POPIÓŁ LOTNY WAPIENNY JAKO DODATEK TYPU II W SKŁADZIE BETONU

DOTACJE NA INNOWACJE DOTACJE NA INNOWACJE

INNOWACYJNE SPOIWA CEMENTOWE I BETONY INNOWACYJNE SPOIWA CEMENTOWE I BETONY

Z WYKORZYSTANIEM POPIOŁU LOTNEGO WAPIENNEGO Z WYKORZYSTANIEM POPIOŁU LOTNEGO WAPIENNEGO

POPIÓŁ LOTNY WAPIENNY JAKO DODATEK TYPU II W SKŁADZIE BETONU

Zbigniew Giergiczny Zbigniew Giergiczny

Politechnika Śląska Wydział Budownictwa

ul. Akademicka 5 44-100 Gliwice

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego

Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

SYSTEMATYKA PREZENTACJI SYSTEMATYKA PREZENTACJI

1. ^Wstęp 1. ^Wstęp

2. Właściwości popiołów lotnych wapiennych

3. Receptury badanych betonów

4. Właściwości mieszanki betonowej

5. Właściwości betonu stwardniałego

5. Właściwości betonu stwardniałego

6. Podsumowanie

WSTĘP WSTĘP

PN-EN 450-1:2012 „Popiół lotny do betonu”

Popiół lotny wapienny nie jest objęty zakresem normy PN-EN 450-1!!!

Popiół lotny wapienny nie jest objęty zakresem normy PN-EN 450-1!!!

Wymagania:

- skład chemiczny

- właściwości fizyczno-mechaniczne:

- miałkość

- wodożądność

- wskaźnik aktywności

PN-EN 206-1:2003 „Beton”

PN-EN 206-1:2003 „Beton”

Współczynnik „k”:

- cementy klasy 32,5 k=0,2 wg prEN 206-1:2013

- cementy klasy 42,5 i wyższe k=0,4

MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ

Miałkość:

PN-EN 450-1 - kategoria S do 12%

PN-EN 450-1 - kategoria S do 12%

- kategoria N do 40%

ASTM C 618 - poniżej 34%

ASTM C618-03 Standard Specificiation for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete

Wodożądność:

PN-EN 450-1 - kategoria S do 95%

PN-EN 450-1 - kategoria S do 95%

- kategoria N – brak wymagań

ASTM C 618 - maksymalny wzrost do 105%

Popiół naturalny

Wodożądność Miałkość Popiół zmielony

Wodożądność Miałkość

% % masy % % masy

MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ

MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ – – próby jednostkowe kocioł 1 próby jednostkowe kocioł 1

naturalny % % masy zmielony % % masy

P1 110 54,2 Pm1 102 4,2

P2 114 52,8 Pm2 104 6,4

P3 110 49,4 Pm3 104 6,0

P4 110 55,2 Pm4 104 30,2

P5 110 52,8 Pm5 104 28,0

P6 110 54,2 Pm6 104 29,6

P7 116 59,8 Pm7 108 10,1

P8 104 36,8 Pm8 96 15,0

P9 110 52,2 Pm9 104 5,3

P9 110 52,2 Pm9 104 5,3

P10 110 51,6 Pm10 104 4,5

P11 110 47,0 Pm11 100 6,4

P12 110 51,8 Pm12 100 4,9

P13 106 42,8 Pm13 100 3,0

P14 110 49,4 Pm14 104 4,4

P15 110 48,8 Pm15 100 29,2

P16 102 37,0 Pm16 96 13,0

MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ

MIAŁKOŚĆ I WODOŻĄDNOŚĆ

RECEPTURY k = 0,4 RECEPTURY k = 0,4

O zn a cz e n ie * lo tn y C E M I 4 2 ,5 R P o p ió ł lo tn y w a p ie n n y C e m e n t

W o d a P ia se k 2 m m Ż w ir 8 m m 1 6 m m

O zn a cz e n ie * P o p ió ł lo tn y w /c

C E M I 4 2 ,5 R P o p ió ł lo tn y w a p ie n n y C e m e n t W o d a P ia se k 0 -2 m m Ż w ir 2 -8 m m Ż w ir 8 -1 6 m m

[%] kg/m

CEM I - 300 - 300 180 670 505 690

1-20% 20 278 56 300 180 655 495 575

* Dodatek popiołu lotnego zmielonego oznaczano literą M

0 ,6 0

1-20% 20 278 56 300 180 655 495 575

1-33% 33 266 87 300 188 650 490 670

3-20% 20 278 56 300 180 655 495 575

3-33% 33 266 87 300 188 650 490 670

RECEPTURY k = 0,4 RECEPTURY k = 0,4

O zn a cz e n ie * lo tn y C E M I 4 2 ,5 R P o p ió ł lo tn y w a p ie n n y C e m e n t

W o d a P ia se k 2 m m Ż w ir 8 m m Ż w ir 1 6 m m S u p e rp la st .

O zn a cz e n ie * P o p ió ł lo tn y w /c

C E M I 4 2 ,5 R P o p ió ł lo tn y w a p ie n n y C e m e n t W o d a P ia se k 0 -2 m m Ż w ir 2 -8 m m Ż w ir 8 -1 6 m m S u p e rp la st

[%] kg/m

[% m. c.]

CEM I - 350 - 350 158 675 510 695 -

1-20% 20 325 65 351 158 660 495 680 0,38

0 ,4 5

1-20% 20 325 65 351 158 660 495 680 0,38

1-33% 33 310 102 351 158 650 490 670 0,60

3-20% 20 325 65 351 158 660 495 680 0,57

KONSYSTENCJA MIESZANKI BETONOWEJ w/c = 0,60 KONSYSTENCJA MIESZANKI BETONOWEJ w/c = 0,60

120

140 CEM I

40 60 80 100 120

O p a d st o Ŝ ka , [m m ] 1 20

1M 20 3 20 3M 20 1 33

0 20 40

początek 15 min 30 min 60 min 90 min

O p a d st o

Czas [min]

1M 33

3 33

3M 33

KONSYSTENCJA MIESZANKI BETONOWEJ w/c = 0,45 + SPL KONSYSTENCJA MIESZANKI BETONOWEJ w/c = 0,45 + SPL

120

140 CEM I

1 20

40 60 80 100 120

O p a d st o Ŝ ka , [m m ] 1 20

1M 20 3 20 3M 20 1 33

20

O p a d st o 40

1M 33

3 33

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE w/c = 0,60 WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE w/c = 0,60 70

80

ci ska n ie [ M P a ]

2 dni 7 dni 28 dni 90 dni 180 dni 360 dni

20 30 40 50 60 70

W yt rzym a ło ść n a ś ci ska n ie [ M P a ]

0 10

C E M I 1 -2 0 % 1 -3 3 % 1 M -2 0 % 1 M -3 3 % 3 -2 0 % 3 -3 3 % 3 M -2 0 % 3 M -3 3 %

W yt rzym a ło

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE w/c = 0,45 + SPL WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE w/c = 0,45 + SPL

80 90 100

ci ska n ie [ M P a ]

2 dni 7 dni 28 dni 90 dni 180 dni 360 dni

20 30 40 50 60 70 80

W yt rzym a ło ść n a ś ci ska n ie [ M P a ]

0 10 20

I % % % % % % % %

W yt rzym a ło

MROZOODPORNOŚĆ F150

MROZOODPORNOŚĆ F150 w/c w/c = 0,45 + SPL = 0,45 + SPL

MROZOODPORNOŚĆ (sole odladzające)

MROZOODPORNOŚĆ (sole odladzające) w/c w/c = 0,45 + SPL = 0,45 + SPL

PODSUMOWANIE PODSUMOWANIE

Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, Ŝe:

• popioły lotne wapienne charakteryzują się duŜą zmiennością

• popioły lotne wapienne charakteryzują się duŜą zmiennością właściwości fizycznych i chemicznych,

• za niekorzystne właściwości popiołu, w technologii betonu, uznaje się podwyŜszoną wodoŜądność oraz wysoką miałkość (zawartość ziaren powyŜej 0,045 mm),

• zastosowanie popiołu lotnego wapiennego w składzie betonu

wpływa na pogorszenie parametrów reologicznych mieszanki

wpływa na pogorszenie parametrów reologicznych mieszanki

betonowej, przejawiające się w szybkiej utracie konsystencji,

nawet w obecności superplastyfikatora; dotyczy to zarówno

popiołu w stanie dostawy, jak i zmielonego,

PODSUMOWANIE PODSUMOWANIE

• poprawa parametrów reologicznych moŜliwa jest przy zastosowaniu kombinacji domieszek chemicznych

zastosowaniu kombinacji domieszek chemicznych o działaniu uplastyczniającym i upłynniającym,

• korzystne efekty zastosowania w składzie betonu popiołów lotnych wapiennych obserwuje się w przypadku betonu

stwardniałego; zachęcające do dalszych badań wydają się być wyniki badań wytrzymałości na ściskanie, mrozoodporności (w przypadku betonów napowietrzonych),

przypadku betonów napowietrzonych),

• w wielu przypadkach, poprawę właściwości betonu moŜna

uzyskać poprzez dodatkową aktywację popiołu, np. przez

Dziękuję za uwagę…

Dziękuję za uwagę…

Konferencja Przedstawicieli Nauki i Przemysłu, Bronisławów, 23

Konferencja Przedstawicieli Nauki i Przemysłu, Bronisławów, 23--24 maja 2013 24 maja 2013

Zbigniew Giergiczny

Wydział Budownictwa

Katedra InŜynierii Materiałów i Procesów Budowlanych

Politechnika Śląska w Gliwicach

DOTACJE NA INNOWACJE DOTACJE NA INNOWACJE

INNOWACYJNE SPOIWA CEMENTOWE I BETONY INNOWACYJNE SPOIWA CEMENTOWE I BETONY

Z WYKORZYSTANIEM POPIOŁU LOTNEGO WAPIENNEGO Z WYKORZYSTANIEM POPIOŁU LOTNEGO WAPIENNEGO

Projekt nr POIG 01.01.02.24-005/09

"Innowacyjne spoiwa cementowe i betony z wykorzystaniem popiołu lotnego wapiennego"

www.smconcrete.polsl.pl

www.smconcrete.polsl.pl