The Effect of Fly Ash Microspheres on the Pore Structure of Concrete - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

The Effect of Fly Ash Microspheres on the Pore Structure of Concrete

Abstrakt

The fly ash microspheres (FAMs) formed during the mineral transformation stage in coal combustion are hollow spherical particles with a density less than water. This paper presents the results of X‐ray micro‐computed tomography and an automatic image analysis system of the porosity in the structure of hardened concrete with microspheres. Concrete mixtures with ordinary Portland cement and two substitution rates of cement by microspheres—5% and 10%—are investigated. For all considered mixes, a constant water/binder ratio (w/b) equal to 0.50 was used. The distribution of the air voids and the compressive strength of the concrete were tested after 28 days. With the increasing mass of cement replacement by FAMs, the compressive strength decreases after 28 days. The total volume of the air voids in hardened concrete with fly ash microspheres tested by X‐ray varies from 5.1% to 7.4%. The closed pores constitute more than 80% of the total content of air pores. The study proves that the use of microspheres grains with specific dimensions has a significant impact on concrete porosity. Their application in concrete technology can be an alternative aeration solution for fresh concrete mixes and an effective method for utilization.

Cytowania

  • 1 1

    CrossRef

  • 1 2

    Web of Science

  • 1 2

    Scopus

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 16 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Minerals nr 10, strony 1 - 12,
ISSN: 2075-163X
Język:
angielski
Rok wydania:
2020
Opis bibliograficzny:
Haustein E., Kuryłowicz-Cudowska A.: The Effect of Fly Ash Microspheres on the Pore Structure of Concrete// Minerals -Vol. 10,iss. 1 (2020), s.1-12
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/min10010058
Bibliografia: test
  1. Trofimov, B.Y.; Kramar, L.Y.; Schuldyakov, K.V. On deterioration mechanism of concrete exposed to freeze-thaw cycles. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2017, 262, 1-7. otwiera się w nowej karcie
  2. Pogorelov, S.N.; Semenyak, G.S. Frost resistance of the steel fiber reinforced concrete containing active mineral additives. Procedia Eng. 2016, 150, 1491-1495. otwiera się w nowej karcie
  3. EN 206-1. Concrete Part. 1: Specification, Performance, Production and Conformity; European Standards, European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2003. otwiera się w nowej karcie
  4. Nowak-Michta, A. Influence of superplasticizer on porosity structures in hardened concretes. Procedia Eng. 2015, 108, 262-269. otwiera się w nowej karcie
  5. Fenelonov, V.B.; Mel'gunov, M.S.; Parmon, V.N. The properties of cenospheres and the mechanism of their formation during high-temperature coal combustion at thermal power plans. Kona Powder Part. J. 2010, 28, 189-208. otwiera się w nowej karcie
  6. Drozhzhin, V.S.; Shpirt, M.Ya.; Danilin, L.D.; Kuvaev, M.D.; Pikulin, I.V.; Potemkin, G.A.; Redyushev, S.A. Formation processes and main properties of hollow aluminosilicate microspheres in fly ash from thermal power stations. Solid Fuel Chem. 2008, 42, 107-119. otwiera się w nowej karcie
  7. Haustein, E. The selected physico-chemical properties of microspheres and possibility of their use in cement composites. Compos. Theory Pract. 2016, 16, 25-29.
  8. Acar, I.; Atalay, M.U.; Recovery potentials of cenospheres from bituminous coal fly ashes. Fuel 2016, 180, 97-105. otwiera się w nowej karcie
  9. Żyrkowski, M.; Neto, R.C.; Santos, L.F.; Witkowski, K. Characterization of fly-ash cenospheres from coal- fired power plant unit. Fuel 2016, 174, 49-53. otwiera się w nowej karcie
  10. Ranjbar, N.; Kuenzel, C. Cenospheres: A review. Fuel 2017, 207, 1-12. otwiera się w nowej karcie
  11. Fomenko, E.V.; Anshits, N.N.; Vasilieva, N.G.; Mikhaylova, O.A.; Rogovenko, E.S.; Zhizhaev, A.M.; Anshits, A.G. Characterization of fly ash cenospheres produced from the combustion of Ekibastuz coal. Energy Fuels 2015, 29, 5390-5403. otwiera się w nowej karcie
  12. Liu, H., Sun, Q., Wang, B., Wang, P., Zou, J., Morphology and Composition of Microspheres in Fly Ash from the Luohuang Power Plant, Chongqing, Southwestern China. Minerals 2016, 6, 30. otwiera się w nowej karcie
  13. Kurpinska, M.; Kułak, L. Predicting Performance of Lightweight Concrete with Granulated Expanded Glass and Ash Aggregate by Means of Using Artificial Neural Networks. Materials 2019 12, 2002. otwiera się w nowej karcie
  14. Kurpińska, M.; Grzyl, B.; Pszczola, M.; Kristowski, A. The Application of Granulated Expanded Glass Aggregate with Cement Grout as an Alternative Solution for Sub-Grade and Frost-Protection Sub-Base Layer in Road Construction. Materials 2019, 12, 3528. otwiera się w nowej karcie
  15. Kurpińska, M.; Ferenc, T. Application of lightweight cement composite with foamed glass aggregate in shell structures. Shell Struct. Theory Appl. 2018, 4, 549-552. otwiera się w nowej karcie
  16. Liu, F.; Wang, J.; Hollingsworth, J. Internal curing of high performance concrete using cenospheres. Cem. Concr. Res. 2017, 95, 39-46. otwiera się w nowej karcie
  17. Hanif, A.; Lu, Z.; Li, Z. Utilization of ash cenosphere as lighweight filler in cement-based composites-A review. Constr. Build. Mater. 2017, 144, 373-384. otwiera się w nowej karcie
  18. Kuryłowicz-Cudowska, A. Determination of Thermophysical Parameters Involved in The Numerical Model to Predict the Temperature Field of Cast-In-Place Concrete Bridge Deck. Materials 2019, 12, 3089. otwiera się w nowej karcie
  19. Mariak, A.; Kurpińska, M.; Wilde, K. Maturity curve for estimating the in-place strength of high performance concrete. MATEC Web Conf. 2019, 262, 06007. otwiera się w nowej karcie
  20. Plessis, A.; Olawuyi, B.J.; Boshoff, W.P.; Roux, S.G. Simple and fast porosity analysis of concrete using X- ray computed tomography. Mater. Struct. 2016, 49, 553-562. otwiera się w nowej karcie
  21. EN 197-1. Cement. Part. 1: Composition, Specifications and Conformity Criteria for Common Cements; European Standards; European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2012. otwiera się w nowej karcie
  22. EN 12390-3. Testing Hardened Concrete. Part. 3: Compressive Strength of Test Specimens; European Standards; otwiera się w nowej karcie
  23. European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2019. otwiera się w nowej karcie
  24. EN 196-2. Methods of Testing Cement. Part. 2: Chemical Analysis of Cement; European Standards; European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2013. otwiera się w nowej karcie
  25. ISO 13320:2009. Particle Size Analysis-Laser Diffraction Methods. Part. I: General Principles; International Organization for Standardization; ISO: Geneva, Switzerland, 2009. otwiera się w nowej karcie
  26. Skarzynski, Ł.; Tejchman, J. Experimental investigations of fracture process in concrete by means of X-ray micro-computed tomography. Strain 2016, 52, 26-45. otwiera się w nowej karcie
  27. ASTM C457.C457 M. Standard Test. Method for Microscopical Determination of Parameters of the Air-Void System in Hardened Concrete; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2012. otwiera się w nowej karcie
  28. IUPAC. Manual of Symbols and Terminology for Physicochemical Quantities and Units; Butterworths: London, UK, 1972.
  29. EN 450-1. Fly Ash for Concrete. Part. 1: Definition, Specifications and Conformity Criteria; European Standards; otwiera się w nowej karcie
  30. European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2012. otwiera się w nowej karcie
  31. ASTM C618. Standard Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined natural Pozzolan for Use in Concrete; ASTM International: West Conshohocken, PA, USA, 2019. otwiera się w nowej karcie
  32. Powers, T.C. Air requirement of frost-resistant concrete. Proc. Highw. Res. Board 1949, 29, 184-211. otwiera się w nowej karcie
  33. Lindquist, W.; Montney, R. Comparison of spacing factors as measured by the air-void analyzer and ASTM C457. Int. J. Pavement Eng. 2019, 20, 1-8. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 75 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi