An analysis of nanohardness distribution of the paste-aggregate interfacial transition zone in concretes containing fly ash

Vol. 531 (11) 2016 / wtorek, 23 października, 2018

(in Polish)

G. L. Golewski

DOI: 10.15199/33.2016.11.11

Volume 531: Issue 11
Pages 38-39
Accepted for publication: 30.09.2016 r.

This paper presents the results of nanohardness in the paste-aggregate Interfacial Transition Zones (ITZ) of concretes with the addition of: 0, 20 and 30% FA. An area in the ITZ of coarse aggregates with paste was analysed in the five measurement points during the experiments, i. e. at the distance of: 5, 25, 50, 100 and 150 μm from the grain boundary. The indents in concrete were create by Berkovich indenter using DSI technique. On the basis of nanohardness distributions in particular concretes, it was found that the most heterogeneous one is the ITZ zone within the distance of 25 μm from the aggregate grain. The Thickness of the ITZ is: in concrete FA-20 approximately 50 μm, while in concrete FA-30 more than 50 μm.

Keywords: concrete, fly ash, interfacial transition zone, nanohardness.
  1. Błaszczyński Tomasz, Aldona Łowińska-Kluge, BłażejZgoła.2004. „Wpływwykonawstwanadegradacjębetonu”. MateriałyBudowlane385(9):84–86.
  2. Fischer-Cripps A. C. 2010. Nanoindentation. Second Edition. New York. Springer – Verlag.
  3. Giergiczny Zbigniew2009. „Dodatkimineralne – niezastąpione składnikiwspółczesnego cementu i betonu”.MateriałyBudowlane 439 (3): 46 – 50.
  4. Golewski Grzegorz Ludwik. 2011. „Analiza procesów pękania w kompozytach betonowych z dodatkiem popiołów lotnych”. Materiały Budowlane 470 (10): 39 – 42.
  5. GolewskiGrzegorz Ludwik. 2013. „Analiza odporności na pękanie, przy trzecim modelu pękania betonów z dodatkiem popiołów lotnych”. Budownictwo i Architektura 12 (3): 145 – 152.
  6. Golewski Grzegorz Ludwik. 2015. „Makroskopowa ocena procesów pękania w betonach z popiołami lotnymi”. Materiały Budowlane 519 (11): 210 – 212. DOI: 10.15199/33.2015.11.66.
  7. Han J. D., G. H. Pan, W. Sun, C. H. Wang, D.Cui. 2012. „Application of nanoindentation to investigate chemomechanical properties change of cement paste in the carbonation reaction”. ScienceChina. TechnologicalSciences 55 (3): 616–622.
  8. Jasiczak Józef, Aldona Łowińska-Kluge. 2004. „Ocena zapraw wykonanych z cementów specjalnych CEMENT OŻARÓW”. Materiały Budowlane 388 (12): 50 – 53.
  9. Kasperkiewicz Janusz, Maciej Sobczak. 2004. „Omożliwości oceny wytrzymałości betonu na podstawie badania mikrotwardości”. Cement Wapno Beton 3: 138 – 142.
  10. OliverW. C., G.M. Pharr. 1992. „An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments”. Journal of Materials Research 7: 1564 – 1583.
  11. Wiśniewska Krystyna. 2015. „Popioły z energetyki pełnowartościowymi surowcami dla budownictwa”. Materiały Budowlane 520 (12): 41. DOI: 10.15199/33.2015.12.12.
  12. Xiao J., W. Li, Z. Sun, D.A. Lange, S. P. Shah. 2013. „Properties of interfacial transition zone in recycled aggregate concrete tested by nanoindentation”.Cement and Concrete Composites 37: 276 – 292.
  • dr hab. inż. Grzegorz Ludwik Golewski, prof. ndzw. Politechnika Lubelska,Wydział Budownictwa i Architektury

dr hab. inż. Grzegorz Ludwik Golewski, prof.

g.golewski@pollub.pl

Full paper is available at Publisher house SIGMA-NOT Sp. z o.o. webpage

DOI 10.15199/33.2016.11.11