Wpływ metahaloizytu i cementu CSA na samozarastanie rys w kompozytach cementowych dojrzewających w wodorotlenku wapnia

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Owsiak Z., Grzmil W., Tutaj-Dudała M., Durlej M. The influence of metahalloysite and CSA cement on the self - healing of cracks in cementitious composites cured in calcium hydroxide. Materiały Budowlane. 2026. Volume 645. Issue 05. Pages 1-6. DOI: 10.15199/33.2026.05.01

prof. dr hab. inż. Zdzisława Owsiak, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-9278-912X
dr inż. Wioletta Grzmil, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0001-9362-8224
mgr inż. Magdalena Tutaj-Dudała, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0009-0006-9871-4870
mgr inż. Małgorzata Durlej, Politechnika Świętokrzyska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-6755-1283

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2026.05.01
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy

Abstract. The use of cementitious binder with expansive or pozzolanic properties allows partial or complete self-sealing of cracks in cementitious composites. Modification of the composition of the cementitious binder leads to increased effectiveness of self-healing mechanisms in concrete. The aim of the study was to evaluate the effect of adding metahalloysite and calcium sulfoaluminate cement to Portland cement on the self-healing of cracks in cement mortars maturing in a calcium hydroxide solution. The results of the research showed that the use of 10 – 20% metahalloysite and 30% CSA cement in the binder has the greatest effect in reducing the volume of cracks in cementitious composites maturing in calcium hydroxide solution.
Keywords: cementitious composites; self-healing of cracks; metahalloysite; calcium sulfoaluminate cement CSA.

Streszczenie. Zastosowanie spoiwa cementowego o właściwościach pucolanowych lub ekspansywnych umożliwia częściowe lub całkowite samozamykanie rys w kompozytach cementowych. Modyfikacja składu spoiwa cementowego prowadzi do zwiększenia efektywności mechanizmów samonaprawczych w betonie. Celem badań była ocena wpływu dodatku metahaloizytu i cementu wapniowo-siarczanoglinianowego do cementu portlandzkiego na samozarastanie rys w zaprawach cementowych dojrzewających w roztworze wodorotlenku wapnia. Wyniki badań wykazały, że zastosowanie w spoiwie 10 – 20% metahaloizytu oraz cementu CSA w ilości 30% wpływa w największym stopniu na zmniejszenie objętości rys w kompozytach cementowych dojrzewających w roztworze wodorotlenku wapnia.
Słowa kluczowe: kompozyty cementowe; samozarastanie rys; metahaloizyt; cement wapniowo-siarczanoglinianowy CSA.

Literatura
[1] Roque BAC i in. Self-Healing Concrete: Concepts, Energy Saving and Sustainability. Energies. 2023. DOI: 10.3390/en16041650.
[2] Lu D, Jiang X, Zhang Y, Zhang S, Lu G, Leng Z. A state-of-the-art review of the development of self-healing concrete for resilient infrastructure. Front. Struct. Civ. Eng. 2024. DOI: 10.1007/s11709-024-1030-1.
[3] Czarnecki L, KurdowskiW. Tendencje kształtujące przyszłość betonu. Budownictwo, Technologie, Architektura. 2007; 1: 50 – 55.
[4] Ferrara L. Self-healing cement-basedmaterials: an asset for sustainable construction industry.IOPConf.Ser.:Mater.Sci.Eng.2018.DOI:10.1088/1757-899X/442/1/012007.
[5] Amran M i in. Self-Healing Concrete as a Prospective Construction Material: A Review. Materials. 2022. DOI: 10.3390/ma15093214.
[6] Qian SZ, Zhou J, Schlangen E. Influence of curing condition and precracking time on the self-healing behavior of Engineered Cementitious Composites. Cement and Concrete Composites. 2010. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2010.07.015.
[7] Silva DMGD, Cappellesso VG, Garcia MGL, Masuero AB, Molin DCCD. Calcium hydroxide influence in autogenous self-healing of cement-based materials in various environmental conditions. Ambient. constr. 2021. DOI: 10.1590/s1678-86212021000200522.
[8] Huang H, Ye G. Self-healing of cracks in cement paste affected by additional Ca2+ ions in the healing agent. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2015. DOI: 10.1177/1045389X14525490.
[9] Owsiak Z, GrzmilW, Tutaj-DudałaM. Influence of metahalloysite and CSA cement on the self-healing of cracks in cementitious composites cured in water. Materiały Budowlane. 2025. DOI: 10.15199/33.2025.08.05.
[10] Roig-Flores M, Moscato S, Serna P, Ferrara L. Self-healing capability of concrete with crystalline admixtures in different environments. Construction and Building Materials. 2015. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.03.091.
[11] PN-EN 196-1:2016-07. Metody badania cementu – Część 1: Oznaczanie wytrzymałości.
[12] PN-EN 12504-4:2005. Badania betonu. Część 4. Oznaczenie prędkości fali ultradźwiękowej.
[13] De Belie N i in.AReview of Self-Healing Concrete for Damage Management of Structures.AdvMaterials Inter. 2018. DOI: 10.1002/admi. 201800074.
[14] Winnefeld F, Lothenbach B. Hydration of calcium sulfoaluminate cements – Experimental findings and thermodynamic modelling. Cement and Concrete Research. 2010. DOI: 10.1016/j. cemconres. 2009.08.014.

Received: 07.01.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 07.01.2026 r.
Revised: 24.02.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 24.02.2026 r.
Published: 21.05.2026 / Opublikowano: 21.05.2026 r.

Materiały Budowlane 05/2026, strona 01-06 (spis treści >>)