Roads and Bridges - Drogi i Mosty
13, 2, 2014, 103-114

The optimization of concretes modified with FBC fly ash

Janusz Konkol Mail
Rzeszow University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture
Grzegorz Prokopski Mail
Rzeszow University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering and Architecture

Abstract

This paper presents the results of optimization of composition of the concretes modified with mechanically activated fluidized bed combustion (FBC) fly ash. The analysis was performed according to the results of investigations based on the central composite design of experiment. The amount of FBC fly ash used as an equivalent of cement varied from 2.1% to 14.9% of the mass of binder. Water/binder ratios in the mixes were in the range of 0.35 to 0.54. The optimization criteria were: maximal compressive strength after 28, 90 and 180 days of concrete curing, maximal fracture toughness (maximal value of critical stress intensity factor KIcS), maximal value of elastic modulus after 28 and 180 days of curing and minimal porosity of hardened concrete. It is shown that FBC fly ash has small influence on the optimization results whereas water/binder ratio influences the results significantly. The optimal solutions were obtained for w/b ratios below 0.37.

Keywords


age of concrete, concrete, fluidal ash, mechanical properties, optimization, stereology

Full Text:

PDF PDF

References


Brandt A.M. (red.): Metody optymalizacji materiałów kompozytowych o matrycach cementowych. Studia z Zakresu Inżynierii, 38, Warszawa, 1994

Konkol J., Prokopski G.: Optymalizacja wielokryterialna składu betonów zwykłych z uwzględnieniem parametrów wytrzymałościowych i strukturalnych. Przegląd Budowlany, 2, 2006, 23-28

Konkol J., Prokopski G.: The influence of the age of concretes with FBC fly ash or metakaolinite additives on their strenght properties. Roads and Bridges - Drogi

i Mosty, 13, 1, 2014, 49-67

Brandt A.M., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Małolepszy J., Marks M., Śliwiński J., Kasperkiewicz J.: Zastosowanie popiołów lotnych z kotłów fluidalnych w betonach konstrukcyjnych, Studia z Zakresu Inżynierii, 72, 2010, 339-351

Glinicki M.A.: Zastosowanie aktywowanego popiołu lotnego z kotłów o spalaniu fluidalnym Flubet® jako dodatku do betonu. Targi Energetyki i Ochrony Środowiska, ECOENERGIA 2002, Gdańsk, http://www.lubanta.pl/data/17/Popiol%20lotny%20fluidalny%20do%20betonu%20M_A_Glinicki.pdf

Śliwiński J., Tracz T., Kańka S.: Właściwości mieszanki i betonu oraz sposób projektowania składu z popiołami fluidalnymi, [w]: Zastosowanie popiołów lotnych z kotłów fluidalnych w betonach konstrukcyjnych. Praca zbiorowa pod red. prof. A.M. Brandta, Studia z Zakresu Inżynierii, 72, Warszawa 2010

Konkol J., Prokopski G.: Właściwości wytrzymałościowe betonów bazaltowych z dodatkiem Flubetu. Przegląd Budowlany, 11, 2010, 25-29

Konkol J.: Metakaolinit i popiół fluidalny jako alternatywne w stosunku do pyłów krzemionkowych dodatki mineralne do betonu. Inżynieria i Budownictwo, 9, 2012, 503-507

Polański Z.: Planowanie doświadczeń w technice. PWN, Warszawa, 1984

Konkol J.: Wprowadzenie do praktycznego planowania eksperymentu. StatSoft Polska, Kraków 2007, 43 - 58

http://www.statsoft.pl/czytelnia/artykuly/Wprowadzenie_do_praktycznego.pdf

Giergiczny Z., Małolepszy J., Szwabowski J., Śliwiński J.: Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Wydawnictwo Śląskie, Opole, 2002

http://www.eltur-wapore.pl

FLUBET – spoiwo drogowe na miarę XXI wieku. Magazyn Autostrady, 5, 2005, 62

Garbacik A., Skrzyczewski E.: Ocena popiołów z kotłów fluidalnych jako dodatku mineralnego do cementu. IX Międzynarodowa Konferencja „Popioły z energetyki”, Ustroń 8-11 października, 2002, 233-250

Gawlicki M., Roszczynialski W.: Uboczne produkty spalania z kotłów fluidalnych jako składnik cementów portlandzkich. Cement Wapno Beton, VIII/LXX, 5, 2003, 255-258

Glinicki M.A., Zieliński M.: Rozmieszczenie porów powietrznych w betonie z dodatkiem fluidalnego popiołu lotnego. Cement Wapno Beton, VII/LXXIV, 3, 2007, 133-138

Giergieczny Z., Pużak T.: Popiół fluidalny a właściwości mieszanki betonowej. Konferencja Dni Betonu „Tradycja i nowoczesność”, Wisła, 13-15 października 2008, Stowarzyszenie Producentów Cementu, 2008, 971-980

Piotrowski Z., Uliasz-Bocheńczyk A.: Możliwości gospodarczego wykorzystania odpadów z kotłów fluidalnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 12, 2008, 73-85

Konkol J., Prokopski G.: Morfologia przełomu oraz odporność na pękanie betonów modyfikowanych dodatkiem popiołu fluidalnego lub metakaolinitu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 58, 3/11/III, 2011, 321 - 330

Determination of fracture parameters ( and CTOD) of plain concrete using three-point bend tests. RILEM Draft Recommendations, TC 89 – FMT Fracture Mechanics of Concrete Test Methods, Materials and Structures, 23, 1990

Prokopski G.: Mechanika pękania betonów cementowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2009

PN-EN 480-11:2008. Domieszki do betonu, zaprawy i zaczynu. Metody badań. Oznaczanie charakterystyki porów powietrznych w stwardniałym betonie

Konkol J., Szyszka J.: Wybrane metody oceny porowatości betonu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 252, 47, 2008, 201-208


The optimization of concretes modified with FBC fly ash

  
Konkol, Janusz; Prokopski, Grzegorz. The optimization of concretes modified with FBC fly ash. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 13, n. 2, p. 103-114, apr. 2014. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 22 Apr. 2024. doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.014.007.