PL236426B1 - Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC - Google Patents
Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC Download PDFInfo
- Publication number
- PL236426B1 PL236426B1 PL421782A PL42178217A PL236426B1 PL 236426 B1 PL236426 B1 PL 236426B1 PL 421782 A PL421782 A PL 421782A PL 42178217 A PL42178217 A PL 42178217A PL 236426 B1 PL236426 B1 PL 236426B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- wollastonite
- rpc
- cement
- volume
- quartz
- Prior art date
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims description 27
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 title claims description 21
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 title claims description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims description 14
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims description 11
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 title description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 19
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 2
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów RPC, zastępującego mikrokruszywo kwarcowe w matrycy betonów z proszków reaktywnych RPC.
Stosowanie dodatków mineralnych w technologii kompozytów cementowych jest praktykowane od dawna i na bieżąco rozszerzane o nowe rodzaje materiałów. Zwłaszcza cenne właściwości wykazują popioły lotne, które stanowią uciążliwy odpad produkcyjny zakładów energetycznych i których zagospodarowanie jest korzystne dla środowiska. Badania ich przydatności do określonych zastosowań ma odzwierciedlenie w wielu publikacjach naukowych i zgłoszeniach patentowych związanych także z technologią RPC.
Znany jest ze stanu techniki beton z proszków reaktywnych (RPC), charakteryzujący się wytrzymałością na ściskanie wahającą się w granicach od 160 do 200 MPa. Tak wysoka wytrzymałość mechaniczna wynika zarówno z doboru jakościowego jak i ilościowego komponentów. Charakterystyczną cechą tych kompozytów cementowych jest bardzo mała ilość wody zarobowej - poniżej stechiometrycznej ilości, niezbędnej do pełnej hydratacji cementu. Z tego powodu dozowana woda praktycznie całkowicie zostaje wykorzystana podczas reakcji ze składnikami stanowiąc w stwardniałym materiale wodę chemicznie związaną w postaci głównie uwodnionych krzemianów wapniowych. W związku z tym stopień hydratacji cementu w tych kompozytach jest stosunkowo niewielki, głównie uzależniony od warunków dojrzewania, co powoduje, że relikty ziaren cementu odgrywają w znaczącym stopniu rolę mikrokruszywa o bardzo dobrej przyczepności do fazy ciągłej materiału tj. głównie uwodnionych krzemianów wapniowych, z których ona powstaje.
Z polskiego opisu patentowego PL209600 znany jest wysokowytrzymałościowy kompozyt cementowy, który składa się z: cementu CEM I w ilości 10-45% masy oraz mielonego granulowanego żużla wielkopiecowego w ilości 5-50% masy lub zamiennie cementu CEM II B-S w ilości 30-50% masy, pyłu krzemionkowego w ilości do 10% masy, wypełniacza mineralnego o uziarnieniu od 0 do 2 mm, korzystnie w postaci piasku kwarcowego w ilości 35-50% masy, mielonego piasku kwarcowego (70% frakcji ziarnowej od 0 do 0,25 mm) w ilości 5-10%, klinkieru portlandzkiego o ziarnach wielkości 0,5-2,0 mm uzyskanego przez rozdrobnienie lub zamiennie granulowanego żużla wielkopiecowego o podobnym uziarnieniu w ilości 5-10%. Dodatkowo kompozyt cementowy może zawierać włókna węglowe i/lub bazaltowe i/lub organiczne i/lub stalowe w ilości do 5% objętości stwardniałego betonu. Materiał ten charakteryzuje się zawartością pyłu krzemionkowego, jako proszku reaktywnego oraz obecnością w składzie spoiwa granulowanego żużla wielkopiecowego. Kompozyt ten wykazuje wysoką odporność na działanie czynników korozyjnych oraz charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie powyżej 120 MPa po 28 dniach dojrzewania.
Z polskiego zgłoszenia patentowego P-376977 znany jest sposób poprawy własności wytrzymałościowych cementu mający zastosowanie w technologii produkcji cementu, który polega na osiągnięciu poprawy własności wytrzymałościowych cementów poprzez zastosowanie dodatków popiołów fluidalnych w ilości 3:15% i lub dodatków odpadów ze złoża fluidalnego w ilości 3:15%.
Znane są m.in. ze zgłoszeń CN105481286, CN104402291 czy NZ622423 kompozyty cementowe, inne niż betony z proszków reaktywnych z zastosowaniem proszku wollastonitowego. Wollastonit pełni w nich rolę między innymi dodatku o charakterze pucolanowym, składnika dodatku mającego na celu ograniczyć ilość wody zarobowej lub składnika betonu charakteryzującego się wysokim przewodnictwem cieplnym. W podanych zastosowaniach ilość dodatku nie przekracza kilkudziesięciu kg/m3.
Kompozyt cementowy z grupy o ultra wysokich właściwościach mechanicznych (UHSC - Ultra High Strength Concrete), zawierający kruszywo grube wapienne lub bazaltowe o wielkości ziarna maksymalnego 20 mm, jednocześnie zawierający dodatek drobnoziarnistego wollastonitu, którego ziarno maksymalne nie przekracza wartości 0,074 mm, stosowanego w ilości nieprzekraczającej 5% masy kompozytu tj. około 30 kg/m3, posiada wytrzymałość na ściskanie 160 MPa oraz na rozciąganie przy rozłupywaniu do 10,2 MPa (CN 103159443).
Z polskiego opisu patentowego PL220265 B1 znane jest zastosowanie dodatku mineralnego do matryc betonów z proszkiem reaktywnym RPC w postaci fluidalnego popiołu lotnego ze spalania węgla kamiennego lub brunatnego w kotłach cyrkulacyjnych z równoczesnym odsiarczaniem, zawierającego wagowo 8-25% CaO, 30-45% SiO2, 15-25% Al2O3, 5-10% tlenków żelaza, powyżej 60% sumy składników SiO2+Al2O3+Fe2O3, 3-9% SO3, 0-4% niespalonego węgla, który wprowadzany jest do betonu RPC w miejsce pyłu krzemionkowego, w ilości do 75% jego masy.
PL 236 426 B1
Ogólnie znany jest kruchy charakter materiałów mineralnych. W odniesieniu do kompozytów cementowych kruchość często opisywana jako stosunek wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na ściskanie, która maleje wraz z rosnącą wartością wytrzymałości na ściskanie. W przypadku betonów zwykłych, gdzie wytrzymałość na ściskanie nie przekracza 60 MPa, generalnie stosunek ten wynosi około 1/10, w przypadku betonów wysokowartościowych o wytrzymałości do 150 MPa około 1/15, natomiast problem ten zaznacza się najsilniej w przypadku kompozytów o ultra wysokich właściwościach mechanicznych, jakimi są betony z proszków reaktywnych. Kompozyty cementowe o wytrzymałości powyżej 200 MPa, pozbawione włókien stalowych, charakteryzują się stosunkiem wytrzymałości na rozciąganie do wytrzymałości na ściskanie wynoszącym nawet 1/20.
Celem wynalazku jest zastosowanie takiego dodatku mineralnego do betonów z proszkiem reaktywnym RPC, zastępującego mikrokruszywo kwarcowe w matrycy betonów z proszkiem reaktywnym RPC, który doprowadzi do zmniejszenia skurczu oraz kruchości mineralnej matrycy. Stosowane w praktyce w kompozytach betonów z proszkiem reaktywnym R/PC zbrojenie rozproszone z użyciem głównie włókien stalowych o średnicy około 0,2 mm i długości 6-14 mm w ilości 2-2,5 % objętości, jakkolwiek eliminuje jego kruchość, to jednak nie obniża kruchości samej mineralnej matrycy betonów z proszków reaktywnych.
Istotę wynalazku stanowi zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii w postaci ziaren o geometrii: średnica - φ = 0,2:0,8 mm, φ50 = 0,4 mm, długość - l = 1,0:3,4 mm, l50 = 2 mm i składzie chemicznym, w którym suma tlenków głównych CaO oraz SiO2 jest większa niż 95% masowych, a straty prażenia (loss on ignition - LOI) wynoszą mniej niż 4% masowych, jako dodatku mineralnego do matryc betonów z proszków reaktywnych RPC. Wollastonit jest wprowadzany w miejsce co najmniej 50% objętości mikrokruszywa kwarcowego. Udział objętościowy spoiwa tj. sumy objętości cementu, pyłu krzemionkowego, wody oraz superplastyfikatora stanowi 55-65% objętości kompozytu. Zaś wskaźnik wodno-spoiwowy nie przekracza wartości 0,20. Natomiast ilość dodatku pucolanowego w postaci pyłu krzemionkowego wynosi 20-25% masy cementu.
Zastosowanie dodatku mineralnego według wynalazku skutkuje ograniczeniem odkształceń skurczowych oraz kruchości matrycy betonów z proszków reaktywnych RPC opisanej przez ponad dwukrotny wzrost całkowitej energii pękania oraz ponad dwukrotny wzrost wartości współczynnika odporności na kruche pękanie. Dodatkowo rolą zastosowanego mikrokruszywa wollastonitowego, ze względu na jego właściwości i zachowanie w warunkach podwyższonej temperatury, jest umożliwienie obróbki hydrotermalnej, zarówno niskoprężnego naparzania jak i autoklawizacji do temperatury 250°C.
Znakomite właściwości mechaniczne betonów z proszków reaktywnych dojrzewających w zróżnicowanych warunkach hydrotermalnych, charakteryzujących się wytrzymałością na ściskanie przeciętnie 200-250 MPa, na rozciąganie przy zginaniu 10-20 MPa, oraz modułem sprężystości 50 GPa, pozwalają w znacznie większym stopniu wykorzystać właściwości mechaniczne wollastonitu, którego moduł sprężystości przekracza wartość 300 GPa, natomiast wytrzymałość na rozciąganie 2500 MPa. Tworząca się odmiana uwodnionych krzemianów wapniowych tj. fazy C-S-H w kompozytach typu RPC, ze względu na duży udział pyłu krzemionkowego, charakteryzuje się bardzo rozwiniętą powierzchnią właściwą i tym samym zwiększoną przyczepnością do inkluzji. Zatem mikrokruszywo wollastonitowe o włóknistej morfologii w betonach z proszków reaktywnych RPC powoduje zarówno dystrybucję naprężeń przed zarysowaniem materiału jak i uplastycznienie charakteru zniszczenia widoczne po zarysowaniu kompozytu.
Skuteczność zastąpienia mikrokmszywa kwarcowego mikrokruszywem wollastonitowym o włóknistej morfologii w 50% oraz w 100% objętościowo zobrazowano na poniższych przykładach.
Na załączonym rysunku przedstawiono na Fig. 1 wykres zależności siła - ugięcie zarejestrowana podczas zginania 3-punktowego materiału z mikrokruszywem kwarcowym i wollastonitowym, zgodnie z zaleceniami RILEM TC 187 - SOC:2007 dla przykładu 1, natomiast na Fig. 2 - wykres zależności siła - ugięcie zarejestrowana podczas zginania 3-punktowego materiału z mikrokruszywem kwarcowym i wollastonitowym, zgodnie z zaleceniami RILEM TC 187 - SOC:2007 dla przykładu 2.
P r z y k ł a d 1
Betony z proszków reaktywnych RPC zostały wykonane z cementu portlandzkiego CEM I 52,5R spełniającego wymagania normy PN EN 197-1:2012, pyłu krzemionkowego o zawartości amorficznego SiO2 > 94%, mikrokruszywa kwarcowego o zawartości SiO2 > 98%, mączki kwarcowej o zawartości SiO2 > 99% oraz wody zarobowej wodociągowej tym samym spełniającej wymagania normy PN EN 1008:2004. Ze względu na bardzo ograniczoną ilość wody zarobowej, w celu uzyskania odpowiedniej konsystencji mieszanki RPC, zastosowano superplastyfikator polikarboksylanowy. Materiałem refe
PL 236 426 Β1 rencyjnym jest beton z proszków reaktywnych wykonany z mikrokruszywem kwarcowym (skład 1), natomiast w składzie 2 zastąpiono mikrokruszywo kwarcowe w 50% objętościowo mikrokruszywem alternatywnym w postaci wollastonitu, charakteryzującym się włóknistą morfologią i geometrią: φ = 0,2^-0,8 mm, φ50= 0,4 mm, I = 1,0^-3,4 mm, l50= 2 mm. Szczegółowy skład kompozytów przedstawiono w tabeli 1.
T a b e I a 1
Skład kompozytu referencyjnego oraz zawierającego 50% mikrokruszywa wollastonitowego
| Składnik | Ilość [kg/m ] | |
| Skład 1 | Skład 2 | |
| Cement CEM T 52,5R | 903 | 903 |
| Pył krzemionkowy | 181 | 181 |
| Mączka kwarcowa 0/0,2mm | 312 | 312 |
| Mikrokruszywo kwarcowe 0/0,5 mm | 729 | 364 |
| Mikrokruszywo wollastonitowe | 0 | 400 |
| Woda | 217 | 217 |
| Superplastyfikator | 19 | 19 |
Po homogenizacji składników mieszanki, zbadano jej rozpływ metodą stolika rozpływowego według normy PN EN 1015-3:2000. W obydwu przypadkach rozpływ wynosił 25 cm. Ze względu na często stosowaną podczas prefabrykacji elementów wykonanych z betonów z proszków reaktywnych obróbkę hydrotermalną, zaformowane materiały po stwardnieniu zostały poddane dojrzewaniu w trzech różnych warunkach. W wodzie (W) w temperaturze 20°C w czasie 28 dni, w warunkach niskoprężnego naparzania (N) w temperaturze 90°C utrzymywanej przez 12 godzin oraz w autoklawie (A) w temperaturze 250°C przy ciśnieniu 40 bar utrzymywanych w czasie 6 godzin.
Aby w pełni zobrazować właściwości mechaniczne powstałej matrycy betonów z proszków reaktywnych wykonano szereg badań cech mechanicznych od podstawowych tj. wytrzymałości ściskanie fc i rozciąganie przy zginaniu ff zgodnie z normą PN EN 196-1:2006, po bardziej szczegółowe wykonywane zgodnie z RILEM TC 187 SOC:2007 pozwalające wyznaczyć energię pękania Gf przy trzypunktowym zginaniu belki z karbem, wytrzymałość na osiowe rozciąganie ft oraz maksymalne ugięcie, przy którym materiał nie przenosi już żadnego obciążenia 5U. Badanie energii pękania Gf obywało się na próbkach o wymiarach 40x40x160 mm z karbem o głębokości 20 mm i szerokości 1 mm. Rozstaw między podporami wynosił 120 mm, natomiast prędkość zginania wynosiła 0,01 mm/min. Wartość Gf wyznaczona została z zależności:
H4 J Gr~B(D-a) fc3 gdzie:
Wf- praca zniszczenia [Nm]
B - szerokość próbki [m] D - wysokość próbki [m] a - wysokość karbu [m]
Ze względu na podobne właściwości betonów z proszków reaktywnych do kruchych, naturalnych skał, wartości współczynnika odporności na kruche pękanie Kie betonów RPC wyznaczono metodą SCB (Semi-Circular Bend) rekomendowaną przez ISRM (International Society for Rock Mechanics) [Kuruppu
PL 236 426 Β1
M. D., Obara Y., Ayatollahi M. R., Chong K. P., Funatsu T., ISRM-Suggested Method for Determining the Modę I Static Fracture Toughness Using Semi-Circular Bend Specimen, Rock Mech Rock Eng (2014) 47:267-274], Badanie to polega na 3-punktowym zginaniu półokrągłej próbki z karbem. Wartość współczynnika Kie wyznacza się z zależności:
Kie
2ΠΒ = —1,297 + 9,516
0,47 4-16,457
1,071 + 34,401
gdzie:
Pmax - siła maksymalna [N]
R - promień próbki [m]
B - szerokość próbki [m] a - wysokość karbu [m] s - rozstaw między podporami [m] β = a/R [-]
Tabela 2
Zestawienie właściwości mechanicznych kompozytów o składzie 1 i 2
| Cecha | Dojrzewanie w wodzie (W) 20°C | Naparzanie (N) 90°C | Autoklawizacja (A)250°C | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| Wytrzymałość na ściskanie f [MPa] | 182 | 188 | 190 | 201 | 248 | 242 |
| Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu ff [MPa] | 10,6 | 20,0 | 14,3 | 20,2 | 16,8 | 21,1 |
| Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu z karbem ffk [MPa] | 8,20 | 11,31 | 8,15 | 11,54 | 8,64 | 11,14 |
| Wytrzymałość na osiowe rozciąganie ft [MPa] | 5,7 | 7,1 | 6,0 | 7,9 | 5,4 | 7,6 |
| Energia pękania Gf [J/m2] | 63,3 | 109,9 | 69,2 | 104,7 | 66,1 | 101,0 |
PL 236 426 Β1
| Cecha | Dojrzewanie w wodzie (W) 20°C | Naparzanie (N) 90°C | Autoklawizacja (A) 250°C | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| Współczynnik odporności na kruche pękanie Klc [MPa^m] | 0,83 | 1,42 | 0,80 | 1,35 | 0,72 | 1,50 |
| Ugięcie maksymalne 5U [mm] | 0,137 | 0,248 | 0,209 | 0,245 | 0,199 | 0,255 |
Przykład 2
Skład jakościowy w przykładzie 2 nie został zmieniony w stosunku do przykładu 1, jednak w tym przypadku zastąpiono mikrokruszywo kwarcowe objętościowo całkowicie. Materiałem referencyjnym jest beton z proszków reaktywnych zawierający mikrokruszywo kwarcowe. Szczegółowy skład prezentowanych kompozytów zebrano w tabeli 3. Całkowite zastąpienie mikrokruszywa kwarcowego wollastonitowym spowodowało zmianę konsystencji mieszanki - rozpływ mierzony stolikiem rozpływowym do zapraw został ograniczony z 25 do 20 cm. Warunki dojrzewania jak i metody badań cech mechanicznych przyjęto identycznie jak w przykładzie 1.
Tabela 3
Skład kompozytu referencyjnego oraz zawierającego 100% mikrokruszywa wollastonitowego
| Składnik | Ilość [kg/m5] | |
| Skład 1 | Skład 2 | |
| Cement CEM I 52,5R | 903 | 903 |
| Pył krzemionkowy | 181 | 181 |
| Mączka kwarcowa 0/0,2mm | 312 | 312 |
| Mikrokruszywokwarcowe 0/0,5mm | 729 | 0 |
| Mikrokruszywo wollastonitowe | 0 | 800 |
| Woda | 217 | 217 |
| Superplastyfikator | 19 | 19 |
PL 236 426 Β1
Tabela 4
Zestawienie właściwości mechanicznych kompozytów o składzie 1 i 2
| Cecha | Dojrzewanie w wodzie (W) 20°C | Naparzanie (N) 90°C | Autoklawizacja (A) 250°C | |||
| 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | |
| Wytrzymałość na ściskanie fc [MPa] | 182 | 200 | 190 | 194 | 248 | 252 |
| Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu ff [MPa] | 10,6 | 26,2 | 14,3 | 25,6 | 16,8 | 27,0 |
| Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu z karbem [MPa] | 8,2 | 15,5 | 8,1 | 15,8 | 8,6 | 14,2 |
| Wytrzymałość na osiowe rozciąganie ft [MPa] | 5,7 | 9,2 | 6,0 | 10,5 | 5,4 | 10,8 |
| Całkowita energia pękania Gc [J/m2] | 63,3 | 188,2 | 69,2 | 208,7 | 66,1 | 172,5 |
| Współczynnik odporności na kruche pękanie Kic [MPa^m] | 0,83 | 1,70 | 0,80 | 1,67 | 0,72 | 1,69 |
| Ugięcie maksymalne Óu [mm] | 0,137 | 0,323 | 0,209 | 0,316 | 0,199 | 0,325 |
Zastrzeżenie patentowe
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii w postaci ziaren o geometrii: średnica - φ = 0,2:0,8 mm, φ50 = 0,4 mm, długość -1 = 1,0=3,4 mm, l50 = 2 mm i składzie chemicznym, w którym suma tlenków głównych CaO oraz S1O2 jest większa niż 95% masowych, a straty prażenia wynoszą mniej niż 4% masowych, jako dodatku mineralnego, w miejsce co najmniej 50% objętości mikrokruszywa kwarcowego, do matryc betonów z proszków reaktywnych RPC, w których udział objętościowy spoiwa tj. sumy objętości cementu, pyłu krzemionkowego, wody oraz superplastyfikatora stanowi 55-65% objętości kompozytu, zaś wskaźnik wodno-spoiwowy nie przekracza wartości 0,20, natomiast ilość dodatku pucolanowego w postaci pyłu krzemionkowego wynosi 20-25% masy cementu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421782A PL236426B1 (pl) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421782A PL236426B1 (pl) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL421782A1 PL421782A1 (pl) | 2018-12-03 |
| PL236426B1 true PL236426B1 (pl) | 2021-01-11 |
Family
ID=64460967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL421782A PL236426B1 (pl) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236426B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113060997A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-02 | 陕西黄峪工程材料有限公司 | 用于地铁疏散平台的rpc盖板及其制备方法 |
-
2017
- 2017-06-02 PL PL421782A patent/PL236426B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL421782A1 (pl) | 2018-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dadsetan et al. | Mechanical and microstructural properties of self-compacting concrete blended with metakaolin, ground granulated blast-furnace slag and fly ash | |
| Kaïkea et al. | Effect of mineral admixtures and steel fiber volume contents on the behavior of high performance fiber reinforced concrete | |
| Memon et al. | A review on self compacting concrete with cementitious materials and fibers | |
| Klyuev et al. | Fiber concrete for the construction industry | |
| Prakash et al. | Influence of silica fume and ground granulated blast furnace slag on the engineering properties of ultra-high-performance concrete | |
| Chen et al. | Using low-grade calcined clay to develop low-carbon and lightweight strain-hardening cement composites | |
| Tekin et al. | Concretes with synthetic aggregates for sustainability | |
| Abd El-Mohsen et al. | Mechanical properties of self-consolidating concrete incorporating cement kiln dust | |
| Karaburc et al. | Evaluation of the basalt fiber reinforced pumice lightweight concrete | |
| Prem et al. | Sustainable production of high performance concrete | |
| Ahmad | Use of alternative waste materials in producing ultra-high performance concrete | |
| Toklu | Investigation of mechanical and durability behaviour of high strength cementitious composites containing natural zeolite and blast-furnace slag | |
| Alamian et al. | Optimum mechanical properties of repair mortar containing hybrid fibers using the Taguchi method and analysis of variance | |
| Maza et al. | Combined Effect of Marble Waste as Powder and Aggregate Form on the Proprieties of the Mortar. | |
| Zitouni et al. | Impact of rolled and crushed aggregate with natural pozzolan on the behavior of HPC | |
| Kencanawati et al. | Characteristics of Pozzolan and Composite Portland Cements for Sustainable Concrete's Material | |
| Aliya et al. | Structural characteristics and performance of concrete with a composite modifying additive | |
| PL236426B1 (pl) | Zastosowanie wollastonitu o włóknistej morfologii jako dodatku mineralnego do betonów z proszków reaktywnych RPC | |
| Reddy et al. | Study of macro mechanical properties of ultra high strength concrete using quartz sand and silica fume | |
| Jogl et al. | Residual properties of fiber-reinforced refractory composites with a fireclay filler | |
| Khaoya et al. | Effects of Volcanic Tuff Use on the Rheological and Mechanical Properties of Self-Compacting Concrete | |
| Ebailila et al. | Engineering properties of concrete made with GGBS and pulverised fuel ash | |
| Mehmood et al. | Effect of steel fibers on heat of hydration and mechanical properties of concrete containing Fly Ash | |
| Bilek et al. | High performance concrete with ternary binders | |
| Abib et al. | Effect of clay fines on the behavior of self-compacting concrete |