Use of Isothermal and Isoperibolic Calorimetry to Study the Effect of Zinc on Hydration of Cement Blended with Fly Ash

Simple item page
dc.contributor.authorŠiler, Pavelcs
dc.contributor.authorŠilerová, Ivacs
dc.contributor.authorNovotný, Radoslavcs
dc.contributor.authorMásilko, Jiřícs
dc.contributor.authorBednárek, Jancs
dc.contributor.authorJanča, Martincs
dc.contributor.authorKoplík, Jancs
dc.contributor.authorHajzler, Jancs
dc.contributor.authorMatějka, Lukášcs
dc.contributor.authorMarko, Michalcs
dc.contributor.authorŠvec, Jiřícs
dc.contributor.authorZlámal, Martincs
dc.contributor.authorKuzielova, Evacs
dc.contributor.authorOpravil, Tomášcs
dc.contributor.authorŠoukal, Františekcs
dc.coverage.issue22cs
dc.coverage.volume13cs
dc.date.issued2020-11-18cs
dc.description.abstractIncreasing utilization of secondary raw materials and alternative fuels results in increasing contents of metals in cements. Zinc is one of these elements. It comes to cement with secondary raw materials such as slag or fly ash or by the utilization of used tires as an alternative fuel. Zinc ions significantly prolong the hydration process in cement. This work deals with the influence of zinc ions in the form of very poorly soluble ZnO salt and easily soluble ZnCl2 and Zn(NO3)(2) on the hydration of cement blended with fly ash. Zinc was dosed in the range of 0.05%, 0.1%, 0.5% and 1% of cement weight. The effect of zinc on hydration was monitored by isothermal and isoperibolic calorimetry. A 15% addition of fly ash to cement mainly causes further retardation of hydration reactions due to the reactions of fly ash particles with Ca2+ ions from cement. The strongest effect on the hydration retardation from all investigated compounds showed in ZnO as it dissolves very slowly. On the contrary, for the dosage of 1% of zinc in the form of ZnCl2 significant acceleration of hydration occurred. In this work, a synergistic effect on the prolongation of hydration with a combination of cement, zinc and fly ash was demonstrated. The lengths of induction periods were assessed from detected calorimetric curves and from these lengths the curves were gained by fitting with the exponential function. Final products were next analyzed using X-ray diffraction.en
dc.description.abstractZvyšující se míra využití druhotných surovin a alternativních paliv vede ke zvýšení obsahu kovů v cementech. Zinek je jedním z těchto prvků. Zinek následně přechází do cementu a druhotných surovinami, jako je struska nebo popílek. Zinek také přechází díky využití použitých pneumatik jako alternativního paliva. Ionty zinku významně prodlužují proces hydratace v cementu. Tato práce se zabývá vlivem iontů zinku ve formě velmi špatně rozpustné soli ZnO a snadno rozpustných ZnCl2 a Zn (NO3)2 na hydrataci cementu smíchaného s popílkem. Zinek byl dávkován v rozmezí 0,05%, 0,1%, 0,5% a 1% hmotnosti cementu. Vliv zinku na hydrataci byl sledován izotermickou a izoperibolickou kalorimetrií. 15% přidání popílku do cementu způsobí hlavně další zpomalení hydratačních reakcí v důsledku reakcí částic popílku s ionty Ca2+ z cementu. Nejsilnější účinek na zpomalení hydratace ze všech zkoumaných sloučenin se ukázal v ZnO, protože se rozpouští velmi pomalu. Naopak u dávky 1% zinku ve formě ZnCl2 došlo k významnému zrychlení hydratace. V této práci byl prokázán synergický účinek na prodloužení hydratace kombinací cementu, zinku a popílku. Délky indukčních period byly hodnoceny z detekovaných kalorimetrických křivek a z těchto délek byly křivky získány příslušné exponenciální funkei. Konečné produkty byly dále analyzovány pomocí rentgenové difrakce.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent1-18cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationMaterials . 2020, vol. 13, issue 22, p. 1-18.en
dc.identifier.doi10.3390/ma13225215cs
dc.identifier.issn1996-1944cs
dc.identifier.orcid0000-0002-0383-1577cs
dc.identifier.orcid0000-0002-1809-5875cs
dc.identifier.orcid0000-0001-9587-5843cs
dc.identifier.orcid0000-0002-8641-9624cs
dc.identifier.orcid0000-0002-4219-4267cs
dc.identifier.orcid0000-0002-4875-4309cs
dc.identifier.orcid0000-0002-7659-4402cs
dc.identifier.orcid0000-0003-0384-1609cs
dc.identifier.orcid0000-0002-2943-9864cs
dc.identifier.orcid0000-0002-5536-2231cs
dc.identifier.orcid0000-0003-3851-3939cs
dc.identifier.orcid0000-0002-0234-3467cs
dc.identifier.other167432cs
dc.identifier.researcheridAAY-4689-2020cs
dc.identifier.researcheridQ-1628-2018cs
dc.identifier.researcheridW-5475-2019cs
dc.identifier.researcheridQ-2440-2015cs
dc.identifier.scopus57188564285cs
dc.identifier.scopus25621858200cs
dc.identifier.scopus25621490100cs
dc.identifier.scopus57202956588cs
dc.identifier.scopus56338516900cs
dc.identifier.scopus56490778000cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/195805
dc.language.isoencs
dc.publisherMDPIcs
dc.relation.ispartofMaterialscs
dc.relation.urihttps://www.mdpi.com/1996-1944/13/22/5215cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1996-1944/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/cs
dc.subjectportland cementen
dc.subjectzincen
dc.subjectisothermal calorimetryen
dc.subjectisoperibolic calorimetryen
dc.subjectfly ashen
dc.titleUse of Isothermal and Isoperibolic Calorimetry to Study the Effect of Zinc on Hydration of Cement Blended with Fly Ashen
dc.title.alternativePoužití Izotermické a Izoperibolické kaloriemtrie pro studium vlivu zinku na hydrataci cementů smísených s popílkemcs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-167432en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.02.03 15:38:17en
sync.item.modts2025.01.17 19:34:50en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. Ústav chemie materiálůcs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
materials1305215v2.pdf
Size:
3.17 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
materials1305215v2.pdf
Download
Collections
Ústav chemie materiálů