Badanie wybranych właściwości betonu z popiołem lotnym ze współspalania biomasy drzewnej i węgla kamiennego

• Autorzy: Langier Bogdan , Halbiniak Jacek , Major Maciej , Major Izabela

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2022.12.34

Warianty tytułu

EN

Research of selected properties of concrete with fly ash obtained from the co-combustion of wood biomass with hard coal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu dodatku popiołu lotnego uzyskanego ze współspalania biomasy drzewnej oraz węgla kamiennego na wybrane właściwości betonów. Przeprowadzono analizę właściwości modyfikowanych mieszanek betonowych obejmujących konsystencję oraz zawartość powietrza. Badania stwardniałego betonu obejmowały określenie gęstości, wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, nasiąkliwości, głębokości penetracji wody pod ciśnieniem oraz mrozoodporność po 150 cyklach zamrażania i rozmrażania. Na podstawie badań stwierdzono, że stosowanie popiołu lotnego ze współspalania węgla z biomasą drzewną pozwala na uzyskanie betonów mrozoodpornych.

EN

The paper presents an analysis of the effect of the addition of fly ash obtained from the co-combustion of wood biomass with hard coal on selected properties of concrete. The properties of modified concrete mixtures were tested, including consistency and air content. For the hardened concrete, the tests included the determination of density, compressive strength after 28 days, water absorption, depth of water penetration under pressure and frost resistance after 150 cycles of freezing and thawing. Based on the research, it was found that the use of fly ash from the co-combustion of coal with wood biomass allows to obtain frost-resistant concretes.

Słowa kluczowe

PL

beton modyfikowany; popiół lotny; mrozoodporność; współspalanie biomasy; współspalanie węgla; współspalanie węgla kamiennego i biomasy; właściwości betonu; mieszanka betonowa; skład betonu

EN

modified concrete; fly ash; frost resistance; biomass co-firing; coal co-combustion; co-combusted biomass-coal; concrete properties; concrete mix; concrete composition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 12
• Strony: 131--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Langier Bogdan

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0001-5143-6013

autor

Halbiniak Jacek

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0002-2299-5913

autor

Major Maciej

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0001-5114-7932

autor

Major Izabela

• Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0003-1234-9317

Bibliografia

• [1] Łaskawiec K., Michalik A., Zapotoczna-Sytek G. Badania nad zastosowaniem popiołów lotnych ze współspalania biomasy drzewnej i węgla kamiennego do wytwarzania betonu komórkowego, Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych. 2011; 4 (7): 146 - 162.
• [2] Łaskawiec K., Górska B., Szymczak J., Zapotoczna-Sytek G. Zastosowanie popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy do wytwarzania betonu komórkowego. Popioły z energetyki. XVI międzynarodowa konferencja. 2009 Zakopane, Polska Unia UPS.
• [3] Projekt badawczy nr N506 066 31/3156 - Popioły lotne powstające przy współspalaniu biomasy z węglem w kotłach pyłowych - badania rozpoznawcze pod kątem ich utylizacji w przemyśle materiałów budowlanych - Sprawozdanie COBRPB CEBET.
• [4] Vuthaluru H.B. Thermal behaviour of coal/biomass blends during co-pyrolysis. Fuel Processing Technology. 2003; https://doi.org/10.1016/S0378-3820 (03) 00112-7.
• [5] Biagini E., Lippi F., Petarca L., Tognotti L. Devolatilization rate of biomasses and coal-biomass blends: an experimental investigation. Fuel. 2002; https://doi.org/10.1016/S0016-2361(01)00204-6.
• [6] Zhou X., Mahalingam S. A suitable mixture reaction for diffusion flames of wood pyrolysis gas. Combustion and Flame. 2003; https://doi. org/10.1016/S0010-2180(02)00550-3.
• [7] Małolepszy J., Tkaczewska E. Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu, IV Konferencja Dni Betonu - Tradycja i Nowoczesność, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wisła, 2006, Wydawnictwo Polski Cement Sp. z o.o., Kraków. 2006: 591 - 602.
• [8] Wójcik W., Popiel P., Ławicki T. Analiza wzrostu zawartości części palnych w popiele i żużlu przy współspalaniu biomasy z pyłem węglowym, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska. Komitet Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, 2009: 273 - 278.
• [9] Kubica K., Ściążko M., Raińczak J., Współspalanie biomasy z węglem, Konferencja Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej (17; 05-08.10.2003; Zakopane, Polska).
• [10] Haustein E., Grabarczyk L. Wpływ współspalania biomasy z węglem kamiennym na wybrane właściwości fizyczno-chemiczne popiołu lotnego. Polityka Energetyczna. 2013; 15 (2): 87 - 103.
• [11] Kosior-Kazberuk M. Odporność betonów zawierających popiół lotny ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na wnikanie jonów chlorkowych. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2010; 1: 131 - 136.
• [12] Małolepszy J., Tkaczewska E. Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu. IV Konferencja Dni Betonu - Tradycja i Nowoczesność, 2006, https://www.dnibetonu.com/wp-content/pdfs/2006/malolepszy_tkaczewska. pdf
• [13] Thomas B.S., Yang J., Mo K.H., Abdalla J.A., Hawileh R.A., Ariyachandra E. Biomass ashes from agricultural wastes as supplementary cementitious materials or aggregate replacement in cement/geopolymer concrete: A comprehensive review. Journal of Building Engineering. 2021; https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102332.
• [14] Barbosa R., Lapa N., Dias D., Mendes B. Concretes containing biomass ashes: Mechanical, chemical, and ecotoxic performances. Construction and Building Materials. 2013; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.07.031.
• [15] Aungatichart O., Nawaukkaratharnant N., Wasanapiarnpong T. The potential use of cold-bonded lightweight aggregate derived from various types of biomass fly ash for preparation of lightweight concrete. Materials Letters. 2022; https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.133019.
• [16] PN-EN 12350-2:2019-07 Badania mieszanki betonowej - Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka.
• [17] PN-EN 12350-7:2019-08 Badania mieszanki betonowej - Część 7: Badanie zawartości powietrza - Metody ciśnieniowe.
• [18] PN-EN 12390-3:2019-07 Badania betonu - Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
• [19] PN-EN 12390-8:2019-08 Badania betonu - Część 8: Głębokość penetracji wody pod ciśnieniem.
• [20] PN-EN 12390-2:2019-07 Badania betonu Cz. 2: Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
• [21] PN-B-06265:2022-08 Beton - Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność - Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A2:2021-08.
• [22] Katzer J., Halbiniak J., Langier B., Major M., Major I. Influence of Varied Waste Ceramic Fillers on the Resistance of Concrete to Freeze-Thaw Cycles. Materials. 2021; https://doi.org/10.3390/ma14030624