CC BY
62
dr inz. Pawe! OGRODNIK
Szkola Glowna Sluzby Pozarniczej mgr inz. Bartosz ZEGARDLO
Collegium Mazovia Innowacyjna Szkola Wyzsza w Siedlcach dr hab. inz. Anna HALICKA, prof.PL Politechnika Lubelska
WST^PNA ANALIZA MOZLIWOSCI ZASTOSOWANIA ODPADOW CERAMIKI SANITARNEJ JAKO KRUSZYWA DO BETONOW PRACUJ^CYCH W WYSOKICH TEMPERATURACH
Preliminary assessment of utilization of sanitary ceramics wastes as an aggregate in concrete working at the high temperature
Streszczenie
Praca niniejsza stanowi kontynuaj badan nad zastosowaniem odpadow ceramiki sanitarnej do produkcji betonow specjalnych. Przeprowadzone dotychczas prace badawcze autorow dowiodly, iz rozdrobnione odpady mog^. spelniaC rol§ kruszywa do betonow. Odpowiednio zaprojektowane mieszanki betonowe przygotowane na bazie odpadow ceramicznych wykazaly ze rozdrobniona stluczka sanitarna moze spelniac rol§ kruszywa zarowno do betonow zwyklych jak i wysokowartosciowych.
Przytoczona w niniejszym artykule szczegolowa analiza zagadnienia odpornosci betonow na wysokie temperatury pozwolila autorom na postawienie tezy o potencjalnej mozliwosci wykorzystania kruszywa z odpadow ceramicznych rowniez do betonow ogniotrwalych i zaroodpornych. Podstaw^ ku temu zalozeniu dala analiza skladu chemicznego materialu ceramicznego oraz porownanie jej ze skladem cementow zaroodpornych.
Zauwazone tu podobienstwo wyst^puj^cych zwi^zkow chemicznych sklonilo do zaprojektowania na bazie tych substratow betonu odpornego na wysokie temperatury.
W pracy niniejszej zrelacjonowano wyniki badan wlasnych betonu sporz^dzonego na bazie kruszywa z odpadow ceramiki sanitarnej w aspekcie jego odpornosci na wysokie temperatury. Tym samym badaniom poddano serie probek betonow porownawczych przygotowanych na bazie kruszyw tradycyjnych. Analizuj^c wyniki badan stwierdzono, ze beton na kruszywie ceramicznym moze byc stosowany w warunkach wysokich temperatur, a jego odpornosc na wysokie temperatury jest wyzsza niz betonow na kruszywach powszechnie stosowanych do mieszanek betonowych.. Zbadane parametry wytrzymalosciowe betonu na kruszywie ceramicznym po wygrzewaniu w temperaturze 10000C przewyzszaly znacznie parametry wygrzewanych betonow na kruszywach tradycyjnych. Probki betonowe przygotowane na bazie kruszywa ceramicznego po wygrzewaniu zachowaly swoj ksztalt i spojnosc. Brak bylo na nich
sladow rys i p?kni?c. Pomimo pewnego spadku parametrow wytrzymalosciowych charakteryzowaly si? wci^z wysok^. wytrzymalosci^. na sciskanie i rozci^ganie.
Na podstawie wnioskow z przeprowadzonych badan i analiz wlasnych autorzy rekomenduj^. kruszywo powstale z odpadow ceramiki sanitarnej w zastosowaniach do betonow pracuj^cych w warunkach wysokich temperatur. Summary
This article is a continuation of studies on the application of sanitary waste to produce special concretes. Research works carried out so far have shown that the shredded waste can fulfill the role of aggregates in concrete. A properly designed concrete mixes prepared from waste showed that the fragmented ceramic sanitary cullet can be used as aggregate in ordinary and high value concretes. Quoted in this article a detailed analysis of high temperature concrete resistance has allowed the authors to place their arguments about the potential use this aggregate to refractory and heat resistance concretes. The basis for this assumption given the analysis of chemical composition of ceramic material and compare it with the composition of refractory cements. Similarity observed here occurring chemical compounds led to the design based on these substrates, concrete, resistant to high temperatures. In this work authors reported their findings on the basis of concrete made with aggregates of sanitary waste in terms of its resistance to high temperatures. The same tests were a series of comparative concrete samples prepared from conventional aggregates. Analyzing the results it was concluded that the aggregate concrete ceramic can be used at high temperatures, and its resistance to high temperatures is higher than for concrete aggregates commonly used in concrete mixes . Examined the strength parameters of concrete aggregate ceramics after annealing at a temperature substantially higher than 1000oC concrete parameters for conventional aggregates. Concrete samples prepared from ceramic aggregate after annealing preserved their shape and consistency. There were no traces and cracks. Despite a certain decrease in the strength parameters are still characterized by a high compressive strength and tensile strength. Based on the conclusions of these studies and analyzes of individual authors recommend aggregates produced from waste sanitary ceramics in applications to concrete work at high temperatures.
S!owa kluczowe: beton, zaroodpornosc, kruszywo, ceramika sanitarna, odpady;
Key words: concrete, heat resistance, aggregates, sanitary ceramics, recycling;
1. Wst^p
Graniczn^ bezpieczn^. temperature w ktorej mozna stosowac betony zwykle na cemencie portlandzkim jest 250°C. Betony pracuj^ce w wyzszych temperaturach zalicza si? do betonow specjalnych. Maj^. one sklad skomponowany na bazie specjalnych spoiw ogniotrwalych. Rozroznia si? betony zaroodporne - przeznaczone do pracy w podwyzszonych temperaturach (wyzszych niz 250°C) i ogniotrwale pracuj^ce w wysokich temperaturach (nawet 2000°C i wi?kszych). Literatura nie wyznacza scislej granicy temperaturowej pomi?dzy zaroodpornosci^ a ogniotrwalosci^. betonow. Spotyka si? tu wartosci 1000°C [4], 1200°C [2] lub nawet 1500°C.
2. Sklad betonu a jego zachowanie si£ w wysokich temperaturach
Podstawowy wplyw na odpornosc betonu na wysokie temperatury ma spolwo. Granlczne temperatury stosowanla cementow portlandzkich w podwyzszonych temperaturach wynlkaj^ z reakcjl chemlcznych zachodz^cych podczas wygrzewanla. S3, to:
• odparowanle wolnej wody w temperaturze okolo 100°C,
• usuni?cie wody zwl^zanej fizycznle w temperaturze 180°C,
• usunl?cle wody zwl^zanej chemlcznle w temperaturze okolo 500°C (wodorotlenek wapnla, wchodz^cy w sklad utworzonej podczas wl^zanla slecl krystallcznej, przechodzl w wolne wapno zdolne do samoczynnego powtornego wl^zanla Ca(OH)2 ^ CaO + H2O),
• przemlana kwarcu w temperaturze 570°C,
• rozklad w?glanu wapnla w temperaturze 700°C.
Procesem szczegolnie nlekorzystnym jest usunl?cle wody zwl^zanej chemlcznle. Reakcjl tej towarzyszy znaczny wzrost obj?toscl zwl^zkow wapna o okolo 40% , w wyniku czego beton ulega znacznemu sp?kaniu trac^c swoj3 wytrzymalosc. Powtorna ekspozycja na wllgoc atmosferyczn^ wywoluje wl^zanle wody CaO + H2O^ Ca(OH)2 .
Bardzlej odporne na wysokie temperatury s3 tzw. cementy gllnowe zawieraj3.ce w swym skladzle znaczne iloscl tlenku gllnu Al2O3. Ich odpornosc na dzialanie wysokich temperatur zalezy od zawartosci tlenku gllnu np. cementy wysokogllnowe o zawartosci 80% Al2O3 mog3 pracowac nawet w temperaturach wyzszych od 1800°C. Charakterystyk? skladu cementow gllnowych w porownaniu ze skladem cementu portlandzkiego przedstawlono w Tab.1.
Na zaroodpornosc i ogniotrwalosc betonow w duzej mierze wplywa rowniez zastosowane kruszywo. Podobnle jak w przypadku cementow, odpornosc kruszywa na wysokie temperatury w duzej mlerze zalezy od skladu chemlcznego, a reguluj^ j3 cz?sto te same czynniki, jak w przypadku cementow np. zawartosc tlenku gllnu. Zakresy temperaturowe zastosowan roznych kruszyw oraz ich krotkle charakterystykl przedstawla Tab.2.
Tabela 1.
Sklad chemiczny cementow glinowych i jego wplyw na zaroodpornosc
Table 1
Chemical composition of the alumina cement and its influence on the heat-resistance
Cement glinowy Cement glinowy Cement glinowy Cement glinowy Cement
o niskiej o sredniej o wysokiej o bardzo portlandzki
(Component) (%) zawartosci zawartosci zawartosci wysokiej
A^O3 (Alumina A^O3 (Alumina A^O3 (Alumina zawartosci A^O3 (Portland cement)
cement of low cement of cement of high (Alumina
Al2O3 content) average Al2O3 content) Al2O3 content) cement of very high Al2O3 content)
Al2Os 36-42 48-60 65-75 80-82 4-6
CaO 36-40 36-40 25-30 15-20 63-67
SiO2 3-8 3-8 <0,5 <0,2 19-23
Fe2Os 12-20 1-3 <0,5 <0,2 2-3,5
TiO2 -2 -3 - - -0,5
Zaroodpornosc (Heat-resistance) 1200°C 1400°C 1600°C 1800°C 250°C
Tabela2.
Zakresy temperaturowe zastosowan roznych kruszyw
Table 2
Temperature limit of aggregates utilization
Kruszywo (aggregate) Zastosowanie do temperatury (Temperature limit) *lim (°C) Uwagi/charakterystyka (Notes / characteristics)
Piasek (sand) 350 Topi si? w wyzszych temperaturach (It melts at temperature higher than /lim)
Wapien (limestone) 500 Zachodzi zjawisko przejscia wodorotlenku wapna w wolne wapno (calcium hydroxide is changed to free calcium at /lim)
Bazalt, ganit, (basalt, granite) 900 Utrata wlasciwosci w wyzszych temperaturach [2] (Decrease of strength at temperature higher than /lim [2])
Szamot (chamotte) 1400 Uzyskuje si? go przez wypalanie kaolinu lub innych glin ogniotrwalych. Glowne skladniki chemiczne to krzemionka i tlenek glinu (It is obtained by kaolin or other heat-resistant clay burning. The main chemical constituents are silica SiO2 and alumina Al2O3)
Korund (corundum) 1900 Duza wytrzymalosc mechaniczna. Odpornosc na srodowisko agresywne chemicznie. Zawiera 96-99% Al2O3 (High mechanical strength. Resistance to chemically aggressive environment. It contains 96-99% Al2O3)
Magnezyt spiekany (sintered magnesite) 2000 Duza przewodnosc cieplna, duzy wspolczynnik rozszerzalnosci cieplnej (The high thermal conductivity, high thermal expansion coefficient)
Fosteryt (forsterite) 2000 Uzyskiwany przez spieczenie fosterytu naturalnego (It is obtained by natural fosteryt sintering)
Karborund (carborundum) Powyzej (above) 2000 Uzyskiwany przez spiekanie piasku z koksem. Wysoka wytrzymalosc mechaniczna, wysoka odpornosc na srodowisko agresywne chemicznie. (It is obtained by sintering of sand with coke. High mechanical strength, high resistance to chemically aggressive environment)
Spiekane gliny, zuzle, keramzyt (sintered clay, slag, expanded clay) 1400 Stosowane do betonow nie przenosz^cych obci^zen - izolacyjnych praojcych w wysokich temperaturach. (It used as thermal insulation, not for carrying loads concrete)
Procesy fizykochemiczne zachodz^ce w ziarnach kruszywa podczas wygrzewania prowadz^. do rozluznienia struktury wewn?trznej betonu i w konsekwencji do spadku wytrzymalosci. Zaleznosc wytrzymalosci betonu od temperatury, przyj?t3. w normie Eurokod 2 - 1-2[6]
przytoczono na Rys.1. Wynika niego, ze z betony sporz^dzone na bazie dwoch najbardziej popularnych grupa kruszyw (kruszywa wapienne i kruszywa z duzym udzialem krzemianow) zachowuj^. si? w wysokich temperaturach podobnie, choc spadek wytrzymalosci w przypadku kruszyw krzemianowych jest nieco szybszy. Pocz^tek topienia zachodzi w temperaturze 1150°C, a w 1300°C nast?puje calkowite zniszczenie struktury.
0 200 400 600 8001000l 200
0
Ryc.1 Zaleznosc wytrzymalosci betonu od temperatury dla betonow na kruszywie krzemianowym
i w?glanowym
Fig. 1 The influence of the temperature on the concrete strength
O zastosowaniu kruszywa do betonu zaroodpornego lub ogniotrwalego decyduje nie tylko odpornosc na zachodz^ce w wysokich temperaturach reakcje chemiczne, ale rowniez to, w jakim stopniu odksztalcalnosc termiczna kruszywa jest zblizona do wi^z^cego je zaczynu. Wi?ksza odksztalcalnosc termiczna kruszywa niz zaczynu powoduje wewn?trzne napr?zania rozci^gaj^ce prowadz^ce do zniszczenia struktury betonu.
Cz?sto wytyczn^. do zastosowania konkretnego rodzaju kruszywa do betonu pracuj^cego w wysokiej temperaturze s^. poboczne cechy takie jak np. przewodnosc cieplna lub odpornosc na srodowiska agresywne. Dotyczy to ogniotrwalych betonow izolacyjnych, wykorzystywanych jako wykladziny piecow i kominow przemyslowych. Warunki ich pracy wymagaj^. odpornosci na wysokie temperatury oraz odpornosci na agresywne chemicznie srodowisko.
Dodatkowym czynnikiem wplywaj^cym na zachowanie si? betonu podczas wygrzewania jest jego wilgotnosc. Woda zawarta w porach zamieniona w par? wodn^. wywiera cisnienie na scianki porow powoduj^c wewn?trzne napr?zenia rozci^gaj^ce, co moze prowadzic do eksplozyjnego odpryskiwania fragmentow betonu (tzw. spalling).
3. Beton na bazie kruszywa z odpadow ceramiki sanitarnej
Analizuj^c sklad chemiczny ceramiki sanitarnej stwierdzic mozna, ze zawiera ona znaczne ilosci zwi^zkow glinowych, podobnie jak wykorzystywany w betonach zaroodpornych cement glinowy. Fakt ten sklonil autorow do zaprojektowania betonu, ktory w swym skladzie zawieral obydwa wymienione skladniki. Zaprojektowano beton na bazie cementu glinowego o zawartosci 70 % tlenku glinu oraz odpowiednio dobrane ilosci kruszywa ceramicznego, przygotowanego przez zmielenie odpadow ceramiki sanitarnej i odpowiednie rozfrakcjonowanie. Opis procesu projektowania betonu oraz wyniki badan wytrzymalosciowych w sposob szczegolowy przedstawiono w publikacji [1]. Sklad zaprojektowanego betonu byl nast?puj^cy: cement glinowy 493,38 kg/m3, kruszywo frakcji 0-4mmm 991,37 kg/m3, kruszywo frakcji 4-8 mm 396,55 kg/m3, woda 201,38 dm3/m3. Srednia wytrzymalosc na sciskanie betonu o powyzszym skladzie wynosila 90,54 MPa, a na rozci^ganie 9,56 MPa.
4. Badania odpornosci betonu na kruszywie z odpadow ceramiki sanitarnej na dzialanie wysokich temperatur
4.1 Stanowisko badawcze
Badanie odpornosci na wysoki temperatury przeprowadzono w Zakladzie Mechaniki Stosowanej Szkoly Glownej Sluzby Pozarniczej. Zasadniczym trzonem stanowiska do wykonania badan byl sredniotemperaturowy piec komorowy typu PK1100/1. Szkielet pieca wykonany jest z rur kwadratowych i nierdzewnej stalowej blachy. Warstw? izolacyjn^. stanowi^. ksztaltki i mata z wlokien ceramicznych. Elementy grzejne pieca wykonane zostaly z drutu oporowego KANTHAL A1 w ksztalcie spiral. Schemat stanowiska pokazano na Rys. 2 oraz na Fot.3 i Fot.4. Podstawowe parametry pieca zostaly przedstawione w Tab. 3
PIEC PK1100/1
STEROWNIK STEROWNIK P1ECATROL1300 PIECA RE1 ,
7 WYtACZNIK PRADU
(power switch)
KOMPUTER PC '
KARTA POMIAROWA PCL818HG ADVENTECH
(computer PC with measuring card)
Ryc..2 Schemat pieca typu PK1100/1 Fig. 2 The scheme of the furnace type PK1100/1
Tabela 3.
Parametry pieca typu PK 1100/5
Table 3
The parameters of the furnace PK 1100/5
Parametry pieca (parameters of the furnace):
Zasilanie (power) 230/400 [V], 50 [Hz]
Moc znamionowa (power rating) 20 [kW]
Temperatura znamionowa (temperature rating) 1100 [0C]
Obj?tosc komory pieca (volume of furnace chamber) 0,41 [m3]
Dopuszczalne obci^zenie trzonu pieca (load limit) 100 [kg]
Wymiary przestrzeni uzytkowej (dimensions of chamber) 770x750x710
Wymiary gabarytowe (overall dimensions) 1275x1770x940
Masa pieca (weight of furnace) ~450 [kg]
Ze wzgl?du na mozliwosc wyst^pienia zjawiska spallingu, w celu zabezpieczenia pieca przed uszkodzeniem, probki przygotowano w malych formach o wymiarach 4x4x16 i umieszczono je w piecu w specjalnie przygotowanych oslonach stalowych. Probki wygrzewano do temperatury 10000C.
Rejestracja i pomiar temperatury odbywal si? za pomoc^ komputera PC ktory wspolpracuje z kart^ PCL818HG ADVETECH.
Fot. З
Stanowisko badawcze - piec do wygrzewania probek betonowych
Photo. З
The test station: the furnace used for heating concrete specimens
Fot. 4
Probki w oslonach stalowych Photo. 4
The specimens in steel jackets
4.2 Probki do badan i wlasciwosci badanych betonow
Do badania przygotowano: 3 probki betonu na cemencle gllnowym z kruszywem z ceramiki sanitarnej oraz probki porownawcze: 2 probki z zaczynu na cemencle gllnowym, 3 probki betonowe na cemencie portlandzkim i kruszywie zwirowym, 2 probki z zaczynu na cemencie portlandzkim, oraz wygrzewane w kolejnej probie 3 probki betonowe na cemencle gllnowym i kruszywie zwirowym.
Wygrzewanle probek poprzedzone zostalo badanlaml wytrzymalosciowymi, wykonanyml w Laboratorlum Budownlctwa Wydzlalu Budownlctwa i Architektury Politechniki Lubelsklej. W Tab.4 zestawlono cechy betonow (sklad i wlasciwosci wytrzymalosciowe), uzytych do wykonanla poszczegolnych serll probek.
4.3 Przebieg badan
Ze wzgl?du na zachodz^ce w betonle podczas jego wygrzewania procesy fizykochemiczne llteratura nakazuje podzielic schemat wprowadzanla betonu do pracy w wysoklch temperaturach na kllka etapow [2,3]:
• Etap pierwszy od 0 do 1500C, w ktorym odparowuje woda wolna - powinien on trwac 15 godzln przy zalozeniu przyrostu temperatury ok. 100C/h,
• Etap drugi od 150 do 5500C, podczas ktorego nast?puje oddzlelenle si? wody chemicznie zwi^zanej, w ktorym przyrost temperatury powinien wynoslc okolo 150C/h,
• Etap trzecl powyzej 5500C, w ktorym nast?puje tzw. spiekanie tj. zamlana wi^zan hydraullcznych na ceramlczne, w etaple tym szybkosc wzrostu temperatury powlnna wynoslc 20^600C/h.
Element betonowy, po osl^gnl?clu granlcznej temperatury kazdego z etapow, powinien w nlej pozostawac, w zaleznosci od jego grubosci, od 24do 72 godzln.
Ze wzgl?du na ograniczenia czasowe uzycia pieca cykl wygrzewania skrocono do 8h. Zalozono natomlast, ze probki przed wygrzewanlem zostan^ wst?pnle wysuszone w suszarce laboratoryjnej w schemacle: 4h dochodzenla do temperatury 2500C oraz 4h w temp. 2500C. Cykl wygrzewania probek w plecu ustalono w nast?puj^cy sposob:
1. Dochodzenle do temp 1500C przez 2h,
2. Utrzymanle temperatury 1500C przez 1h,
3. Dochodzenle do temp 5500C przez 2h,
4. Utrzymanle temperatury 5500C przez 1h,
5. Dochodzenle do temp 10000C przez 1,5h,
6. Utrzymanle 10000C przez 0,5h.
Wykres przedstawiaj^cy przebieg wygrzewania probek zostal przedstawiony na Rys.3.
Ryc.3 Wydruk komputerowy przedstawiaj^cy przebieg procesu wygrzewania probek Fig. 3 A computer printout showing course of heating process
Probki po wygrzewaniu pozostaly w zamkni^tym piecu do jego calkowitego ostygni^cia. Po otwarciu pieca i usuni^ciu oslon bez dotykania probek dokonano ich ogl^dzin, co dokumentowano fotograficznie. Po ostygni^ciu wykonano powtorne badania wytrzymalosciowe.
Tabela 4
Wyniki badan wytrzymalosciowych betonow uzytych w badaniach
Table 4
The results of strength tests of concrete used in the study
Sklad (composi tion) Liczba probek (Number of specimens) Srednia wytrzymalosc przed wygrzewaniem (Average strength before heating) Srednia wytrzymalosc po wygrzewaniu (Average strength after heating) Procentowa strata wytrzymalosci po wygrzewaniu (The percentage loss of strength after heating)
Na sciskanie (compressive strength) Na rozci^ga- nie (tensile strength) Na sciskanie (compressive strength) Na rozci^ga- nie (tensile strength) Na sciskanie (compressive strength) Na rozci^ga- nie (tensile strength)
Beton na cemencie glinowym i kruszywie ceramicznym (Concrete based on alumina cement and ceramic aggregate) Cement (cement) 493,3kg/m3 Kruszywo (aggregate) 1387,9kg /m3 Woda (water) 201,4 kg/m3 3 90,5MPa 9,56MPa 50,4MPa 4,6MPa 55,69 48,11
Beton na cemencie glinowym i kruszywie zwirowym (Concrete based on alumina cement and gravel aggregate) Cement (cement) 493,3kg/m3 Kruszywo (aggregate) 1387,9kg /m3 Woda (water) 201,4 kg/m3 3 80,4MPa 7,2 MPa 0 0 100 100
Beton na cemencie portlandzkim i kruszywie zwirowym (Concrete based on portland cement and gravel aggregate) Cement (cement) 493,3kg/m3 Kruszywo (aggregate) 1387,9kg /m3 Woda (water) 201,4 kg/m3 3 42,8MPa 6,35MPa 0 0 100 100
5. Wyniki badan
Widok probek po wyj?ciu z pieca przedstawiaj^. fotografie Fot.5 i Fot.6. Wszystkie probki wykonane na bazie cementu portlandzkiego ulegly wyraznym uszkodzeniom polegaj^cym na samoczynnym wykruszeniu ok. 20% masy materialu w gornych cz^sciach beleczek. Podobnemu zniszczeniu ulegly probki wykonane na bazie cementu glinowego i kruszywa tradycyjnego. Probki wykonane na bazie cementu glinowego na kruszywie ceramicznym oraz probki z samego zaczynu z cementu glinowego nie ulegly degradacji. Probki betonowe na bazie cementu glinowego z kruszywem z ceramiki pozostaly nie naruszone, a na probkach wykonanych z samego zaczynu wyst^pily zarysowania.
Fot. 5
Probki po wygrzewaniu po zdj?ciu oslon: probki koloru szarego - beton na cemencie portlandzkim, probki koloru bialego -beton na bazie cementu glinowym
Photo. 5
The specimens after heating: grey specimens - concrete based on Portland cement, white specimens - concrete based on alumina cement
Fot. 6
Zniszczenia probek na bazie cementu portlandzkiego po wygrzewaniu
Photo 6
The destruction of the specimens based on Portland cement after heating.
Wyniki badan wytrzymalosciowych probek po ostygni?ciu przedstawiono w tablicy 4. Zawarto tu rowniez obliczon^ na podstawie tych wynikow strat? wytrzymalosci betonu po wygrzewaniu. Z zestawionych danych wynika, ze jedynie probki betonu wykonanego na bazie cementu glinowego oraz kruszywa ceramicznego zdolaly przetrwac oddzialywanie wysokich temperatur. Pomimo okolo 50% spadku wytrzymalosci, beton ten po wygrzewaniu charakteryzowal si? wci^z wysok^ wytrzymalosci^ zarowno na sciskanie jak i rozci^ganie.
Probki wykonane na bazie cementu glinowego i tradycyjnego kruszywa zwirowego w niedlugim czasie po wygrzewaniu rowniez nie mialy sladow uszkodzen. Po kilku dniach od wygrzewania na probkach w ich gornych cz?sciach pojawily si? p?kni?cia. Po 7 dniach od wygrzewania gorne cz?sci probek zacz?ly si? samoczynnie wykruszac tak, ze w efekcie nast^pilo ich samoczynne zniszczenie. Przyczyn^ takiego procesu najprawdopodobniej byla ekspozycja na wilgoc i ponowne wi^zanie wolnego wapna w ziarnach kruszywa zbudowanych ze zwi^zkow wapna. P?czniej^ce kruszywo spowodowalo pocz^tkowe sp?kanie i nast?pnie wykruszenie si? cz?sci probek betonowych. Obraz zniszczenia wszystkich probek wykonanych na bazie cementu portlandzkiego byl bardzo podobny, dlatego tez przyczyn? zniszczenia mozna upatrywac w tym samym zjawisku
przy czym wzrost obj?tosci wolnego wapna mogl nast?powac nie w kruszywie, a w samym stwardnialym zaczynie cementowym.
Analiza porownawcza zachowania si? zaczynu na bazie cementu glinowego oraz sporz^dzonego na jego bazie betonu z kruszywem ceramicznym po wygrzewaniu wskazala na stosunkowo korzystny wplyw uzytego kruszywa. Pomimo nieznacznie mniejszej wytrzymalosci na sciskanie po wygrzewaniu betonu w porownaniu z zaczynem, probki betonowe po wygrzewaniu nie byly sp?kane.
б. Wnioski
Przedstawione wyniki badan potwierdzily wst?pne zalozenia o mozliwosci wykorzystania betonu zaprojektowanego na bazie kruszywa z odpadow ceramiki sanitarnej do pracy w wysokich temperaturach.
Beton na cemencie glinowym i kruszywie ceramicznym pomimo stosunkowo krotkiego procesu wprowadzania do pracy w wysokich temperaturach wykazal niezmiennosc postaci oraz finalnie wysokie parametry wytrzymalosciowe bez zachwianej korelacji parametrow sciskanie-rozci^ganie. Przedstawione wyniki eksperymentu mog^. stanowic podstaw? do dalszych prac badawczych nad zastosowaniem kruszywa z odpadow ceramiki sanitarnej do betonow zaroodpornych.
Literatura
1. Halicka A., Zegardlo B., Odpady ceramiki sanitarnej jakopotencjalne kruszywo do betonow specjalnych, ,,Przegl^d budowlany, 7/8 2011;
2. Jamrozy Z., Beton i jego technologie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006;
3. Kielski A., Ogolna technologia ceramiki, Skrypty uczelniane, Krakow 1970;
4. Montgomery R., Advanced Concrete Technology, Elsevier 2006;
5. W^growski W., Przezdziecka K., Szklo i ceramika, Panstwowe Zaklady Wydawnictw Szkolnych, Warszawa 1979;
6. Eurokod 2 - 1-2 Projektowanie konstrukcji z betonu. Zasady ogolne. Projektowanie z uwagi na warunki pozarowe;
7. Ogrodnik P., Wplyw temperatur wystqpujqcych w czasiepozaru naprzyczepnoscpomi^dzy stalq a betonem, Praca doktorska, Szkola Glowna Sluzby Pozarniczej, Warszawa 2006;
mgr inz. Barosz ZEGARDLO - asystent Collegium Mazovia Innowacyjnej Szkoly Wyzszej w Siedlcach, specjalista z zakresu technologii betonu
Wklad merytoryczny: analiza stanu wiedzy na temat betonow pracuj^cych w warunkach wysokich temperatur; zaprojektowanie skladu betonow, badania wytrzymalosciowe oraz opracowanie i analiza ich wynikow
Dr hab. inz. Anna HALICKA - profesor nadzwyczajny Politechniki Lubelskiej, specjalista z zakresu konstrukcji betonowych
Wklad merytoryczny: koncepcja i program badan, w tym dobor betonow; nadzor merytoryczny nad badaniami i opracowaniem wynikow kpt. dr inz. Pawe! Ogrodnik
Absolwent Wydzialu Inzynierii Budowlanej i Sanitarnej Politechniki Lubelskiej (kierunek: budownictwo). W 2001 roku rozpocz^l prac? w Zakladzie Mechaniki Stosowanej Szkoly Glownej Sluzby Pozarniczej. W 2006 roku obronil rozpraw? doktorsk^ na temat "Wplyw temperatur wyst?puj^cych w czasie pozaru na przyczepnosc pomi?dzy stal^. a betonem".
Wklad merytoryczny: zaprogramowanie procesu wygrzewania probek i przeprowadzenie badan,
ocena probek po wygrzewaniu
Badania przeprowadzono w laboratoriach:
Laboratorium Budownictwa Wydzialu Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej Laboratorium Szkoly Glownej Sluzby Pozarniczej Laboratorium Collegium Mazovia
Recenzenci
Prof. dr hab. inz. Andrzej Olszyna Prof. dr hab. inz. Jaroslaw Rajczyk
