Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Mechaniczne i mikrostrukturalne właściwości betonu wysokowartościowego z dodatkiem żużla paleniskowego

Wytrzymałość na rozciąganie
Archiwum autora
Ciąg dalszy artykułu...

Żużel paleniskowy jest kruszywem porowatym, wysuszonym, które intensywnie odciąga wodę z zaczynu. Istnieją przypuszczenia, że budowa strefy przejściowej w takich betonach będzie inna niż w betonie tradycyjnym [30].

Na podstawie fotografii SEM stwierdzono, że dobre wiązanie zaczynu z kruszywem żużlowym (M-3, M-4) decyduje o wyższej wytrzymałości betonu na rozciąganie w porównaniu z betonem wzorcowym wykonanym na kruszywie żwirowym.

Wiązania między żwirem a zaczynem są słabsze niż w przypadku żużla. Potwierdziły to obserwacje mikroskopowe, które wykazały rysy rzędu 2-4 μm przechodzące przez żwir oraz między zaczynem i kruszywem. Powierzchnia żużla jest szorstka i nieregularna, co skutkuje jego większą adhezją do zaczynu cementowego w porównaniu z kruszywem żwirowym.

Warto wiedzieć: Produkcja betonu a problem redukcji emisji dwutlenku węgla

Obserwowany spadek wytrzymałości na rozciąganie można wytłumaczyć większą grubością słabej strefy przejściowej w betonach o większym dodatku żużla.

Podsumowanie

Z przeprowadzonych badań można wyciągnąć następujące wnioski:

  • ilość żużla paleniskowego wpływa na wzrost porowatości otwartej i nasiąkliwości oraz spadek gęstości betonu. Wzrost porowatości otwartej zawierał się w przedziale 4-19%, a nasiąkliwości w przedziale 4-11% w stosunku do betonu bez dodatku żużla. Spadek gęstości wynosił od 2% do 8%;
  • wytrzymałość betonu na ściskanie rosła wraz z zawartością żużla i powodowała przyrost wytrzymałości od 10% do 23%. O poprawie tej cechy decydowała większa wytrzymałość na miażdżenie kruszywa żużlowego;
  • wytrzymałość betonu na rozciąganie przy rozłupywaniu i przez zginanie wzrastała wraz z dodatkiem żużla w porównaniu z betonem wzorcowym, ale największy jej przyrost zaobserwowano przy 10% dodatku żużla. Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu miała przyrosty od 3,5% do 9%, a wytrzymałość na rozciąganie przez zginanie od 3% do 18%;
  • moduły sprężystości betonów z żużlem paleniskowym były znacznie mniejsze od modułu sprężystości betonu wzorcowego. Spadki modułów zawierały się w przedziale od 21% do 33%;
  • wszystkie badane parametry mechaniczne między 28 a 56 dniem charakteryzowały przyrosty wartości;
  • silne wiązanie zaczynu z szorstkim kruszywem żużlowym decydowało o wyższej wytrzymałości na rozciąganie tych betonów w porównaniu z betonem wzorcowym.

Wyniki badań sugerują, że żużel paleniskowy można stosować do produkcji dobrej jakości betonu. Podstawowymi warunkami ich wykorzystania w przemyśle budowlanym są kruszenie i eliminacja części metalicznych oraz wykonywanie okresowych badań laboratoryjnych cech fizycznych i chemicznych kruszywa obejmujących oznaczenie strat przy prażeniu i zawartości związków siarki.

Żużel stosowany jako substytut kruszywa grubego w betonie wpływa pozytywnie na cechy użytkowe betonów.

Duże znaczenie ma również aspekt ekonomiczny, gdyż zastąpienie części kruszywa obniża koszt wykonania betonu, co związane jest z obniżeniem kosztów wydobycia surowców naturalnych do produkcji.

Należy pamiętać, że nie jest to surowiec standaryzowany, o ściśle sprecyzowanych parametrach jakościowych. W związku z tym praktyczne zastosowanie będą miały wyłącznie żużle produkowane przez duże zakłady energetyczne, które są w stanie zagwarantować ciągłość dostaw i stabilność składu chemicznego i ziarnowego, co stanowi podstawowy warunek wzrostu zastosowań żużli paleniskowych w produkcji materiałów budowlanych i stwarza perspektywy dalszego rozwoju technologii recyklingu ubocznych produktów spalania węgla.

Wyniki prac były finansowane w ramach środków statutowych Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego nr S/15/2015 i S/14/2015.

Literatura

1. Z. Jamroży, "Beton i jego technologie", PWN, Warszawa 2009.
2. A. Sales, F.R. De Souza, "Concretes and mortars recycled with water treatment sludge and construction and demolition rubble", "Construction and Building Materials", nr 23/2009, s. 2362-70.
3. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2014 przyjęty Uchwałą nr 217 Rady Ministrów z dnia 24 grudnia 2010 r. (M. P. nr 101, poz. 1183).
4. L. Czarnecki, M. Kaproń, D. Van Gemert, "Sustainable Construction: Challenges, Contribution of Polymers", Research Arena, "International Journal for Restoration of Buildings and Monuments", nr 19(2/3)/2013, s. 81–96.
5. K. Galos, A. Uliasz-Bocheńczyk, "Źródła i użytkowanie popiołów lotnych w Polsce", "Gospodarka Surowcami Mineralnymi", nr 1/21/2005, s. 23–42.
6. F. Plewa, Z. Mysłek, "Zagospodarowanie odpadów przemysłowych w podziemnych technologiach górniczych", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2001.
7. W. Roszak, F. Kubiczek, "Betony z kruszyw lekkich", Arkady, Warszawa 1989.
8. E. Strzałkowska, "Charakterystyka właściwości fizykochemicznych i mineralogicznych wybranych ubocznych produktów spalania węgla", Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011.
9. BN-79/6722-09, "Popioły lotne i żużle z kotłów opalanych węglem kamiennym i brunatnym. Podział, nazwy i określenia".
10. PN-EN 12620:2004, "Kruszywa do betonu".
11. Instrukcja Instytutu Techniki Budowlanej (ITB) nr 234/2003, "Badania promieniotwórczości naturalnej surowców i materiałów budowlanych".
12. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 2 stycznia 2007 r. w sprawie wymagań dotyczących zawartości naturalnych izotopów promieniotwórczych potasu K-40, radu Ra-226 i toru Th-228 w surowcach i materiałach stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi i inwentarza żywego, a także w odpadach przemysłowych stosowanych w budownictwie, oraz kontroli zawartości tych izotopów. Prawo atomowe (DzU z 2004 r. Nr 161, poz. 1689, z późn. zm.).
13. A.M. Neville, "Właściwości betonu", V edycja, SPC, Kraków 2012.
14. M.C. Nataraja, T.S. Nagaraj, S. Bhavanishankar, B.M. Ramalinga Reddy, "Proportioning cement based composites with burnt coal cinder", "Materials and Structures", nr 40/2007, s. 543-552.
15. M.D.A. Thomas, D.S. Hopkins, M. Perreault, K. Cail, "Ternary cement in Canada", "Concrete International", nr 29(7)/2007, s. 59–64.
16. „Budownictwo betonowe”, pod red. B. Lewickiego, t. 4 "Betony lekkie", Arkady, Warszawa 1967.
17. A. Bouguerra, A. Ledhem, F. de Barquin, R.M. Dheilly, M. Queneudec, "Effect of microstructure on the mechanical and thermal properties of lightweight concrete prepared from clay, cement, and wood aggregate", "Cement and Concrete Research" 28(8)/1998, s. 1179-1190.
18. R.W. Steiger, M.K. Hurd, "Lightweight insulating concrete for floors and roof decks", "Concrete Construction", nr 23(7)/1978, s. 411-422.
19. PN-EN 196-2:2005, "Metody badania cementu. Część 2. Analiza chemiczna cementu".
20. PN-EN 197-1:2002, "Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku".
21. PN-B-19707:2013-10, "Cement. Cement specjalny. Skład, wymagania i kryteria zgodności".
22. EN 933-1:1997, "Tests for geometrical properties of aggregates Determination of particle size distribution. Sieving metod".
23. PN-EN 934-2+A1:2012, "Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu. Część 2: Domieszki do betonu. Definicje, wymagania, zgodność, oznakowanie i etykietowanie".
24. PN-EN 12390-7:2001, "Badania betonu. Gęstość betonu".
25. PN-88/B-06250, "Beton zwykły".
26. PN-EN 12390-3:2002, "Badania betonu. Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań".
27. PN-EN 12390-6:2011, "Badania betonu. Część 6: Wytrzymałość na rozciąganie przy rozłupywaniu próbek do badań".
28. PN-EN 12390-5:2011, "Badania betonu. Część 5: Wytrzymałość na zginanie próbek do badań".
29. ASTM C 469-02:2004, "Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression".
30. W. Kurdowski, "Chemia cementu i betonu", SPC, PWN, Kraków - Warszawa 2010.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 10/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »



Odkryj nowy wymiar bezpieczeństwa dla Twojego domu »

Żaluzje ceramiczne, szklane, wentylowane. Co wybrać?

Każdemu z nas zależy na zapewnieniu odpowiedniego bezpieczeństwa swoim bliskim i miejscu, które jest dla nas najważniejsze. Wybór...
czytaj dalej »

Które rozwiązanie sprawdzi się w Twoim przypadku? Jak ochronić wnętrze przed słońcem, hałasem lub zimnem? czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Izolacja natryskowa - co warto wiedzieć?

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Produkty polimocznikowe można stosować wszędzie tam, gdzie wymagana jest... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »

Uszczelnianie trudnych powierzchni! Zobacz, jak to zrobić skutecznie »


Doszczelniając przegrodę od strony wewnętrznej budynku ograniczamy przenikanie pary wodnej do warstwy izolacyjnej, natomiast... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Sprawdzony sposób na przyspieszenie ocieplenia »

W budynkach nowo wznoszonych barierę dla wody gruntowej stanowi hydroizolacja zewnętrzna ścian piwnic i izolacja pod płytą fundamentową... czytaj dalej » Jakiego produktu użyć, by aplikacja była łatwa, efektywność większa, a tempo pracy ekspresowe? czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji podłóg, dachów i fasad?


Istotną różnicą pomiędzy styropianami białymi i grafitowymi jest ich odporność na ZOBACZ »


Najlepszy produkt na tynku termoizolacji? Sprawdź »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

Obniżona wartość λ pozwala zmniejszyć straty energetyczne oraz wydatki na eksploatacje budynków.
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

dr inż. Danuta Barnat-Hunek
dr inż. Danuta Barnat-Hunek
Danuta Barnat-Hunek ukończyła kierunek budownictwo o specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie na Wydziale Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej. Pracuje na stanowisku ... więcej »
dr inż. Piotr Smarzewski
dr inż. Piotr Smarzewski
Piotr Smarzewski ukończył kierunek budownictwo o specjalności konstrukcje budowlane i inżynierskie na Wydziale Inżynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej. Pracuje na stanowisku adiu... więcej »
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.