Institute of Fundamental Technological Research

High-fluidity and self-compacting concrete (SCC) mixes were developed using special aggregates for radiation-shielding concrete. The special aggregates comprised heavyweight and hydrous aggregates (crushed magnetite, crushed serpentine, and their mixtures), which were selected to provide an enhanced attenuation of gamma and neutron radiation, respectively. For the mixed concrete design with a bulk density of up to 3570 kg/m^3, two cement types were used: Portland cement CEM I and slag cement CEM III/A. The basic properties of the fresh self-compacting concrete were evaluated and the lateral formwork pressure exerted by the freshly mixed self-compacting concrete was measured and analyzed. An original test setup was developed for the determination of the lateral pressure on the square column formwork with pressure measurements carried out using six strain gauge pressure transducers, which was adequate for heavyweight concrete mixture testing. Self-compacting concrete mixtures containing a magnetite aggregate or blends of serpentine and magnetite aggregates with a slump flow of at least 550 mm were developed. The lateral pressure on the formwork was directly proportional to the density of the self-compacting heavyweight concrete mixes. The maximum values of the lateral pressure recorded in the test at a casting speed of 1.5 m/h did not exceed 27 kPa and 55% of hydrostatic pressure. Concrete mixtures with basalt, magnetite, and magnetite/serpentine blended aggregates were found to develop sufficient shear strength for proper stability during casting.

Portland cement, consistency, formwork pressure, fresh mix, magnetite aggregate, mix design, radiation-shielding concrete, self-compacting concrete, serpentine aggregate, slag cement

Celem projektu „Innowacyjne spoiwa cementowe i betony z wykorzystaniem popiołu lotnego wapiennego” jest opracowanie innowacyjnej i efektywnej kosztowo technologii nowych spoiw cementowych oraz betonów powstałych z wykorzystaniem popiołów lotnych wapiennych, będących efektem spalania węgla brunatnego w elektrowniach. W rozdziale przedstawiono genezę, przedmiot, cele, założenia i program projektu. Wdrożenie efektów projektu praktycznego stosowania może wygenerować następujące korzyści gospodarcze i techniczne: ograniczenie kosztów wytwarzania cementu dzięki redukcji emisji C02 w procesie produkcyjnym, możliwość użycia nowego materiału (wapniowych popiołów lotnych) w miejsce coraz trudniej dostępnych żużla wielkopiecowego i popiołu lotnego krzemionkowego, rozszerzenie bazy surowcowej dla przemysłu cementowego i betonów, możliwość wykonania nowych, dotychczas nie produkowanych w Polsce, rodzajów cementów o właściwościach istotnych z punktu widzenia krajowego rynku budowlanego oraz utrzymanie konkurencyjności przemysłu cementowego.

innowacyjne spoiwa, popiół lotny wapienny, zagospodarowanie ubocznych produktów spalania, założenia projektu