Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2019 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Wykorzystanie zeolitów naturalnych jako dodatku do zapraw i betonu

Use of natural zeolites as an additive to mortars and concrete
Profilometr laserowy Talysurf CLI 1000
Profilometr laserowy Talysurf CLI 1000
Fot. M. Pietras, W. Iskra-Kozak, J. Konkol

Obecnie obserwuje się dynamiczny rozwój zagospodarowania obszarów podmiejskich i miejskich, co bezpośrednio prowadzi do wzrostu zapotrzebowania na materiały budowlane, w tym na kompozyty o matrycy cementowej. Zróżnicowanie zapotrzebowania na te materiały i ich właściwości spowodowało, że aktualnie dodatki do betonu stały się nieodłącznym składnikiem zapraw i betonów. Stosowanie dodatków mineralnych jest jednocześnie skutkiem działań proekologicznych stawiających sobie za cel poszukiwanie materiałów mogących być alternatywą dla części cementu.

Od lat prowadzone są badania nad zastosowaniem dodatków o właściwościach pucolanowych lub wysokiej aktywności pucolanowej w mieszankach cementowych oraz ich wpływem na właściwości tych materiałów.

Jedną z ważnych kwestii w technologii kompozytów cementowych jest stosowanie dodatków mineralnych, w tym zeolitów [1–3].

Znaczne polepszenie wybranych właściwości betonu jest zadaniem dodatków, które powodują eliminację części cementu i poprawiają urabialność mieszanki betonowej uzupełniając pylaste frakcje kruszywa. Zeolity używane do produkcji betonu polepszają jego właściwości użytkowe, w tym wytrzymałość, sprężystość, odporność na działanie czynników szkodliwych. Dobór odpowiedniego zeolitu i jego proporcji pozwala na uzyskanie kompozytów o pożądanych właściwościach.

Zeolity to materiały o wysokiej aktywności pucolanowej, które ze względów ekonomicznych oraz w zakresie ochrony środowiska, jak również z uwagi na swoje właściwości modyfikujące kompozyty cementowe wpisują się doskonale we współczesne wymagania odnośnie materiałów budowlanych. Są one ekologiczne, trwałe, ekonomiczne i estetyczne oraz łatwe w opracowywaniu modułów sprzyjających ich wykorzystaniu w budowie materiałów budowlanych.

Pochodzenie i budowa zeolitów

Zeolity naturalne powstają wskutek działalności wulkanicznej. Występują również zeolity syntetyczne wytwarzane w laboratoriach. ­Zeolity to glinokrzemiany o porowatej budowie zawierające duże ilości reaktywnych SiO2 i AI2O3, odkryte przez szwedzkiego mineraloga Axela Frederica von Cronstedta w 1756 roku.

Połączenie atomów w zeolitach tworzących elementy struktury krystalicznej zwane tetraedrami można przestawić graficznie w postaci czworościanu foremnego (RYS. 1–2). Kationy krzemu lub glinu z uwagi na niewielkie rozmiary mieszczą się w pustce utworzonej przez aniony tlenu.
W strukturze szkieletowej zeolitów znajdują się wolne przestrzenie, które wypełniają duże jony i cząsteczki wody, dzięki czemu zeolity charakteryzują się dużą pojemnością sorpcyjną, aktywnością katalityczną oraz wysokim poziomem selektywności jonowymiennej. Cecha ta występuje zarówno u zeolitów naturalnych, jak i syntetycznych [4].

RYS. 1–2. Budowa tetraedru: połączenie atomów w tetraedrze (1), model czworościanu foremnego tetraedru (2); rys.: M. Pietras, W. Iskra-Kozak, J. Konkol
RYS. 1–2. Budowa tetraedru: połączenie atomów w tetraedrze (1), model czworościanu foremnego tetraedru (2); rys.: M. Pietras, W. Iskra-Kozak, J. Konkol

Wśród zeolitów pochodzenia naturalnego (znanych jest obecnie około 40), które występują powszechnie w środowisku wyróżnia się przede wszystkim następujące typy:

  • klinoptylolit Na6[(AIO2)6(SiO2)30]·24H2O,
  • chabazyt Ca2[(AIO2)4(SiO2)8]·13H2O,
  • mordenit Na8[(AIO2)8(SiO2)40]·24H2O.

W latach 40. ubiegłego wieku wypracowano innowacyjną wówczas i stosowaną do dnia dzisiejszego metodę pozyskiwania syntetycznych zeolitów, którą jest hydrotermiczna reakcja zachodząca w temperaturze 80–350°C [5]. Proces syntezy zeolitów i uwarunkowania determinujące go opisano między innymi w pracach [6–7]. Badania naukowe wskazują, że zeolity syntetyczne można otrzymać z każdego rodzaju popiołu lotnego, ponieważ wysokie wskaźniki Si i Al, dobrane w odpowiednich proporcjach gwarantują otrzymanie zeolitu o określonych właściwościach.

Czytaj też: Rodzaje domieszek chemicznych i ich rola w kształtowaniu właściwości betonów cementowych >>>

O czym przeczytasz w artykule?Abstrakt

Pochodzenie i budowa zeolitów

Właściwości zapraw i betonów modyfikowanych zeolitem

Przyczynek do badań kompozytów z dodatkiem zeolitów

Celem artykułu jest przedstawienie wybranych wyników badań kompozytów cementowych modyfikowanych zeolitem, występującym jako alternatywa dla części cementu, w tym w połączeniu z nanoproszkami. W artykule zaprezentowano wyniki badań własnych w zakresie wytrzymałości na ściskanie, zginanie oraz badań morfologii powierzchni powstałych na skutek zniszczenia. Wykazano korzyści wynikające z zastosowania zeolitów oraz przydatność opisanej metodyki badań morfologii powierzchni.

Use of natural zeolites as an additive to mortars and concrete

This paper aims at presenting selected results of analyses of cement composites with zeolite additives, used as an alternative to a portion of the cement content, including its combination with nanopowders. The article presents the outcomes of destructive tests in terms of compression strength, bending strength and surface morphology. It specifies the benefits of using zeolites and suitability of the described surface morphology testing methodology.

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 7/8/2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Płyty warstwowe - co warto wiedzieć?


Płyty warstwowe składają się z dwóch zewnętrznych okładzin metalowych, oddzielonych... ZOBACZ »


Wszystko o skutecznej hydroizolacji »

Uzyskaj pomoc w finansowaniu termomodernizacji »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważną kwestią? Każdego roku na całym świecie czytaj dalej »

W praktyce, przeprowadzając termomodernizację budynku dociepla się ściany zewnętrzne, wymienia się okna i drzwi, modernizuje się systemy grzewcze i wentylacyjne..... czytaj dalej »

Co warto wiedzieć o ocieplaniu wełną skalną?


Konieczności ocieplania ścian zewnętrznych wynika nie tylko ze względów ekonomicznych – im lepiej izolowane ściany, tym ZOBACZ »


Systemy mocowań - jaki wybrać? Na co zwrócić uwagę?

Innowacyjne płyty styropianowe »

Dobór system mocowań elewacyjnych uzależniony jest m.in. od rodzaju materiału, z jakiego wykonane są ściany... czytaj dalej » Płyty będą mieć polepszone właściwości użytkowe i tym samym spełniać surowsze normy... czytaj dalej »

Szukasz specjalistycznych farb i produktów?


Służymy fachowym doradztwem i pomagamy w doborze systemu malarskiego... ZOBACZ »


Od czego zacząć termomodernizację domu? Co zrobić, aby uzyskać dotację?

Czego użyć do naprawy balkonu lub tarasu?

Jak dzięki termomodernizacji zmniejszyć zuzycie energii na ogrzewanie domów nawet o 69%?.. czytaj dalej » Jak obliczyć spadek balkonu? Po co wykorzystywać sznur dylatacyjny? czytaj dalej »

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?


W 2002 r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... ZOBACZ »


Jak oszczędzić na ogrzewaniu budynku?

Chcesz poprawić efektywność energetyczną domu?

Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd... czytaj dalej » Mniej więcej jedna trzecia globalnie zużywanej energii jest obecnie wykorzystywana do ogrzewania i chłodzenia budynków... czytaj dalej »

Szukasz narzędzi i materiałów do codziennej pracy?


Szukasz produktów w specjalnych promocyjnych cenach? ZOBACZ »


Jak zabezpieczyć budynek przed wilgocią?

Kiedy i gdzie stosować płyty warstwowe?

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

Płyty warstwowe z wełny mineralnej posiadają odporność ogniową EI do... czytaj dalej »

Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr...
czytaj dalej »


Termomodernizacja – co obejmuje w praktyce?

Kiedy zastosować izolację z keramzytu?

Izolacja keramzyt

Termomodernizacja to szereg działań, które polegają na zmianach w strukturze budynku, a także... czytaj dalej »

Keramzyt nie traci swoich właściwości wraz z upływem czasu, dlatego można... czytaj dalej »

Ekspert Budowlany - zlecenia

dr hab. inż. prof. PRz Janusz Konkol
dr hab. inż. prof. PRz 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 i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej. Obecnie jest doktorantką w Katedrze Inżynierii Materiałowej i T... więcej »
mgr inż. Wioleta Iskra-Kozak
mgr inż. Wioleta Iskra-Kozak
Wioleta Iskra-Kozak ukończyła studia na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Ceramiki na Akademii Górniczo-Hutniczej. Obecnie pracuje na stanowisku asystenta w Katedrze Inżynierii Materiałowej ... 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 »
10/2020

Aktualny numer:

Izolacje 10/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Szklana fasada o podwójnym przepływie powietrza
  • - Fala renowacji
Zobacz szczegóły
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Flowcrete Polska Sp. z o.o.
Flowcrete Polska Sp. z o.o. Jesteśmy producentem i dystrybutorem materiałów do wykonywania bezspoinowch posadzek żywicznych -...
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

.