ebook img

Mineral admixtures in cement and concrete PDF

309 Pages·2012·7.16 MB·English
Save to my drive
Quick download
Download
Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.

Preview Mineral admixtures in cement and concrete

CIVIL ENGINEERING Bapat Mineral Admixtures in Cement and Concrete M Written to meet the requirements of engineers working in construction and i n concrete manufacturing, Mineral Admixtures in Cement and Concrete e focuses on how to make more workable and durable concrete using mineral r a admixtures. In particular, it covers pulverized fuel ash (PFA), blast furnace slag l (BFS), silica fume (SF), rice husk ash (RHA), and metakaolin (MK), as well as A some new admixtures currently under investigation. d m For each mineral admixture, the book looks at manufacturing and processing, ix physical characteristics, chemical and mineralogical composition, quality t u control, and reported experiences. It also examines the provisions of national r e standards on the admixture’s addition to cement and concrete. References to s microstructures and chemistry are kept to a minimum and only discussed to the i extent necessary to help readers apply the admixtures in practice. n C The book also addresses hydration, presenting the relevant chemistry and e detailing the impact of adding mineral admixtures to concrete. A chapter on m strength and durability explains the mechanisms, models, and standards related e to concrete deterioration and how to mitigate carbonation, alkali-aggregate n t reactions, chloride attack and corrosion of reinforcement, external and internal a sulphate attack, decalcification, and freeze–thaw action. n d This book is a useful reference for practicing engineers and students alike. It C brings together, in one volume, information on the materials, hydration, and the o strength and durability of cement and concrete with mineral admixtures. Offering n a deeper understanding of mineral admixtures, it encourages engineers to more c Mineral Admixtures in r effectively use these and other wastes in cement and concrete to support more e sustainable growth of the cement and construction industry. t e Cement and Concrete Jayant D. Bapat K10930 6000 Broken Sound Parkway, NW Suite 300, Boca Raton, FL 33487 711 Third Avenue New York, NY 10017 an informa business 2 Park Square, Milton Park www.taylorandfrancisgroup.com Abingdon, Oxon OX14 4RN, UK www.crcpress.com Mineral Admixtures in Cement and Concrete Mineral Admixtures in Cement and Concrete Jayant D. Bapat Boca Raton London New York CRC Press is an imprint of the Taylor & Francis Group, an informa business CRC Press Taylor & Francis Group 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300 Boca Raton, FL 33487-2742 © 2013 by Taylor & Francis Group, LLC CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business No claim to original U.S. Government works Version Date: 20120612 International Standard Book Number-13: 978-1-4398-1793-3 (eBook - PDF) This book contains information obtained from authentic and highly regarded sources. Reasonable efforts have been made to publish reliable data and information, but the author and publisher cannot assume responsibility for the validity of all materials or the consequences of their use. The authors and publishers have attempted to trace the copyright holders of all material reproduced in this publication and apologize to copyright holders if permission to publish in this form has not been obtained. If any copyright material has not been acknowledged please write and let us know so we may rectify in any future reprint. Except as permitted under U.S. Copyright Law, no part of this book may be reprinted, reproduced, transmit- ted, or utilized in any form by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter invented, including photocopying, microfilming, and recording, or in any information storage or retrieval system, without written permission from the publishers. For permission to photocopy or use material electronically from this work, please access www.copyright. com (http://www.copyright.com/) or contact the Copyright Clearance Center, Inc. (CCC), 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, 978-750-8400. CCC is a not-for-profit organization that provides licenses and registration for a variety of users. For organizations that have been granted a photocopy license by the CCC, a separate system of payment has been arranged. Trademark Notice: Product or corporate names may be trademarks or registered trademarks, and are used only for identification and explanation without intent to infringe. Visit the Taylor & Francis Web site at http://www.taylorandfrancis.com and the CRC Press Web site at http://www.crcpress.com I dedicate this book to my spiritual Guru Sri Narasinhasaraswati Swamimaharaj Alandi (Devachi) Pune, Maharashtra, India Contents List of Abbreviations ������������������������������������������������������������������������������������������xiii Preface ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������xvii Acknowledgments ����������������������������������������������������������������������������������������������xix Author �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������xxi 1. Pulverized Fuel Ash ���������������������������������������������������������������������������������������1 1�1 Introduction �������������������������������������������������������������������������������������������1 1�2 Classification ������������������������������������������������������������������������������������������4 1�3 Physical Characteristics������������������������������������������������������������������������5 1�3�1 Particle Shape ���������������������������������������������������������������������������6 1�3�2 Particle Specific Gravity ����������������������������������������������������������8 1�3�3 Particle Size and Fineness�������������������������������������������������������9 1�3�4 Color �����������������������������������������������������������������������������������������10 1�3�5 Unburned Carbon ������������������������������������������������������������������11 1�4 Chemical and Mineralogical Composition �������������������������������������11 1�5 Characteristics of PFA Produced in Fluidized Bed Combustion Process ���������������������������������������������������������������������������14 1�6 Characteristics of PFA Produced after Co-Combustion of Bituminous Coal and Petcoke �������������������������������������������������������15 1�7 Leaching Characteristics ��������������������������������������������������������������������17 1�8 Radioactivity, Toxicity, and Occupational Health ��������������������������19 1�9 Processing for Quality Improvement and Assurance �������������������21 1�9�1 Collection ��������������������������������������������������������������������������������21 1�9�2 Physical Treatment �����������������������������������������������������������������22 1�9�3 Ultrafine PFA ��������������������������������������������������������������������������24 1�9�4 Chemical Activation ��������������������������������������������������������������25 1�10 Processing of Unusable PFA ��������������������������������������������������������������25 1�10�1 Principal Barriers in PFA Utilization ����������������������������������26 1�10�2 Processing of PFA with High Unburned Carbon��������������27 1�10�2�1 Physical Separation ������������������������������������������������27 1�10�2�2 Combustion �������������������������������������������������������������31 1�11 Quality Control �����������������������������������������������������������������������������������32 1�12 Addition of PFA to Cement and Concrete ���������������������������������������33 1�13 Summary ����������������������������������������������������������������������������������������������36 2. Blast Furnace Slag�����������������������������������������������������������������������������������������41 2�1 Introduction �����������������������������������������������������������������������������������������41 2�2 Granulation of BFS ������������������������������������������������������������������������������42 2�2�1 Granulation Process���������������������������������������������������������������43 2�2�2 Physical Characteristics of Granulated BFS �����������������������45 vii viii Contents 2�3 Ground Granulated Blast Furnace Slag �������������������������������������������45 2�3�1 Moisture Reduction and Grinding ��������������������������������������46 2�3�2 Particle Size and Size Distribution ��������������������������������������49 2�4 Chemical and Mineralogical Composition of Cementitious BFS �����50 2�5 Quality Control �����������������������������������������������������������������������������������53 2�6 Addition of BFS and GGBS to Cement and Concrete ��������������������54 2�7 Quantitative Determination of Blast Furnace Slag in Cement �����57 2�8 Summary ����������������������������������������������������������������������������������������������57 3. Silica Fume �����������������������������������������������������������������������������������������������������61 3�1 Introduction �����������������������������������������������������������������������������������������61 3�2 Types of Silica Fume ���������������������������������������������������������������������������62 3�3 Physical Characteristics����������������������������������������������������������������������64 3�3�1 Particle Size and Size Distribution ��������������������������������������64 3�3�2 Specific Gravity and Bulk Density ��������������������������������������65 3�3�3 Specific Surface �����������������������������������������������������������������������66 3�4 Chemical and Mineralogical Composition �������������������������������������66 3�5 Toxicity and Occupational Health ����������������������������������������������������68 3�6 Quality Control �����������������������������������������������������������������������������������69 3�7 Addition of SF to Cement and Concrete ������������������������������������������70 3�8 Summary ����������������������������������������������������������������������������������������������72 4. Rice Husk Ash �����������������������������������������������������������������������������������������������75 4�1 Introduction �����������������������������������������������������������������������������������������75 4�2 Relevance of RHA for the Sustainability of Construction Industry ������������������������������������������������������������������������������������������������76 4�3 Rice Husk ���������������������������������������������������������������������������������������������77 4�4 Production ��������������������������������������������������������������������������������������������78 4�4�1 Characteristics of RH Combustion ��������������������������������������79 4�4�2 Modern Methods to Produce Pozzolanic RHA �����������������81 4�4�2�1 Fluidized Bed Process for Large-Scale Production of Rice Husk Ash �������������������������������82 4�4�2�2 Annular Oven Process for Small-Scale Production of Rice Husk Ash �������������������������������83 4�5 Physical and Chemical Characteristics ��������������������������������������������84 4�6 Addition of RHA to Cement and Concrete �������������������������������������87 4�7 Summary ����������������������������������������������������������������������������������������������88 5. Metakaolin �����������������������������������������������������������������������������������������������������91 5�1 Introduction �����������������������������������������������������������������������������������������91 5�2 Production ��������������������������������������������������������������������������������������������93 5�2�1 Thermal Activation of Kaolin ����������������������������������������������94 5�2�2 Mechanical Activation of Kaolin �����������������������������������������97 5�2�3 Calcination of Waste Paper Sludge ��������������������������������������98

See more

The list of books you might like

Most books are stored in the elastic cloud where traffic is expensive. For this reason, we have a limit on daily download.