Hybridní systémy na bázi alkalicky aktivovaných materiálů a portladského cementu

Abstract

Nejnadějnější cestou pro zlepšení udržitelnosti cementu je výroba směsných portlandských cementů obsahující materiál s latentně hydraulickými vlastnostmi. Vysokopecní struska je jedním z nejvýznamnějších celosvětových zdrojů těchto latentně hydraulických vlastností, hojně využívaná ve směsných cementech, která přispívá ke snižování dopadu cementářského průmyslu na životní prostředí. Nahrazením portlandského slínku za tento materiál je spojeno s nežádoucími účinky - snížení počátečních pevností. Za účelem překonat tyto nevýhody se práce zabývá vývojem hybridního cementu, který vzniká z alkalické aktivace vysokopecní strusky odpadními produkty z výroby vodního skla. Takto aktivovaný nový typ směsného cementu byl navržen tak, aby splňoval mechanické, fyzikální a chemické požadavky dané ČSN EN 197-1 a byl klasifikován do skupiny vysokopecní cement s označením CEM III/C. Účinek alkalické aktivace způsobil nárůst především počátečních pevností (2 dny) oproti referenčnímu vzorku. Z hlediska výroby betonu bylo zajímavé dvojnásobné oddálení doby tuhnutí vůči referenci. Navíc je tento netradiční hybridní cement ekologický a ekonomický.

The most promising route to improve the sustainability of cement is to produce the blended Portland cements with supplementary cementitious materials. Blast furnace slag (BFS) is one of the significant pozzolan source used worldwide in blended cements contributing to lowering of the environmental impact of cement industry. On the other hand, the replacement of the Portland clinker is connected with the undesirable effects such as reduction of early strength development. In order to overcome this disadvantage, the study deals with the development of hybrid cements in which the utilization of solid waste alkaline activator quickly awakens the pozzolanic properties of BFS. The new types of blended alkali activated cements were designed to meet the European standard EN 197 1 and classified to the Blastfurnace CEM III/C cements in accordance with the mechanical, physical, chemical and durability requirements. The effect of alkali activation caused an increase in early (2 days) compressive strength development in comparison with reference sample. The setting time was delayed two times which is also interesting from the point of view of concrete production. Moreover, this non traditional hybrid alkali activated Portland cement provides considerable ecologically and economically potential.