Analysis of heat-moisture properties of hydrophobised gravelite-concrete with sewage sludge

• Autorzy: Suchorab Z. , Barnat-Hunek D. , Franus M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2016.10(1)010

Warianty tytułu

PL

Analiza cech cieplno-wilgotnościowych hydrofobizowanych keramzytobetonów z osadem ściekowym

• Konferencja: ECOpole’15 Conference (14-16.10.2015, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the laboratory examinations of the basic physical parameters of gravelite-concrete modified by municipal sewage sludge and gravelite-concrete, obtained of light aggregates, commonly applied in Polish building market. To decrease water absorptivity of the concrete blocks, the admixture of water emulsion of reactive polisiloxanes was applied. For the presented blocks, capillary rise process was monitored together with moisture influence on heat conductivity coefficient λ determined using TDR probes and plate apparatus. Analysis of heat-moisture properties of concrete confirmed usefulness of gravelite with sewage sludge addition for further production.

PL

Produkcja ekologicznych i energooszczędnych materiałów budowlanych staje się powszechną technologią poprawy efektywności energetycznej budynków zgodnie z przepisami dyrektywy UE 2006/32/WE3. Jednym z materiałów stosowanym w budownictwie energooszczędnym ze względu na swoje właściwości cieplno-wilgotnościowe jest keramzytobeton. Do otrzymywania keramzytobetonu coraz częściej stosuje się kruszywa lekkie modyfikowane komunalnym osadem ściekowym. Osady ściekowe stwarzają zagrożenie dla zdrowia ludzi i środowiska naturalnego, dlatego też muszą być poddawane odpowiedniej przeróbce. Jedną z metod ich utylizacji jest zagospodarowanie do produkcji energooszczędnych bloczków keramzytobetonowych. Często jednak charakteryzują się one wysoką nasiąkliwością, co powoduje transport wody podciąganej kapilarnie. Wpływa to w istotny sposób na proces przepływu ciepła, tym samym zwiększając kilkukrotnie przewodnictwo cieplne materiałów. Artykuł przedstawia badania podstawowych cech fizycznych keramzytobetonu modyfikowanego komunalnym osadem ściekowym oraz keramzytobetonu uzyskanego z kruszywa lekkiego powszechnie stosowanego na rynku. W celu obniżenia nasiąkliwości betonów jako domieszkę zastosowano wodną emulsję reaktywnych polisiloksanów. Dodatkowo wykonano pomiary podciągania kapilarnego oraz jego wpływu na współczynnik przewodzenia ciepła λ w próbkach modelowych przy wykorzystaniu sond TDR i aparatu płytowego. Analiza cech cieplno-wilgotnościowych betonów potwierdziła przydatność keramzytu z dodatkiem osadu ściekowego do ich produkcji.

Słowa kluczowe

EN

capillary rise; heat conductivity coefficient; gravelite-concrete; hydrophobisation

PL

podciąganie kapilarne; współczynnik przewodzenia ciepła; keramzytobeton; hydrofobizacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 10, No. 1
• Strony: 83--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Suchorab Z.

• Faculty of Environmental Engineering, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, Pola

autor

Barnat-Hunek D.

• Civil Engineering and Architecture Faculty, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland

autor

Franus M.

• Civil Engineering and Architecture Faculty, Lublin University of Technology, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Lin DF, Weng CH. Use of sewage sludge ash as brick material. J Env Eng. 2001;10:922-927. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9372(2001)127:10(922).
• [2] Xu G, Song X, Liu W, Han J. Experimental study on preparation of high strength lightweight aggregate concrete by combined admixture of fly ash and mineral powder. Mechanic Automation and Control Engineering (MACE) 2010, China, Int Conf. DOI: 10.1109/MACE.2010.5535639.
• [3] Kayali OA, Haque MN. A new generation of structural lightweight concrete. Int Conf. Advances in Concrete Technology. Proceedings Third CANMET/ACI. https://trid.trb.org/view/1997/C/475702
• [4] Tay J H, Show KY. Resources recovery of sludge as a building and construction material - a future trend in sludge management. Water Sci Technol. 1997;11:259-266. DOI: 10.1016/S0273-1223(97)00692-6.
• [5] Jordán MM, Almendro-Candel MB, Romero M, Rincón JM. Application of sewage sludge in the manufacturing of ceramic tile bodies. Appl Clay Sci. 2005;30:219-224. DOI: 10.1016/j.clay.2005.05.001.
• [6] Gonzalez-Corrochano B, Alonso-Azcarate J. Rodas M. Production of lightweight aggregates from mining and industrial waste. J Env Manage. 2009; 90:2801-2812. DOI: 10.1016/j.jenvman.2009.03.009.
• [7] Cheeseman CR, Virdi GS. Properties and microstructure of lightweight aggregate produced from sintered sewage sludge ash. Res Cons Rec. 2005;45:18-30. DOI: 10.1016/j.resconrec.2004.12.006.
• [8] Muller HS, Haist M., Mechtcherine V. Selbstverdichtender Hochleistungs-Leichtbeton. Beton- und Stahlbetonbau. 2002;97(6). DOI: 10.1002/best.200201480.
• [9] Kaszyńska M. Lekkie betony samozagęszczalne do konstrukcji mostowych. Mosty. 2009, marzec-kwiecień. http://www.nbi.com.pl/assets/NBI-pdf/2009/2_23_2009/pdf/19_lekkie_betony.pdf.
• [10] PN-EN 206:2014-4 Beton - Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. http://sklep.pkn.pl/pn-en-206-2014-04p.html.
• [11] PN-EN 1936:2010 Metody badań kamienia naturalnego - Oznaczanie gęstości i gęstości objętościowej oraz całkowitej i otwartej porowatości. http://sklep.pkn.pl/pn-en-1936-2010p.html.
• [12] PN-EN 1389:2005 Techniczna ceramika zaawansowana. Kompozyty ceramiczne monolityczne. Właściwości fizyczne. Oznaczanie gęstości i porowatości otwartej. http://sklep.pkn.pl/pn-en-1389-2005p.html.
• [13] PN-EN 12390-7:2011P Badania betonu - Część 7: Gęstość betonu. http://sklep.pkn.pl/pn-en-12390-7-2011p.html.
• [14] Suchorab Z, Widomski MK, Łagód G, Barnat-Hunek D, Smarzewski P. Methodology of moisture measurement in porous materials using time domain reflectometry. Chem Didact Ecol Metrol. 2014;19(1-2):97-107. DOI: 10.1515/cdem-2014-0009.
• [15] Pavlik Z, Jirickova M, Cerny R, Sobczuk H, Suchorab Z. Determination of moisture diffusivity using the Time Domain Reflectometry (TDR) method. J Build Phys. 2006;30(1):59-70. DOI: 10.1177/1744259106064356.
• [16] Noborio K. Measurement of soil water content and electrical conductivity by time domain reflectometry: a review. Comp El Agr. 2001; 31: 213-237. DOI:10.1016/S0168-1699(00)00184-8.
• [17] Amato M, Ritchie JT. Small spatial scale soil water content measurement with time-domain reflectometry. Soil Sci Soc Am J. 1995;59:325-329. DOI: 10.2136/sssaj1995.03615995005900020008x.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.