Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu



Podobne dokumenty
XVI KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA REOLOGIA W TECHNOLOGII BETONU. Bełchatów Wprowadzenie

BADANIA POLIGONOWE BETONÓW WYKONANYCH Z CEMENTÓW NAPOWIETRZAJĄCYCH. 1. Wprowadzenie

II POKARPACKA KONFERENCJA DROGOWA BETONOWE

WPŁYW DOMIESZEK NAPOWIETRZAJĄCYCH NA WYBRANE PARAMETRY MIESZANKI BETONOWEJ I BETONU

CEMENT W INŻYNIERII KOMUNIKACYJNEJ W ŚWIETLE WYMAGAŃ OST GDDKiA

DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU CEMENTU PORTLANDZKIEGO ŻUŻLOWEGO CEMII/B-S 42,5N W BUDOWIE NAWIERZCHNI BETONOWYCH

XVI KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA REOLOGIA W TECHNOLOGII BETONU. Bełchatów 2015

Rodzaj i jakość spoiw a trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji

Mrozoodporność betonu z innowacyjnym cementem napowietrzającymh

Wapień głównym składnikiem cementów. portlandzkich wieloskładnikowych CEM II/A,B-M

Specjalista od trwałych betonów. Nowy produkt w ofercie CEMEX Polska cement specjalny HSR KONSTRUKTOR (CEM I 42,5 N HSR/NA CHEŁM )

Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

WYKONYWANIE BETONU W WARUNKACH OBNIŻONYCH TEMPERATUR Z ZASTOSOWANIEM DOMIESZEK CHEMICZNYCH

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Beton - skład, domieszki, właściwości

Zastosowanie cementów hutniczych w betonach specjalnych The application of blustfurnace slag cements in special concretes

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Ekonomiczne, ekologiczne i technologiczne aspekty stosowania domieszek do betonu. prof. dr hab. inż. Jacek Gołaszewski

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

SKŁADNIKI BETONU W ŚWIETLE WYMAGAŃ OGÓLNYCH. Cement portlandzki CEM I całkowita zawartość alkaliów Na 2

Materiały budowlane : spoiwa, kruszywa, zaprawy, betony : ćwiczenia laboratoryjne / ElŜbieta Gantner, Wojciech Chojczak. Warszawa, 2013.

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

WPROWADZENIE DO PROJEKTU ASR-RID REAKTYWNOŚĆ ALKALICZNA KRAJOWYCH KRUSZYW

M O Ż L IW O Ś Ć N A P O W IE T R Z E N IA B E T O N U P R Z E Z Z A S T O S O W A N IE M I K R O S F E R

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY

WPŁYW DODATKU ŻUŻLA WIELKOPIECOWEGO NA STRUKTURĘ I MROZOODPORNOŚĆ BETONU

XVI KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA REOLOGIA W TECHNOLOGII BETONU. Bełchatów 2015

Wpływ domieszek i dodatków mineralnych na właściwości kompozytowych materiałów cementowych. Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CCB s Punkty ECTS: 2

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Wpływ domieszek i dodatków mineralnych na właściwości kompozytowych materiałów cementowych. Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CCE s Punkty ECTS: 2

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Etap II. Analiza wybranych właściwości mieszanki betonowej i betonu 1/15

PROJEKTOWANIE SKŁADU BETONÓW Z DODATKIEM POPIOŁÓW LOTNYCH ORAZ ICH WPŁYW NA TEMPO PRZYROSTU WYTRZYMAŁOŚCI

Zaczyny i zaprawy budowlane

Wstęp... CZĘŚĆ 1. Podstawy technologii materiałów budowlanych...

Aktualne postrzeganie problemów oceny mrozoodporności na podstawie charakterystyk porów powietrznych w stwardniałych betonach

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2019/2020

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015

Porównanie charakterystyki energetycznej liczonej metodą zużyciową względem metody szczegółowej

SZCZEGÓŁOWA SPECYFIKACJA TECHNICZNA D MAŁA ARCHITEKTURA

INNOWACYJNE CEMENTY STOSOWANE W TECHNOLOGII BETONU

Cement czysty czy z dodatkami - różnice

TRWAŁOŚĆ BETONU Z CEMENTU CEM II/A-LL 42,5 R

WYŻSZA SZKOŁA EKOLOGII I ZARZĄDZANIA Warszawa, ul. Olszewska 12. Część VI. Autoklawizowany beton komórkowy.

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

Nowe możliwości zastosowania kruszyw węglanowych w drogowych nawierzchniach z betonu cementowego oraz w betonach konstrukcyjnych

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska. Poziom i forma studiów. Ścieżka dyplomowania: przedmiotu: 0) Semestr: Punkty ECTS 1)

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

WYKORZYSTANIE ODPADOWYCH POPIOŁÓW LOTNYCH DO WYTWARZANIA BETONU JAKO ELEMENT BUDOWNICTWA ZRÓWNOWAŻONEGO

Cement i beton według Ogólnych Specyfikacji Technicznych (OST) dla nawierzchni betonowych

Popiół lotny jako dodatek typu II w składzie betonu str. 1 A8. Rys. 1. Stosowanie koncepcji współczynnika k wg PN-EN 206 0,4

WPŁYW MĄCZKI GRANITOWEJ JAKO WYPEŁNIACZA W CEMENCIE NA WŁAŚCIWOŚCI BETONU

WYKONYWANIE MIESZANEK BETONOWYCH. Spis treści: 1. Podstawy robót betoniarskich Wprowadzenie. Pytania i polecenia

Beton cementowy o podwyższonej trwałości na oddziaływanie obniżonych temperatur

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Mieszanki CBGM na inwestycjach drogowych. mgr inż. Artur Paszkowski Kierownik Działu Doradztwa Technicznego i Rozwoju GRUPA OŻARÓW S.A.

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: CTC TM-s Punkty ECTS: 9. Kierunek: Technologia Chemiczna Specjalność: Technologia materiałów budowlanych

Nowe Ogólne Specyfikacje Techniczne (OST) dla betonu i nawierzchni betonowych

POLITECHNIKA OPOLSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych Laboratorium Materiałów Budowlanych. Raport LMB 326/2012

KRUSZYWA WAPIENNE ZASTOSOWANIE W PRODUKCJI BETONU TOWAROWEGO I ELEMENTÓW PREFABRYKOWANYCH

ODPORNOŚĆ BETONÓW SAMOZAGĘSZCZALNYCH NA BAZIE CEMENTU ŻUŻLOWEGO (CEM III) NA DZIAŁANIE ŚRODOWISK ZAWIERAJĄCYCH JONY CHLORKOWE

TRWAŁOŚĆ SPOIW CEMENTOWYCH MODYFIKOWANYCH UDZIAŁEM MĄCZKI WAPIENNEJ

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

Fundamenty domu: jak wykonać beton mrozoodporny?

Ocena wpływu domieszek i dodatków na właściwości matrycy cementowej

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

Nowe technologie w nawierzchniach betonowych beton wałowany

WPŁYW POPIOŁÓW LOTNYCH WAPIENNYCH NA TEMPERATURĘ BETONU PODCZAS TWARDNIENIA W ELEMENTACH MASYWNYCH

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

WPŁYW DOMIESZEK REDUKUJĄCYCH ILOŚĆ WODY ZAROBOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI BETONU WYSOKOWARTOŚCIOWEGO

Beton nowoczesny i trwały materiał dla budownictwa podziemnego

ANALIZA WPŁYWU SEPAROWANYCH POPIOŁÓW DENNYCH NA MROZOODPORNOŚĆ BETONU

Kompatybilność układu: cement domieszka napowietrzająca domieszka upłynniająca w mieszankach na spoiwach cementowych

OKREŚLENIE RACJONALNEJ GRANICY ZMIAN SKŁADU BETONÓW MROZOODPORNYCH

Mrozoodporność betonu i. obniżonych temperatur. Autorzy: Mateusz Stępczak Kamil Laskowski

Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 17 (1) 2018, 3 9

Ocena wpływu składu zapraw na ich wybrane właściwości. Impact assessment the mortars composition on their selected properties.

Plan prezentacji. Podsumowanie. - wnioski i obserwacje z przeprowadzonych badań

Kruszywa związane hydraulicznie (HBM) w nawierzchniach drogowych oraz w ulepszonym podłożu

CEMENT. Cementy do produkcji betonu. towarowego

INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW Warszawa, ul. Jagiellońska 80 tel. sekr.: (0-22) , fax: (0-22)

Szkolenia organizowane przez Zakład Betonu ITB

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

CO WARTO WIEDZIEĆ O CEMENCIE?

Czynniki decydujące o właściwościach wytrzymałościowych betonu do nawierzchni

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA I ULEPSZONE PODŁOŻE Z GRUNTU LUB KRUSZYWA STABILIZOWANEGO CEMENTEM

Civil and Environmental Engineering / Budownictwo i Inżynieria Środowiska 2 (2011)

UPS w produkcji klinkieru i cementów

11.4. Warunki transportu i magazynowania spoiw mineralnych Zasady oznaczania cech technicznych spoiw mineralnych 37

WPŁYW ZAMROŻENIA MŁODEGO BETONU NA JEGO W ŁAŚCIW OŚCI PO 28 DNIACH DOJRZEWANIA

SEMINARIUM NAUKOWE W RAMACH PROJEKTU

Możliwość stosowania frakcjonowanych UPS w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

Materiałoznawstwo. Inżynieria środowiska I stopień ogólnoakademicki stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

MROZOODPORNOŚĆ BETONU POPIOŁOWEGO A CHARAKTERYSTYKA PORÓW POWIETRZNYCH

WYTRZYMAŁOŚĆ KRÓTKO- I DŁUGOTERMINOWA ZAPRAW MODYFIKOWANYCH DOMIESZKAMI PRZYSPIESZAJĄCYMI TWARDNIENIE

Trwałe nawierzchnie z betonu RCC

SPIS TRE ŚCI ROZDZIAŁ 11 MINERALNE SPOIWA BUDOWLANE Klasyfikacja Spoiwa powietrzne...11

Transkrypt:

Zbigniew Giergiczny Albin Garbacik Wojciech Drożdż Tomasz Baran Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu NEW CONCEPT OF CREATING OF CONCRETE FROST RESISTANCE Streszczenie W polskich warunkach klimatycznych mrozoodporność jest jedną z ważniejszych cech trwałościowych betonu. Istnieje szereg czynników technologiczno-materiałowych kształtujących tę właściwość betonu, jednak można przyjąć, że modyfikacja struktury porowatości matrycy cementowej poprzez wprowadzanie domieszek napowietrzających do mieszanki betonowej jest najbardziej skutecznym rozwiązaniem. W niniejszym artykule zaprezentowano innowacyjne podejście w tym zakresie ukierunkowane na produkcję cementów zawierających domieszkę napowietrzającą w swoim składzie. Tematyka ta jest przedmiotem realizowanego programu badawczego w ramach projektu NCBiR pt. Innowacyjne cementy napowietrzające beton. Przedmiotem badań są cementy portlandzkie CEM I i cementy z dodatkami mineralnymi CEM II CEM V, spełniające wymagania normy PN-EN 197-1:2012. Cementy z domieszkami napowietrzającymi produkowano w skali laboratoryjnej i półtechnicznej. Zakres wstępnych badań uwzględniał ocenę zdolności cementów do napowietrzania zaprawy oraz ich właściwości normowe według PN-EN 197-1:2012. W oparciu o uzyskane wyniki badań wykazano możliwość uzyskania cementów z domieszką napowietrzającą spełniających wymagania normowe stawiane cementom powszechnego użytku i zdolnych do efektywnego napowietrzenia zaprawy i mieszanki betonowej. Abstract In Polish climatic conditions frost resistance of concrete is one of its most important durability properties. There are many material and technological factors influencing on dr hab. inż. Zbigniew Giergiczny, prof. nzw. w Pol. Śl. Politechnika Śląska, Centrum Technologiczne BETOTECH w Dąbrowie Górniczej dr inż. Albin Garbacik, prof. ICiMB dr inż. Wojciech Drożdż Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych OSiMB Kraków dr inż. Tomasz Baran Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych OSiMB Kraków

Zbigniew Giergiczny, Albin Garbacik, Wojciech Drożdż, Tomasz Baran that property of concrete, however, it can be assumed that modification of structure of cement matrix porosity by introducing air-entraining admixtures into concrete mix is the most effective used solution. In the paper innovative way in that manner, based on the production of cements containing air-entraining admixture was presented. This subject is an objective of realized research within NCBiR project Innovative cements aerating concrete. Portland cements CEM I and composite cements CEM II CEM V according to PN-EN 197-1:2012 Standard are included in the research. Cements with addition of air-entraining admixtures were obtained at laboratory and semi-industrial scale. Scope of initial analysis included ability of cements to aerate mortar and their standard properties according to PN-EN 197-1:2012. Based on the performed investigations authors indicated possibility of obtaining cements with air-entraining admixture which meet the requirements for common cements and are able to aerate effectively mortar and concrete mix according to design assumptions. 2 DNI BETONU 2014

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu 1. Wprowadzenie Beton narażony jest na ekstremalne oddziaływania środowiska, przede wszystkim na agresję chemiczną, oddziaływanie wilgoci i mrozu. Odpowiednie zaprojektowanie, wykonanie, zabudowanie oraz pielęgnacja zapewnia trwałość betonu w określonych warunkach jego eksploatacji [1]. Do obiektów budowlanych najbardziej narażonych na niszczące oddziaływanie środowiska należy zaliczyć mosty i wiadukty, betonowe nawierzchnie drogowe, chodniki i krawężniki drogowe, konstrukcje betonowe będące w kontakcie z wodą morską. Nieodporny na działanie mrozu beton jest bardzo często przyczyną wad i uszkodzeń konstrukcji budowlanych, których naprawa jest bardzo kosztowna i nie zawsze do końca skuteczna. Najczęściej występujące wady omówiono w monografii [2] z podaniem kosztów naprawy takich szkód, szacowanych na miliardy złotych. Obszerna literatura przedmiotu oraz praktyka dowiodły, że beton wykonany z udziałem cementu z wysoką zawartością dodatków mineralnych (CEM II, cement hutniczy CEM III i cement wieloskładnikowy CEM V), pomimo lepszej szczelności, może nie być mrozoodporny [3 9]. Według zaleceń Komitetu 201 Amerykańskiego Instytutu Betonu (ACI) [10] można zapewnić mrozoodporność betonu wykonanego z cementu z dodatkami mineralnymi, jednak pod warunkiem poprawnego napowietrzenia mieszanki betonowej. Problem ten uwzględnia norma betonowa PN-EN 206-1 zalecając napowietrzanie mieszanki betonowej dla klas ekspozycji XF agresja spowodowana zamrażaniem/rozmrażaniem. Uzyskanie odpowiedniego napowietrzenia betonu z cementem o dużej zawartości dodatków mineralnych jest trudne i wymaga każdorazowego doboru ilości domieszki napowietrzającej w zależności od rodzaju i ilości dodatku mineralnego występującego w składzie cementu [1 3, 5, 10]. Możliwość napowietrzania mieszanki betonowej poprzez domieszkę wprowadzoną z cementem obejmują swoim zakresem normy amerykańskie dla cementów portlandzkich ASTM C150 [11] i cementów wieloskładnikowych ASTM C595 [12], uwzględniając w klasyfikacji cementów odmiany A dla cementów napowietrzających. Problematyka mrozoodporności betonów wykonanych z cementów zawierających dodatki mineralne została uwzględniona w programie badawczym Innowacyjne cementy napowietrzające beton, realizowanym w ramach Programu Badań Stosowanych finansowanego ze środków NCBiR przez Politechnikę Śląską oraz Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, oddział Kraków. Zasadniczym celem projektu jest opracowanie technologii produkcji innowacyjnych cementów napowietrzających beton, portlandzkich CEM I oraz wieloskładnikowych z wysoką zawartością dodatków mineralnych; CEM II, CEM III i CEM V. Założenia technologiczne produkcji odmian cementu napowietrzającego uwzględniają zastosowanie określonego rodzaju domieszki napowietrzającej w jego składzie, w optymalnej ilości zapewniającej spełnienie wymagań norm względem charakterystyki napowietrzenia betonu, tym samym jego pełną mrozoodporność. Założenia projektu obejmują dwie podstawowe grupy zagadnień: badania i prace w zakresie opracowania wytycznych technologicznych produkcji cementów oraz warunków aplikacji cementów napowietrzających w technologii betonu z uwagi na wymagania charakterystyki napowietrzenia betonów mrozoodpornych. W niniejszym artykule omówiono wyniki badań właściwości cementów napowietrzających otrzymanych w skali laboratoryjnej i półtechnicznej. DNI BETONU 2014 3

Zbigniew Giergiczny, Albin Garbacik, Wojciech Drożdż, Tomasz Baran 2. Program badań Zgodnie z założeniami studium wykonalności program projektu obejmuje produkcję cementów napowietrzających dla różnych rozwiązań składu i technologii. Cementy objęte programem badań to: cement portlandzki CEM I, cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II, cement hutniczy CEM III i cement wieloskładnikowy CEM V. Wytwarzane był jako referencyjne bez domieszki napowietrzającej oraz z udziałem wytypowanych domieszek. Zakres badań uwzględniał sposób produkcji cementów napowietrzających w technologii mieszania uzyskanych wcześniej półproduktów i wspólnego przemiału wszystkich składników cementu. Rozwiązania takie uwzględniono w próbach laboratoryjnych i półtechnicznych produkcji cementów. Próby produkcji cementów napowietrzających obejmują przygotowanie cementów i kontrolę ich właściwości dla ustalonego stopnia napowietrzenia zaprawy normowej. Stopień ten zapewnia zawartość powietrza w mieszance betonowej na poziomie minimum 4%, zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 206-1 dla klas ekspozycji XF. Zakres badań i kontroli produkcji cementów obejmował: zawartość powietrza w zaprawie według normy PN-EN 1015-7, wodożądność, początek i koniec czasu wiązania według normy PN-EN 196-3, konsystencję zaprawy (rozpływ na stoliku) według normy PN-EN 1015-3, wytrzymałość na ściskanie według normy PN-EN 196-1, ciepło hydratacji według normy PN-EN 196-9, skład chemiczny według metodyki zawartej w normie ISO 29581. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań uzyskane dla cementu portlandzkiego CEM I oraz cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V produkowane systemem wspólnego przemiału składników. Przeanalizowano podstawowe właściwości tych cementów, tj. stopień napowietrzenia, początek wiązania i wodożądność oraz wytrzymałość na ściskanie. 3. Wyniki badań i dyskusja Cementy odniesienia CEM I i CEM II/B-V bez domieszek zmielono odpowiednio do powierzchni właściwej 3500 cm 2 /g i 3700 cm 2 /g, zapewniającej uzyskanie klasy wytrzymałościowej 42,5R i 32,5R. Cement portlandzki popiołowy CEM II/B-V zawierał 30% popiołu lotnego krzemionkowego. Dodatek gipsu zapewniał zawartość SO 3 w cementach na poziomie 3,0±0,15% masy cementu. W programie produkcji cementów z domieszkami napowietrzającymi założono zwiększenie powierzchni właściwej o około 800 cm 2 /g w stosunku do cementów odniesienia. W cementach zastosowano dwa rodzaje proszkowych domieszek napowietrzających: złożoną mieszaninę soli kwasów organicznych (domieszka A); mieszaninę syntetycznych środków powierzchniowo czynnych (domieszka B). Ilość domieszki napowietrzającej do danego cementu, dobrano w oparciu o badania kontrolne zawartości powietrza w zaprawach normowych, zapewniających stopień napowietrzenia mieszanek betonowych na poziomie 4 6%. Wyniki badań kontrolnych napowietrzenia zapraw wykonanych z cementów CEM I i CEM II/B-V przedstawiono w tabeli 1. 4 DNI BETONU 2014

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu Tabela 1. Zawartość powietrza w zaprawach normowych Cement Zawartość powietrza w zaprawie normowej [%] CEM I bez domieszki 5,0 CEM I z domieszką A 11,5 CEM I z domieszką B 11,7 CEM II/B-V bez domieszki 6,5 CEM II/B-V z domieszką A 10,2 CEM II/B-V z domieszką B 9,4 Na rysunkach 1 8 przedstawiono wyniki oznaczeń początku czasu wiązania, wodożądności oraz wytrzymałości na ściskanie po 2 i 28 dniach dla cementów portlandzkich CEM I oraz dla cementów portlandzkich popiołowych CEM II/B-V. Rys. 1. Początek czasu wiązania cementu portlandzkiego CEM I Rys. 2. Początek czasu wiązania cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V DNI BETONU 2014 5

Zbigniew Giergiczny, Albin Garbacik, Wojciech Drożdż, Tomasz Baran W oparciu o uzyskane wyniki badań czasu wiązania można stwierdzić, że cementy z domieszką napowietrzającą wykazują wydłużony początek czasu wiązania od 30 do 45 minut. Rodzaj zastosowanej domieszki napowietrzającej także wpływa na szybkość wiązania badanego cementu (rys. 1, 2). Analizując przedstawione wyniki należy uwzględnić fakt, że cementy z domieszkami napowietrzającymi charakteryzują się niższą wodożądnością wymaganą do osiągnięcia konsystencji normowej zaczynu cementowego (rys. 3, 4). Taki wpływ domieszek napowietrzających na kinetykę wiązania cementu nie powinien stanowić problemów w ocenie zgodności cementów przemysłowych. Rys. 3. Wodożądność cementu portlandzkiego CEM I Rys. 4. Wodożądność cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V Histogramy przedstawione na rysunkach 5 8 pokazują wpływ domieszki napowietrzającej na wytrzymałość wczesną i normową badanych cementów. Oddziaływanie domieszki jest zdecydowanie różne dla obydwu badanych cementów. Zastosowanie domieszki napowietrzającej w cemencie prowadzi do obniżenia wytrzymałości zaprawy normowej (czego należało oczekiwać). Dla cementu portlandzkiego CEM I wzrost zawartości powietrza w zaprawie z 5% do około 12% spowodował spadek 2-dniowej 6 DNI BETONU 2014

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu wytrzymałości cementów o około 20% w porównaniu do cementu bez domieszki napowietrzającej (rys. 5). Dla cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V, zawierającego 30% popiołu lotnego krzemionkowego, spadek ten był większy i wyniósł 40 50% (rys. 6). W przypadku wytrzymałości 28-dniowej spadek wytrzymałości cementów napowietrzających CEM I i CEM II/B-V był podobny i wynosił około 25% w odniesieniu do cementów wzorcowych. Należy podkreślić brak istotnego wpływu rodzaju zastosowanej domieszki napowietrzającej na poziom obniżenia wytrzymałości badanych cementów. Rys. 5. Wytrzymałość na ściskanie po 2 dniach twardnienia cementu portlandzkiego CEM I Rys. 6. Wytrzymałość na ściskanie po 2 dniach twardnienia cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V DNI BETONU 2014 7

Zbigniew Giergiczny, Albin Garbacik, Wojciech Drożdż, Tomasz Baran Rys. 7. Wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach twardnienia cementu portlandzkiego CEM I Rys. 8. Wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach twardnienia cementu portlandzkiego popiołowego CEM II/B-V Uwzględniając zasady klasyfikacji cementów powszechnego użytku, ujęte w normie cementowej PN-EN 197-1:2012, uzyskane wyniki wytrzymałości cementów z domieszką napowietrzającą, tak z uwagi na wytrzymałość wczesną, jak i po 28 dniach twardnienia klasyfikują cementy napowietrzające o klasę wytrzymałości niższą w stosunku do cementów odniesienia. Z uwagi na wytrzymałość na ściskanie, normową po 28 dniach twardnienia, cement portlandzki CEM I spełniający wymagania klasy 52,5R, z domieszką napowietrzającą uzyskuje klasę 42,5N. Zależność ta dotyczy również cementu CEM II/B-V. Cement bez domieszki spełnia wymagania klasy 32,5R. Dodatek domieszki napowietrzającej w ilości gwarantującej wymagany stopień napowietrzenia zaprawy normowej prowadzi do obniżenia wytrzymałości po 28 dniach twardnienia i spełnia wymagania klasy 22,5. 8 DNI BETONU 2014

Nowa koncepcja kształtowania mrozoodporności betonu 4. Podsumowanie Przeprowadzone próby i badania wykazały możliwość produkcji innowacyjnych cementów napowietrzających. W oparciu o wyniki badań wybranych właściwości normowych cementów napowietrzających można stwierdzić, że spełniają one wymagania stawiane cementom powszechnego użytku, wykazując specjalne właściwości napowietrzania mieszanki betonowej. Wprowadzenie domieszki napowietrzającej do składu cementu skutkuje obniżeniem wytrzymałości na ściskanie zaprawy normowej, co w praktyce, przy zachowaniu obowiązujących dla cementów powszechnego użytku procedur badania, może oznaczać zmianę klas wytrzymałości cementów napowietrzających. Fakt ten musi być brany pod uwagę w procesie produkcji i ocenie właściwości użytkowych cementów napowietrzających. Program badawczy realizowany w ramach Projektu NCBiR nr PBS1/A2/4/2012 pt. Innowacyjne cementy napowietrzające beton. Literatura [1] Neville A.: Właściwości betonu. V edycja. Wydawnictwo Polski Cement, Kraków, 2012, 931 [2] Rusin Z.: Technologia betonów mrozoodpornych. Wydawnictwo Polski Cement, Kraków, 2002, 182 [3] Glinicki M.A.: Trwałość betonu w nawierzchniach drogowych. Wpływ mikrostruktury, projektowanie materiało we, diagnostyka. Wydawnictwo Instytutu Badawczego Dróg i Mostów, Warszawa, 2011, 286 [4] Kjellsen K., Atlassi E.: Pore structure of cement silica fume system Presence of hollow-shell pores. Cement and Concrete Research, Vol. 29, 1999, pp. 133-142 [5] Chłądzyński S., Garbacik A.: Cementy wieloskładnikowe w budownictwie. Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków, 2008, 125 [6] Jasiczak J., Mikołajczyk P.: Technologia betonu modyfikowanego domieszkami i dodatkami. Przegląd tendencji krajowych i zagranicznych. Politechnika Poznańska, Poznań, 1997 [7] Persson B.: Internal frost resistance and salt frost scaling of self-compacting concrete. Cement and Concrete Research, Vol. 33, 2003, pp. 373-379 [8] Wawrzeńczyk J.: Diagnostyka mrozoodporności betonu cementowego. Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach, Kielce, 2002 [9] Giergiczny Z.: Popiół lotny w składzie cementu i betonu. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2013, 189 [10] Guide to durable concrete. Reported by ACI Committee 201, ACI Journal, Vol. 74, No. 12, 1979, pp. 573-582 [11] ASTM C 150-04 Standard Specification for Portland Cement [12] ASTM C 595-03 Standard Specification for Blended Hydraulic Cements DNI BETONU 2014 9