Feasibility of making concrete using lignite coal bottom ash as fine aggregate

• Autorzy: Thandavamoorthy T. S.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0022

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie popiołu dennego ze spalania węgla brunatnego jako kruszywa drobnego do betonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Concrete is generally produced using materials such as crushed stone and river sand to the extent of about 80-90% combined with cement and water. These materials are quarried from natural sources. Their depletion will cause strain on the environment. To prevent this, bottom ash produced at thermal power plants by burning of coal has been utilized in this investigation into making concrete. The experimental investigation presents the development of concrete containing lignite coal bottom ash as fine aggregate in various percentages of 25, 50, and 100. Compressive, split tensile, and flexural strength as part of mechanical properties; acid, sulphate attack, and sustainability under elevated temperature as part of durability properties, were determined. These properties were compared with that of normal concrete. It was concluded from this investigation that bottom ash to an extent of 25% can be substituted in place of river sand in the production of concrete.

PL

Beton jest popularnym materiałem budowlanym przygotowywanym przy użyciu lokalnie dostępnych materiałów, takich jak tłuczeń kamienny, piasek i woda. Cement natomiast jest fabrycznie produkowanym składnikiem łączącym wszystkie te materiały. Materiały są dostosowane do wymagań, dobrze wymieszane i umieszczone w formie szalunkowej. Po około 18 do 24 godzin, usuwa się formę szalunkową, a beton pozostawia się do stwardnienia, jednocześnie pielęgnując go poprzez polewanie wodą przez około 28 dni lub aż do dnia badania. W miarę wydobywania tłucznia kamiennego oraz piasku z naturalnych źródeł, wykorzystywanie tych materiałów na dużą skalę nie tylko wyczerpuje źródła, ale również negatywnie wpływa na środowisko. Zbadanie alternatyw dla tych materiałów okazuje się być tym bardziej konieczne. Obecnie działalność człowieka generuje duże ilości odpadów przemysłowych, rolniczych, itp. Jednym z takich odpadów przemysłowych jest popiół denny otrzymywany z elektrowni cieplnych po spalaniu węgla w procesie wytwarzania energii elektrycznej. Struktura popiołu dennego uznaje się za podobną do piasku rzecznego, używanego jako drobne kruszywo do wytwarzaniu betonu. Charakterystyka popiołu dennego nie wszędzie wygląda tak samo, ponieważ właściwości węgla również zmieniają się w zależności od miejsca. Popiół denny z węgla brunatnego uzyskano z elektrociepłowni Neyveli Thermal Power Plant w Indiach i wykorzystano w badaniu eksperymentalnym, jako drobne kruszywo do przygotowania betonu. Popiół denny został użyty w celu zastąpienia piasku rzecznego według wskaźnika 25%, 50% i 100%. Określono właściwości fizyczne i chemiczne popiołu dennego.

Słowa kluczowe

EN

concrete; bottom ash; fine aggregate; strength; durability

PL

beton; popiół denny; kruszywo drobne; wytrzymałość; trwałość

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 61, nr 3
• Strony: 19--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Thandavamoorthy T. S.

• Adhiparasakthi Engineering College, Department of Civil Engineering, Melmaruvathur, India

Bibliografia

• 1. W. Zhang, J. M. Ingham, “Using recycled concrete aggregates in New Zealand ready-mixed concrete production”, Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, 22, 5, 443-450, 2010.
• 2. P. Aggarwal, Y. Aggarwal, S.M.,Gupta, “Effect of bottom ash as replacement of fine aggregates in concrete”, Asian Journal of Civil Engineering, 8, 1, 49-62, 2007.
• 3. T. S. Thandavamoorthy, “Feasibility of making concrete from soil instead of river sand,” ICI Journal, 15, 1, 7- 12, 2014.
• 4. M. Singh, R. Siddique, “Effect of coal bottom ash as partial replacement of sand on properties of concrete:, Resources, Conservation and Recycling, 72, 20–32, 2013.
• 5. Y. Bai, “Influence of furnace bottom ash as fine aggregate on strength and durability properties of concrete”, PHD thesis, Queen's University Belfast, Northern Ireland, 2004.
• 6. M. Nisnevich, L. Sirotin, Y. Dvoskin Eshel, “Effect of moisture content of highly porous bottom ash on properties of concrete mixture and hardened concrete”, Magazine of Concrete Research, 53, 4, 283-288, 2001.
• 7. N. Ghafoori, J. Bucholc, “Investigation of lignite-based bottom ash for structural concrete”, Journal of Materials in Civil Engineering, 8, 3, 128-137, 1996.
• 8. IS 12269, Indian standard specification for 53 grade ordinary Portland cement, Bureau of Indian Standards, New Delhi, 10, 2013.
• 9. IS: 383, Indian standard specifications for coarse and fine aggregate for natural concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi, 19, 1970.
• 10. BS: 812 – Part 103, Methods of determination of particle size determination, British Standards Institution, London, 15, 1985.
• 11. S 456, Indian Standard plain and reinforced concrete – code of practice, Bureau of Indian Standards, New Delhi, 100, 2000.
• 12. BS: 8110 – Part 1 (1985), Structural use of concrete: code of practice for design and construction, British Standards Institution, London.
• 13. IS: 1199, Indian standard method of sampling and analysis of concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi, 44, 1959.
• 14. ASTM C 143, Standard test method for slump of hydraulic cement concrete, ASTM International, West Conshohocken, PA, USA, 4, 1996.
• 15. BS: 1881 – Part 103, Method for determination of compacting factor, British Standards Institution, London, 12, 1993.
• 16. Pundit, “Manual of portable ultrasonic non destructive digital indicating tester,” C. N. S. Instruments, London, 1993.
• 17. IS: 516, Indian standard methods of tests for strength of concrete, Bureau of Indian Standards, New Delhi, 24, 1959.
• 18. BS: 1881 – Part 116, Method for determination of compressive strength of concrete cubes, British Standards Institution, London, 8, 1983.
• 19. IS 5816 Indian standard splitting tensile strength of concrete - method of test, Bureau of Indian Standards, New Delhi, First Revision, 8, 1999.
• 20. S. Türkel, B. Felekoğlu and S. Dulluҫ, “Influence of various acids on the physico–mechanical properties of pozzolanic cement mortars”, Sadhana, 32, 6, 683-691, 2007.