Wpływ struktury syntetycznego szkła popiołowego na właściwości zaczynów i zapraw cementowych

Praca analizuje zależność między aktywnością pucolanową popiołów lotnych a strukturą ich składnika szklistego. Materiał doświadczalny stanowią modelowe popioły lotne krzemionkowe otrzymane ze zmieszania syntetycznego szkła, syntetycznego mullitu i SiO2 jako źródła β-kwarcu. Syntetyzowano dwa szkła o zmiennym składzie chemiczny dobranym w oparciu o wartość parametru ASI, definiowanego jako stosunek Al2O3/(Na2O+K2O+2CaO). Szkła tworzyła głównie sieć tetraedrów SiO4. W szkle o wartości parametru ASI<1, jony glinu występują wyłącznie w tetraedrach AlO4, a w szkle o wartości parametru ASI>1, jony Al lokują się także w oktaedrach AlO6. Stwierdzono, że szkło, w którego strukturze jony glinu występują w koordynacji 4 i 6, ma większą reaktywność,a tj. zawiera więcej aktywnego Al2O3, osiąga wyższe wskaźniki pucolanowości oraz wpływa pozytywnie na wytrzymałość zaprawy wapiennej. Cement z dodatkiem popiołu zawierającego szkło o wyższej wartości parametru ASI wykazuje wyższe ciepło hydratacji oraz większą wytrzymałość na ściskanie. Dodatek 20%mas. popiołów daje cement CEM II/A-V, klasy 32,5R (jony Al w koordynacji 4) lub 42,5N (jony Al w koordynacji 4 i 6).

Work analyzes relationship between fly ash pozzolanic activity and structure of its glass component. Model silica fly ashes are prepared by mixing synthetic glass, synthetic mullite and SiO2. Chemical composition of glasses was based on value of parameter ASI, defined as ratio of Al2O3/(Na2O+K2O+2CaO). Glass structure was built main by tetrahedra SiO4. In glass of parameter ASI<1, Al ions occur only in tetrahera AlO4, but in glass of parameter ASI>1, additionally in octahedra AlO6. It was found that glass containing in its structure Al ion in coordination 4 and 6 shows greater reactivity – more active Al2O3, higher pozzolanic indexes and positive effect on lime mortar strength. Cement with addition of ash containing glass of higher value of ASI has higher hydration heat and higher compressive strength. Using 20wt% of ashes it is possible to obtain cement CEM II/A-V, class 32.5R (Al ion in AlO4) or class 42.5N (Al ion in AlO4 and AlO6)