Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Metakaolinit jako dodatek do betonu

Inne pozytywne skutki zastosowania dodatku metakaolinitu do betonów i zapraw
Metakaolinit
Metakaolinit
Autorzy
Ciąg dalszy artykułu...

Inne pozytywne skutki zastosowania dodatku metakaolinitu do betonów i zapraw

Skurcz i pełzanie

Niekorzystne skutki dla całej konstrukcji, jak i betonu może wywołać zjawisko skurczu. Groźnym zjawiskiem dla betonu jest również pełzanie, które jest związane z długotrwałym obciążeniem elementu wywołując odkształcenia. Brooks i Megat Johari [18] wykazali pozytywne działanie dodatku metakaolinitu na skurcz i pełzanie betonów. Stwierdzili, że metakaolinit w ilości powyżej 10% zmniejsza całkowity skurcz i pełzanie betonu.

Odporność na wysoką temperaturę

Badania odporności zapraw i betonów z dodatkiem metakaolinitu na ekspozycję wysokiej temperatury prowadzili między innymi Morsy i inni [19], którzy w wyniku zastąpienia cementu 10 i 15% udziałem nanometakaolinitu również w temperaturze powyżej 600°C uzyskali wzrost wytrzymałości na ściskanie i zginanie zapraw i betonów.

Właściwości sorpcyjne betonów modyfikowanych metakaolinitem

Ramezanianpour i Jovein [12] stwierdzili na podstawie wyników współczynnika sorpcyjności, że dodatek metakaolinitu w ilości 10% daje w porównaniu z innymi poziomami zamiany najlepsze wyniki niezależnie od stosunku wody/spoiwo i wieku betonu oraz kontrolnymi betonami. Uzyskali oni zwiększenie współczynnika sorpcyjności w przypadku niektórych betonów z udziałem 15% metakaolinitu w porównaniu ze współczynnikiem sorpcyjności betonu kontrolnego.

Wodoprzepuszczalność

Vejmelkova i inni [20] w swojej pracy przeprowadzili badanie wodoszczelności betonu samozagęszczalnego modyfikowanego metakaolinitem. Dodatek metakaolinitu został zastosowany w ilości 2/3 części cementu. Maksymalna głębokość penetracji pod ciśnieniem wody po 28 dniach była niższa ponad 40% niż w betonie niezawierającym metakaolinitu. Natomiast po 90 dniach zjawisko się odwróciło i lepszy okazał się beton bez metakaolinitu. Gorsze wyniki, które zostały uzyskane dla betonu modyfikowanego, mogły być spowodowane niższym stosunkiem woda/spoiwo betonu niemodyfikowanego w porównaniu z betonem zawierającym dodatek metakaolinitu oraz użyciem różnych rodzajów cementów CEM I i CEMIII/A do ich wykonania.

Porowatość

Na właściwości i trwałość konstrukcji betonowej ma duży wpływ rozkład wielkości porów i całkowita porowatość. Szerokie badania na temat porowatości zaczynów cementowych prowadzili Khatib i Wild [21]. Poddali analizie badań porowatości zaczyny ze zmiennym udziałem metakaolinitu 5%, 10%, 15% masy cementu. Wykazali, że udział porów większych o promieniu > 0,02 mm w zaczynie zmniejsza się dzięki większemu udziałowi metakaolinitu oraz czasu utwardzania.

Konkol [7] wykazał, że dodatek metakaolinitu w ilości do 17,5% masy cementu wprowadzony jako częściowy substytut cementu w betonie powoduje zmniejszenie całkowitej porowatości w betonie. Wzrost objętości porów w betonie o promieniach 0,8-2 nm jest spowodowany wprowadzeniem dodatku metakaolinitu, a przy udziale metakaolinitu w betonie wynoszącym 17,5% masy cementu także porów o promieniach 2-10 nm.

Dodatek metakaolinitu do betonu w przypadku porów o większych promieniach powoduje zmniejszenie rozmiarów tych porów. Stwierdzony wzrost objętości porów o średnicach do 2 nm nie wpływa negatywnie na właściwości związane z transportem agresywnych czynników i mrozoodporności betonów z dodatkiem metakaolinitu [7].

Odporność na korozję chlorkową

Chlorki są jednym z zagrożeń, które powodują korozję betonu i stali zbrojeniowej. Potwierdzeniem pozytywnego działania metakaolinitu jako inhibitora dyfuzji chlorków zaprawach są wyniki badań Courard i innych [22]. Autorzy ci wykazali, że optymalny udział metakaolinitu wynosi od 10 do 15% w zaprawie. Czas potrzebny do rozpoczęcia transferu jonów CL- przez próbkę określili w dniach. Tranfer nastąpił w zaprawie z 15% dodatkiem metakaolinitu po 203 dniach, z 20% dodatkiem metakaolinitu po roku nie stwierdzono rozpoczęcia transferu jonów CL-, natomiast w zaprawie bez dodatku transfer nastąpił po 13 dniach.

Odporność na korozję siarczanową

Projektując beton, należy przeciwdziałać zagrożeniu korozyjnemu. Przykładem dodatku poprawiającego odporność na korozję siarczanową jest metakaolinit. Między innymi Pytel [23], stosując w zaprawach metakaolinit w ilości 20% i 30% masy cementu, potwierdził, że dodatek metakaolinitu zwiększa odporność zapraw na działanie korozyjne siarczanów, w tym szczególnie MgSO4.

Zastosowanie matakaolinitu

Materiały ilaste mają szerokie zastosowanie w przemyśle materiałów budowlanych i ceramiki. Mogą być stosowane w produkcji porcelany, płytek ceramicznych, wyrobów garncarskich [7, 24] oraz w przemyśle papierniczym, gumowym, malarskim, spożywczym, elektronicznym, mydlarskim, urządzeń sanitarnych i tworzyw sztucznych. Mogą być także wykorzystywane do rekultywacji terenów skażonych metalami ciężkimi lub produktami ropopochodnymi [7, 25]. Prażony kaolin stosowany jest w produkcji betonów lekkich [26], do renowacji zabytków [27], a przede wszystkim jako cenny dodatek typu II do betonów.

Czytaj też: Wymagania dla betonu do konstrukcji nawierzchni sztywnych >>>

Według [28] dodatek metakaolinitu ma szerokie zastosowanie w przemyśle budowlanym w obiektach budowlanych naziemnych i podziemnych. Może być stosowany w mieszankach betonowych wykonywanych na budowie oraz w betonach towarowych, prefabrykowanych, różnych klasy zapraw itd. Dodatek metakaolinitu może być stosowany jako dodatek do tynków i zapraw zwykłych oraz barwionych, ponieważ zapobiega powstawaniu wykwitów wapiennych.

Wnioski

Aktualnym kierunkiem badań i ich aplikacji jest dążenie do stosowania w technologii betonu i zapraw nie tylko materiałów pochodzących z recyklingu, ale i materiałów, które są przyjazne środowisku. Stosowanie metakaolinitu jako zamiennika części cementu w betonie ma ogromne znaczenie w budownictwie zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska w odniesieniu do konstrukcji budowlanych.

Przeanalizowanie korzyści wynikających z zastosowania metakaolinitu doprowadzi z pewnością do zwiększenia zapotrzebowania przez firmy wytwarzające mieszanki betonowe, zaprawy na ten materiał. W ostatnim czasie przeprowadzono liczne badania mające na celu ocenę wpływu metakaolinitu, jako częściowego zamiennika cementu na parametry techniczne kompozytów o matrycy cementowej. Wymienione źródła świadczą o tym, że metakaolinit może być stosowany w przemyśle budowlanym jako efektywny dodatek o wysokiej aktywności pucolanowej.

Literatura

1. PN-EN 206:2014, "Beton. Wymagania, właściwości, dodatkiem produkcja i zgodność".
2. Z. Jamroży, "Beton i jego technologie", PWN, Warszawa 2015.
3. E. Gartner, "Industrially interesting approaches to low-CO2 cement", "Cement and Concrete Research" 9(34)/2004, pp. 1489-1498.
4. Ch. He, B. Osbaeck, E. Makovicky, "Pouzzolanic reactions of six principal clay minerals: action, reactivity assessment and technological effects", "Cement and Concrete Research" 25/1995, pp. 1691-1702.
5. W. Kurdowski, "Chemia cementu i betonu", Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wydawnictwo Naukowe PWN, Kraków-Warszawa 2010.
6. J. Konkol, "Metakaolinit i popiół fluidalny jako alternatywne w stosunku do pyłów krzemionkowych dodatki mineralne do betonu",  "Inżynieria i Budownictwo" 9/2012, s. 503-507.
7. J. Konkol, "Struktura i właściwości kompozytów cementowych modyfikowanych metakaolinitem", Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2016.
8. R. San Nicolas, "Characteristics and applications of flash metakaolins", "Applied Clay Science" 83-84/2013, pp. 253-262.
9. W. Kurdowski, "Uwodnione gliniany wapniowe w zaczynie cementowym - przegląd stanu zagadnienia", "Cement Wapno Beton" 5/2009, s. 255-266.
10. J.A. Kostuch, V. Waltersand, T.R. Jones, "High performance concretes incorporateing metakaolin", Inter Conference on Concrete 2000: Economic and Durable Construction Through Excellence, K. Ravindra, M. Roderick (eds.), University of Dundee, II, 1993, pp. 1779-1811.
11. S. Wild, J.M. Khatib, "Portlandite consumption in metakaolin cement pastes and mortars", "Cement and Concrete Research", 1(27)/1997, pp. 137-146.
12. A.A. Ramezanianpour, H.B. Jovein, "Influence of metakaolin as supplementary cementing material on strength and durability of concretes", "Construction and Building Materials" 30/2012, pp. 470-479.
13. S. Wild, J.M. Khatib, A. Jones, "Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete", "Cement and Concrete Research" 10(26)/1996, pp. 1537-1544.
14. C.S. Poon, S.C. Kou, L. Lam, "Compressive strength, chloride diffusivity and pore structure of high performance metakaolin and silica fume concrete", "Construction and Building Materials", 10 (20)/2006, pp. 858-865.
15. X. Qian, Z. Li, "The relationships between stress and strain for high-performance concrete with metakaolin", "Cement and Concrete Research" 11(31)/2001, pp. 1607-1611.
16. J. Konkol, M. Pyra, "Wybrane właściwości betonów modyfikowanych zmiennym udziałem dodatku metakaolinitu", Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, t. XXXI, z. 61 (3/II/14), 2014, s. 287-296.
17. M. Pavlíková, T. Brtník, M. Keppert, R. Černý, "Wpływ metakaolinitu, jako częściowego zamiennika cementu, na właściwości zapraw wysokowartościowych", "Cement Wapno Beton" 9/2009, s. 113-122.
18. J.J. Brooks, M.A. Megat Johari, "Effect of metakaolin on creep and shrinkage of concrete", "Cement and Concrete Research" 6(23)/2001, pp. 495-502.
19. M.S. Morsy, Y.A. AL-Salloum, H. Abbas, S.H. Alsayed, "Behavior of blended cement mortars containing nano-metakaolin at elevated temperatures", "Construction and Buildings Materials" 35/2012, pp. 900-905.
20. E. Vejmelkova, M. Keppert, S. Grzeszczyk, B. Skaliński, R. Cerny, "Properties of self-compacting concrete mixtures containing metakaolin and blast furnace slag", "Construction and Buildings Materials" 3(25)/2011, pp. 1325-1331.
21. J.M. Khatib, S. Wild, "Pore size distribution of metakaolin paste", "Cement and Concrete Research" 10(26)/1996, pp. 1545-1553.
22. L. Courard, A. Darimont, M. Schouterden, F. Ferauche, X. Willem, R. Degeimbre, "Durability of mortars modified with metakaolin", "Cement and Concrete Research" 33/2003, pp. 1473-1479.
23. Z. Pytel, "Odporność chemiczna zapraw cementowych z dodatkiem metakaolinitu", "Cement Wapno Beton" 6/2005, s. 330-338.
24. R.E. Grim, "Clay Mineralogy”, NcGraw-Hill Book Co., New York 1968.
25. https://pl.wikipedia.org/wiki/Kaolinit (dostęp 7 marca 2019 r.).
26. H.K. Kim, E.A. Hwang, H.K. Lee, "Impacts of metakaolin of lightweight concrete by type of fine aggregate", "Construction and Buildings Materials" 36/2012, pp. 719-726.
27. E. Aggelakopoulou, A. Bakolas, A. Moropoulou, "Properties of lime-metakaolin mortars for the restoration of historic masonries", "Applied Clay Science" 1(53)/2011, pp. 15–19.
28. https://www.astra-polska.com/oferta/betony-przemyslowe/astra-mk-40/(dostęp 7 marca 2019 r.).

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »

[metakaolonit, beton, dodatki do betonu, kaolonit, cement, beton, zaprawy, budowa dróg, mieszanki betonowe, konstrukcje budowlane, przemysł budowlany, konstrukcje betonowe]

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 7/8/2019

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Maksymalną mocą jaką można wykorzystać bezpośrednio z energii słonecznej na jednym metrze kwadratowym powierzchni jest tzw. stała słoneczna, która wynosi...  czytaj dalej »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Co zrobić, by samodzielnie wykonywać zawód architekta w Polsce i UE? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... ZOBACZ »


dr hab. inż. Janusz Konkol
dr hab. inż. Janusz Konkol
Janusz Konkol ukończył studia na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej. Pracuje na stanowisku profesora nadzwyczajnego w Katedrze Inżynierii Materiałowej i Tec... więcej »
mgr inż. Maria Pietras
mgr inż. Maria Pietras
Maria Pietras ukończyła studia na kierunku budownictwo na Wydziale Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury Politechniki Rzeszowskiej. Obecnie jest doktorantką na pierwszym roku studiów III s... 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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
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

.