybkość hydratacji, jak również niską wytrzymałość nawet po 28 dniach twardnienia. Dodatek MGŻW zwiększa szybkość hydratacji PCFA i wytrzymałość po 28 dniach. PC zwiększa wczesną i końcową wytrzymałość, jednak tylko przy dodatku 30% i wydaje się, że jest to głównie wpływ samego cementu. CSG przyspiesza hydratację PPW oraz wytrzymałość wczesną i po 28 dniach.

EN

In the study the hydration of pretreated calcareous fly ash [PCFA] without and with addition of ground granulated blastfurnace slag [GGBS], Portland cement 32.5R [PC] and calcium sulphoaluminate cement [CSA] was examined. The obtained experimental results are showing that PCFA without addition has the low rate of hydration as well as low strength even after 28 days of hardening. The GGBS is accelerating the hydration rate of PCFA and strength after 28 days. PC the early as well the strength after 28 days is increasing, however, only if the addition is high, equal to 30%. It seems that it is principally the effect of cement itself. CSA is accelerating the PCFA hydration and the early strength as well as after 28 days.