Wpływ popiołu z termicznego przekształcania osadów ściekowych jako zamiennika części cementu na parametry betonu zwykłego

• Autorzy: Rutkowska G. , Siekut K.

Warianty tytułu

EN

How are parameters of an ordinary concrete affected by ashes generated in thermal treatment of wastewater sediments and used as a substitute of a part of the cement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystanie popiołów lotnych z termicznego przekształcania osadów ściekowych w technologii betonu realizuje założenia gospodarki odpadami proponowane w Unii Europejskiej. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu częściowego zastąpienia tym materiałem cementu portlandzkiego na parametry wytrzymałościowe betonów w porównaniu do betonu referencyjnego. W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości (konsystencji, wytrzymałości na ściskanie po 28, 56 i 90 dniach dojrzewania, mrozoodporność) betonów zwykłych i betonów zawierających popioły lotne w ich składzie. Do wykonania próbek użyto cementu portlandzkiego CEM I 42,5 R i kruszywa naturalnego o uziarnieniu 0–16 mm. Beton z dodatkami został wykonany w pięciu partiach, w których popiół został dodany w ilości 5, 10 i 15% masy cementu. Badania wykazały poprawę parametrów wytrzymałościowych betonów zawierających popioły lotne z termicznego przekształcania osadów ściekowych.

EN

Application of fly ash from combustion of municipal sewage sludge (FAMSS) in the concrete technology implements assumptions concerning the waste management adopted by the European Union. The study concerned the influence of partial replacement of the Portland cement by the ash on strength parameters of concrete in comparison to the reference concrete The article presents the results of investigations on selected properties (consistency, water absorption, compressive strength after 28, 56 and 90 days of curing) of ordinary concretes and concretes containing fly ash from combustion of municipal sewage sludge. To make up the samples, the Portland cement CEM I 42.5 R and natural aggregate with graining of 0–16 mm were used. The concrete with siliceous and siliceous admixture was made in three lots to which the ash was added in the quantity of 5, 10 and 15% of the cement weight. The investigations have shown that the concretes containing fly ash from combustion of municipal sewage sludge have better strength parameters.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2019
• Tom: 18
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.47-57,fot.,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Rutkowska G.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

autor

Siekut K.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Warszawa

Bibliografia

• ACI 116R-00. Cement and Concrete Terminology.
• Brunarski, L. (2008). Wyznaczanie niepewności wyników badań wytrzymałościowych. Warszawa: Instytut Techniki Budowlanej.
• Brunarski, L. i Dohojda, M. (2016). An approach to in-situ compressive strength of concrete. Bulletin of the Polish Academy of Sciences-Technical Sciences, 64 (4), 687–695.
• Chen, Z., Li, J. S. i Poon, C. S. (2018). Combined use of sewage sludge ash and recycled glass cullet for the production of concrete blocks. Journal of Cleaner Production, 171, 1447–1459.
• Chromá, M., Rovnaniková, P., Teplý, B., Bergmeister, K. i Strauss, A. (2014). Concret durability and the k-value concept. Cement – Wapno – Beton, 2, 81–92.
• Deja, J. i Antosiak, B. (2012). Degree of progress of the fly ash reaction in alkali-activated fly-ash binders. Cement – Wapno – Beton, 17 (79), 67–76.
• Deja, J., Uliasz- Bocheńczyk, A. i Mokrzycki, E. (2010). CO₂ emissions from Polish cement industry. International Journal of Greenhouse Gas Control, 4, 583−588.
• Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola) (wersja przekształcona) (tekst mający znaczenie dla EOG) (2010/75/UE). Dz.U. EU L 334z 17.12.2010.
• Giergiczny, Z. (2013). Popiół lotny w składzie cementu i betonu. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• Gupta, S. M. (2007). Support vector machines based modelling of concrete strength. International Journal of Intelligent Technology, 3, 12–18.
• International Energy Agency [IEA]. (2008). Greenhouse Gas R&D Programme (IEA GHG). CO₂ capture in the cement industry (Technical Study, Report 2008/3).
• Jamroży, Z. (2009). Beton i jego technologie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Kępys, W., Pomykała, R. i Pietrzyk, J. (2013). Właściwości popiołów lotnych z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, 14 (1), 11–18.
• Kim, J. i Kim, D. K., (2002). Application of neural networks for estimation of concrete strength. KSCE Journal of Civil Engineering, 6, 429–438.
• Lai, S. i Serra, M., (1997). Concrete strength prediction by means of neural network. Construction and Building Materials, 11, 93–98.
• Lynn, C. J., Dhir, R. K., Ghataora, G. S. i West, R. P. (2015). Sewage sludge ash characteristics and potential for use in concrete. Construction and Building Materials, 98, 767–779.
• Małolepszy, J., Tkaczewska E. (2006): Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu. W Materiały IV Konferencji Naukowo-Technicznej „Dni Betonu – Tradycja i Nowoczesność”, Wisła (strony 591–601).
• Monzo, J., Payá, J., Borrachero, M. V. i Girbés, I. (2003). Reuse of sewage sludge ashes (SSA) in cement mixtures: the effect of SSA on the workability of cement mortars. Waste Management, 23 (4), 373–381.
• PN-88/B-06265:2004. Krajowe uzupełnienia PN-EN 206-1:2003 Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność (norma wycofana, zastąpiona PN-B-06265:2018-10. Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A1:2016-12).
• PN-EN 12350-2:2011. Badanie mieszanki betonowej. Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka.
• PN-EN 12350-6:2011. Badanie mieszanki betonowej. Część 6: Gęstość.
• PN-EN 12350-7:2011. Badania mieszanki betonowej. Część 7: Badania zawartości powietrza. Metody ciśnieniowe.
• PN-EN 12390-3:2011. Badanie betonu. Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
• PN-EN 12390-7:2011. Badania betonu. Część 7: Gęstość betonu.
• PN-EN 197-1:2012. Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku.
• PN-EN 450-1:2012. Popiół lotny do betonu. Część 1: Definicje, specyfikacje i kryteria zgodności.
• PN-EN ISO/IEC 17025:2018-02. Ogólne wymagania dotyczące kompetencji laboratoriów badawczych i wzorcujących.
• PN-EN-206+A1:2016-12. Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
• Rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 21 stycznia 2016 r. w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów oraz sposobów postępowania z odpadami powstałymi w wyniku tego procesu (Dz.U. 2016, poz. 108).
• Rutkowska, G., Wichowski, P. i Borowiecka A. (2016). Badanie wybranych właściwości betonów zwykłych z udziałem popiołów lotnych z termicznej przeróbki osadów ściekowych stosowanych w obiektach turystycznych. W B. Stankiewicz i B. Prochorowicz (red.), Turystyka wodna jako produkt turystyczny regionu (strony 103–110). Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego.
• Rutkowska, G., Wichowski, P., Fronczyk, J., Franus, M. i Chalecki, M. (2018). Use of fly ashes from municipal sewage sludge combustion in production of ash concretes. Construction and Building Materials, 188, 874–883.
• Wichowski, P., Rutkowska, G. i Nowak, P. (2017). Wymywanie wybranych metali ciężkich z betonów zawierających popiół z termicznego przekształcania osadów ściekowych. Acta Scientiarum Polonorum Architectura, 16 (1), 43–51.
• Yadav, S., Agnihotri, S., Gupta, S. i Tripathi, R. (2014). Incorporation of STP Sludge and Fly ash in Brick Manufacturing: An attempt to save the Environment. International Journal of Advancements in Research & Technology, 3 (5), 138–144.

Identyfikatory

DOI

10.22630/ASPA.2019.18.1.6