Streszczenie: Wykorzystanie popiołu lotnego do produkcji cementu jest typowym przykładem wykorzystania produktów ubocznych (odpadów) z różnych dziedzin produkcji w budownictwie, znacznej redukcji emisji CO2 i zmniejszenia zużycia energii. Jednak aby móc określić przydatność tego dodatku w budownictwie, należy zbadać trwałość kompozytów cementowych z udziałem popiołu lotnego w różnych, często skomplikowanych, niszczących środowiskach. Znane są publikacje dotyczące trwałości betonów z popiołem lotnym w poszczególnych środowiskach. Jednak w warunkach naturalnych kilka niszczących środowisk występuje wspólnie w tym samym czasie. W artykule przedstawiono próbę odtworzenia warunków naturalnych. W pracy przedstawiono wyniki badań ekspansji siarczanowej napowietrzonych (AE) i nienapowietrzonych (nAE) zapraw z cementów portlandzkich i popiołów lotnych poddanych uprzedniemu zamrażaniu i rozmrażaniu. Pomimo znacznych naprężeń doświadczanych podczas cykli zamrażania i rozmrażania, w przeciwieństwie do nienapowietrzonych zapraw cementowych portlandzkich, zaprawy nienapowietrzone z popiołem lotnym, nie wykazywały znaczących odkształceń pod wpływem Na2SO4. Przez 17 miesięcy nie stwierdzono ekspansji w zaprawach napowietrzonych wykonanych z obu typów cementu po zanurzeniu w roztworze Na2SO4. Wyniki analiz SEM i EDS pokazały, że gips i ettringit były produktami korozji siarczanowej we wszystkich badanych zaprawach. Najwięcej kryształów ettringitu zaobserwowano w pustkach powietrznych.
Abstract: The use of fly ash for the production of cement is a typical example of the utilization of by-products (waste) from various fields of production in construction, a significant reduction of CO2 emissions and reduction of energy consumption. However, in order to be able to determine the suitability of this additive in construction, it is necessary to examine the durability of cement composites with fly ash in various, often complicated, destructive environments. There are known publications regarding the durability of concretes with fly ash in individual environments. However, in natural conditions, several destructive environments are common at the same time. The article presents an attempt to reproduce natural conditions. This paper presents the results of sulphate expansion tests of air-entrained (AE) and non-air-entrained (nAE) Portland and fly ash cement mortars subjected to prior freezing and thawing. Despite significant strains experienced during freeze-thaw cycles, unlike the non-air-entrained Portland cement mortars, the non-air-entrained mortars made of fly ash cement did not exhibit any significant expansion when exposed to Na2SO4. For 17 months no expansion was found in the air-entrained mortars made of either of the cement types when immersed in Na2SO4 solution after freezethaw cycles. The results of the SEM and EDS analyses showed that gypsum and ettringite were the sulphate attack products in all the mortars. The highest amounts of ettringite were found in air voids.
B I B L I O G R A F I A1. J. Skalny, J. Marchand, I. Odler, Sulfate Attack on Concrete, (Spon Press, New-York 2002)
2. J. Clifton, G. Frohnsdorff, C. Ferraris, in Materials Science of Concrete Special Volume: Sulfate Attack Mechanisms, The American Ceramic Society 337–355 (1999)
3. Ch. Miao, R. Mu, Q. Tian, W. Sun, Cem. Concr. Res. 32 31–34 (2002)
4. P.C. Kreijger, Materials and Structures 17 275 – 283 (1984)
5. J.J. Valenza II, G.W. Scherer, Cem. Concr. Res. 37 1007-1021 (2007)
6. A. M. Neville Właściwości betonu. Wydanie V. (Polski Cement, Kraków 2012)
7. S. Chłądzyński, A. Garbacik, Cementy wieloskładnikowe w budownictwie. (Polski Cement, Kraków 2008)
8. E. Tkaczewska, J. Małolepszy, Cement Wapno Beton 1 26-33 (2009)
9. S.M. Torres, C.J. Lynsdale, R.N. Swamy, J.H. Sharp, Cem.Concr.Res. 36 384 (2006)
10. 0.S.B. Al-Amoudi, Constr. Build. Materials 9 (3) 149-158 (1995)
11. W. Kurdowski, Chemia cementu i betonu, (PWN Warszawa 2010)
12. P.K. Mehta, P. Schiessl, M. Raupach, 9th ICCC New Delhi, t. I, 571–659 (1992)
13. M. Glinicki, Instytut Badawczy Dróg i Mostów, zeszyt 66, (Warszawa 2011)
14. Z. Rusin, P. Świercz, Budownictwo Technologie Architektura 1 60-62 (2013)
15. PN-88/B-06250:1988 Beton zwykły
16. PN-B-19707:2003 Cement. Cement specjalny - Skład, wymagania i kryteria zgodności
17. PN-EN 206:2014-04 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność
18. V. Bilek, P. Mec, L. Zidek, T. Moravec, Cement Wapno Beton 82 72-78 (2015)
19. T. Kulovaná, E. Vejmelková, M. Keppert, P. Rovnaníková, M. Ondráček, Z. Keršner, R. Černý, Cement Wapno Beton 82 11-24 (2015)
20. G.W. Scherer, Cem. Concr. Res. 29 (8) 1347 - 1358 (1999)
21. Z. Giergiczny, Budownictwo Technologie Architektura 3 44-48 (2007)
22. D.M. Roy, 8th ICCC Rio de Janeiro, t. I 362 (1986) 
Pełny tekst 
DOI 
Web of Science