Influence of fly ashes with different glassy phase structure on properties of cement pastes and mortars

Ewelina Tkaczewska

doi:10.35784/bud-arch.1956

Wpływ struktury syntetycznego szkła popiołowego na właściwości zaczynów i zapraw cementowych

Ewelina Tkaczewska

Katedra Technologii Materiałów Budowlanych; Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki; AGH (Polska)

DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.1956

Abstrakt

Praca analizuje zależność między aktywnością pucolanową popiołów lotnych a strukturą ich składnika szklistego. Materiał doświadczalny stanowią modelowe popioły lotne krzemionkowe otrzymane ze zmieszania syntetycznego szkła, syntetycznego mullitu i SiO2 jako źródła β-kwarcu. Syntetyzowano dwa szkła o zmiennym składzie chemiczny dobranym w oparciu o wartość parametru ASI, definiowanego jako stosunek Al2O3/(Na2O+K2O+2CaO). Szkła tworzyła głównie sieć tetraedrów SiO4. W szkle o wartości parametru ASI<1, jony glinu występują wyłącznie w tetraedrach AlO4, a w szkle o wartości parametru ASI>1, jony Al lokują się także w oktaedrach AlO6. Stwierdzono, że szkło, w którego strukturze jony glinu występują w koordynacji 4 i 6, ma większą reaktywność,a tj. zawiera więcej aktywnego Al2O3, osiąga wyższe wskaźniki pucolanowości oraz wpływa pozytywnie na wytrzymałość zaprawy wapiennej. Cement z dodatkiem popiołu zawierającego szkło o wyższej wartości parametru ASI wykazuje wyższe ciepło hydratacji oraz większą wytrzymałość na ściskanie. Dodatek 20%mas. popiołów daje cement CEM II/A-V, klasy 32,5R (jony Al w koordynacji 4) lub 42,5N (jony Al w koordynacji 4 i 6).

Słowa kluczowe:

szkło, cement, ciepło hydratacji, wytrzymałość, mikrostruktura

Bibliografia

Lee S.H., Sakai E., Diamon M., Bang W.K. Cem Conc Res. 29 (1999) 1791.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00169-6 Google Scholar

Małolepszy J., Tkaczewska E. V Konf. PTCer, Zakopane 2005, s.1143.
Google Scholar

Tkaczewska E. Drogi i Mosty, Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa 2008, Nr 4, s.47.
Google Scholar

Bumrongjaroen W., Swatekititham S., Livingston R.A., Schweitzer J. 9th CANMET/ACI Inter. Conf. on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete, Warszawa 2007, s.267.
Google Scholar

Tkaczewska E., Małolepszy J. Cement Wapno Beton 3(2009) 148.
Google Scholar

Małolepszy J., Tkaczewska E. 53 Konf. Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Krynica 2007, s.119.
Google Scholar

Małolepszy J., Tkaczewska E. 54 Konf. Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki PZITB, Krynica 2008, s.411.
Google Scholar

Tkaczewska E., Sitarz M. VI Konf. Naukowo-Techniczna MATBUD’2011, Kraków 2011, s.411.
Google Scholar

Tkaczewska E. 13th Inter. Congress on the Chemistry of Cement, Madrid 2011, s.295.
Google Scholar

Tkaczewska E., Sitarz M. Phys. Chem. Glasses: Eur. J. Glass Sci. Technol. B 54 (2013) 89.
Google Scholar

Ward C.R., French D. w: Characteristics of Australian Fly ashes (eds. Ward C.R., Framch D.), Technical Note 21, Co-operative Research Centre for Coal Sustainable Development, QCAT Technology Transfer Centre, Technology Court, Pullenvale 2003, s.1.
Google Scholar

Dong Y., Hampshire S., Zhou J., Ji Z., Wang J., Meng G. J Eur Ceram Soc 31 (2011) 687.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2010.12.012 Google Scholar

Montanaro L., Perrot Ch., Esnouf C., Thollet G., Fantozzi G., Negro A. J Am Ceram Soc 83 (2000) 189.
DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.2000.tb01169.x Google Scholar

Shao Y., Lefort T., Moras S. Rodriguez D. Cem Conc Res 30 (2000) 91.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00213-6 Google Scholar

Engelhardt G., Nofz M., Forkel K., Wihsmann F.G., Magi M., Samoson A., Lippmann E. Phys Chem Glasses 26 (1985) 157.
Google Scholar

Lacey E.D. Phys Chem Glasses 4 (1963) 234.
Google Scholar

Lowenstein W. Am. Minerol. 39 (1954) 92.
Google Scholar

Day D.E., Rindone G.E. J Am Ceram Soc 45(1962) 489, 496, 579.
DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1962.tb11040.x Google Scholar

Rüssel C. Glastech. Ber. 66 (1993) 93.
DOI: https://doi.org/10.2307/408517 Google Scholar

Rüssel C. Glastech. Ber. 66 (1993) 68.
Google Scholar

Gerlach S., Claußen O., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 238 (1998) 75.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00681-4 Google Scholar

Wiedenroth A., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 290 (2001) 41.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-3093(01)00715-3 Google Scholar

Wiedenroth A., Rüssel C. J. Non-Cryst. Solids 320 (2003) 238.
DOI: https://doi.org/10.1016/S0022-3093(03)00076-0 Google Scholar

Tarte P. SpectrochimActa 23A (1967) 2127.
DOI: https://doi.org/10.1016/0584-8539(67)80100-4 Google Scholar

ASTM C379-65. Specification for Fly Ash for Use as a Pozzolanic Material with Lime. American Society for Testing and Materials (Withdrawn 1966).
Google Scholar

ASTM C593-06. Standard Specification for Fly Ash and Other Pozzolans for Use With Lime. American Society for Testing and Materials.
Google Scholar

PN-EN 450-1:2009. Popiół lotny do betonu – Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
Google Scholar

PN-EN 196-1:2006. Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
Google Scholar

PN-EN 197-1:2012. Cement – Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
Google Scholar

Pobierz

Opublikowane

2013-12-11

Cited By / Share

Tkaczewska, E. (2013) „Wpływ struktury syntetycznego szkła popiołowego na właściwości zaczynów i zapraw cementowych”, Budownictwo i Architektura, 12(4), s. 029–040. doi: 10.35784/bud-arch.1956.