Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 67, Issue: 4, 2015
  • pp: 438-442

download: article (PL)

Application of utilitarian and sanitary ceramics waste in cement mortars

Abstract (EN)

Currently, ceramic wastes from the production of ceramic flower pots and covers are not used in any form. Therefore in this paper, the preliminary results of utilization of these wastes directly or in conjunction with waste of ceramics sanitary for the production of ceramic mortars made in accordance with PN-EN196-1 are presented. The chemical composition of the waste materials tested was determined by using X-ray fluorescence. The influence of the ceramics waste addition and the mixture of utilitarian and sanitary ceramics (in a ratio of 50:50), when used as cement or aggregate replacements, on selected properties of cement mortar made using CEM I 42.5 R were investigated. The characteristics of the cement mortar with the addition of ceramic waste of a particle size of less than 0.03 mm were based on microscopic studies (SEM analysis with EDS) and the assessment of mechanical and physical parameters, i.e. the compressive strength and the frost resistance. The results showed that the cement mortar, in which 15% of the cement and 15% of the natural aggregates were replaced by the ceramics waste, had higher (approx. 5.1%) compressive strength when compared to the conventional standardized mortar. A compressive strength of 70.0 MPa, which is similar to the mortar standard one (70.3 MPa) was obtained for the sample where 15% of the cement has been replaced by the mixture of ceramics waste (in ratio of 50/50). Whereas, the cement mortar, in which 15% of the natural aggregate was replaced by a mixture of the utilitarian and sanitary ceramics, showed the lowest compressive strength of 66.0 MPa. After the freeze resistance test (150 cycles of freezing and unfreezing), the largest decrease of compressive strength (over 25%) showed the cement mortar, where the utilitarian ceramics waste was used instead of cement, while the smallest decline of compressive strength of approx. 8% was obtained for the cement mortar, in which 15% of the aggregate has been replaced by a mixture of utilitarian and sanitary waste.

Keywords (EN): Cement mortar, Ceramic waste, Recycling, Compressive strength

Wykorzystanie odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej w zaprawach cementowych

Jura J., Halbiniak J., Ulewicz M.

Abstract (PL)

Obecnie odpady powstające podczas produkcji donic i osłon nie mają praktycznego zastosowania. Dlatego w niniejszej pracy przedstawiono wstępne wyniki badań wykorzystania tego tych odpadów ceramiki użytkowej bezpośrednio lub w połączeniu z odpadami ceramiki sanitarnej do wytwarzania zapraw ceramicznych wykonanych zgodnie z normą PN-EN196-1. Skład chemiczny badanych materiałów odpadowych oznaczono przy użyciu fluorescencji rentgenowskiej. Określono wpływ dodatku odpadów ceramiki użytkowej oraz dodatku mieszaniny ceramiki użytkowej i sanitarnej (w stosunku 50:50), stosowanych zarówno jako zamiennik cementu, jak i jako zamiennik kruszywa naturalnego, na wybrane cechy zaprawy cementowej wykonanej z zastosowaniem cementu CEM I 42,5 R. Charakterystykę zapraw cementowych z dodatkiem odpadów ceramicznych o uziarnieniu poniżej 0,03 mm oparto na badaniach mikroskopowych (analiza SEM z EDS) oraz na ocenie parametrów mechanicznych i fizycznych, tj. wytrzymałość na ściskanie oraz mrozoodporność. Uzyskane wyniki wykazały, że zaprawy cementowe, w których odpadami z ceramiki użytkowej zastąpiono odpowiednio 15% cementu oraz 15% kruszywa naturalnego wykazują wyższą (o ok. 5,1%) wytrzymałość na ściskanie w porównaniu z konwencjonalną zaprawą normową. Wytrzymałość zbliżoną (70,0 MPa) do zaprawy normowej (70,3 MPa) uzyskały natomiast próbki, w których cement został zastąpiony w 15% przez mieszaninę odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej w proporcjach 50/50. Natomiast zaprawy cementowe, w których 15% kruszywa naturalnego zastąpiono mieszaniną odpadów ceramiki użytkowej i sanitarnej wykazały najniższą (66,0 MPa) wytrzymałość na ściskanie. Badania mrozoodporności (150 cykli zamrożeń i rozmrożeń) największy spadek wytrzymałości na ściskanie (ponad 25%) wykazały w przypadku zapraw cementowych, w których użyto ceramiki użytkowej zamiast cementu. Natomiast najmniejszy spadek wytrzymałości (ok. 8%) wykazały zaprawy cementowe, w których 15% kruszywa zostało zastąpionych mieszaniną obu odpadów.

Keywords (PL): zaprawa cementowa, odpady ceramiczne, recykling, wytrzymałość na ściskanie

return…