Wpływ popiołów ze spalania komunalnych osadów ściekowych na cechy wytrzymałościowe betonu zawierającego recyklingowe kruszywo ceramiczne

• Autorzy: Szulej Jacek , Ogrodnik Paweł , Powęzka Aleksandra , Sumorek Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2023.12.09

Warianty tytułu

EN

The influence of ashes from the combustion of municipal sewage sludge on the strength properties of concrete containing recycled ceramic aggregate

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Świadomość ekologiczna społeczeństwa, a przede wszystkim konieczność dążenia do zrównoważonego rozwoju w gospodarce powoduje, że wpływ betonu na środowisko naturalne jest coraz częściej omawiany. Wpisuje się to jednocześnie w szeroko rozumiany trend gospodarki o obiegu zamkniętym, w której ogranicza się do minimum możliwości powstawania odpadów także w budownictwie. Podejmowane są liczne badania mające na celu zmniejszenie energochłonności rozwiązań dla sektora budowlanego oraz zmniejszenia ilości wytwarzanych odpadów. W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań cech mechanicznych betonu zawierającego odpadowe kruszywo ceramiczne i popiół lotny ze spalania osadów ściekowych. Określono także wpływ podwyższonej temperatury 300, 450 i 600°C na właściwości wytrzymałościowe betonu. Przeprowadzone badania jednoznacznie wykazały możliwość stosowania kruszywa recyklingowego pochodzącego z przekruszenia ceramiki szlachetnej oraz popiołów lotnych ze spalania osadów ściekowych w betonach konstrukcyjnych.

EN

The ecological awareness of society and, above all, the need to base the country's economy on sustainable development mean that the issue of impact on the natural environment is an issue that is increasingly discussed by concrete technologists. At the same time, it fits into the broadly understood trend of a closed-loop economy, in which the possibility of generating waste, also in construction, is minimized. Numerous studies are being undertaken to reduce the energy consumption of solutions for the construction sector and to reduce the amount of waste generated. The article presents selected results of tests on the mechanical properties of concrete containing waste ceramic aggregate and fly ash from the combustion of sewage sludge. The influence of increased temperatures of 300, 450 and 600°C on the strength properties of concrete was also determined. The conducted research clearly demonstrated the possibility of using recycled aggregate from the crushing of fine ceramics and fly ash from the combustion of sewage sludge in construction concrete.

Słowa kluczowe

PL

popiół ze spalania osadów ściekowych; kruszywo ceramiczne; kruszywo recyklingowe; wytrzymałość na ściskanie; temperatura wysoka; skład mieszanki betonowej; badanie mikrostrukturalne

EN

ash from sewage sludge incineration; ceramic aggregate; recycled aggregate; compressive strength; high temperature; concrete mix composition; microstructure examination

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 12
• Strony: 42--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Szulej Jacek

• Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury

• https://orcid.org/0000-0002-1411-3204

autor

Ogrodnik Paweł

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

• https://orcid.org/0000-0003-3515-8505

autor

Powęzka Aleksandra

• Akademia Pożarnicza, Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa i Ochrony Ludności

• https://orcid.org/0000-0002-5749-8618

autor

Sumorek Andrzej

• Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury

• https://orcid.org/0000-0002-7521-6709

Bibliografia

• [1] Główny Urząd Statystyczny. Ochrona Środowiska 2021.
• [2] Rosik-Dulewska Cz. Podstawy gospodarki odpadami. Wyd. 6 Warszawa, PWN, 2015.
• [3] Rocznik statystyczny ochrony środowiska 2017. GUS.
• [4] Pietrzyk J. Analiza możliwości wykorzystania odpadów z termicznego przekształcania komunalnych osadów ściekowych. Rozprawa doktorska. AGH, 2018.
• [5] Zdeb T., Tracz T., Adamczyk M. Physical. Mechanical properties and durability of cement mortars containing fly ash from the sewage sludge incineration proces. J. Clean. Prod., 2022,: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131055.
• [6] Lynn C.J., Dhir R.K., Ghataora G.S., West R.P. Sewage sludge ash characteristics and potential for use in concreto. Constr Build Mater. 2015, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.08.122; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2022.130028.
• [7] Chunping Gu, Yongjie Ji et al. Feasibility of recycling sewage sludge ash in ultra-high performance concrete: Volume deformation, microstructure and ecological evaluation. Constr Build Mater. 2022; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125823.
• [8] Ottosen L.M., Thornberg D., Cohen Y., Stiernström S. Utilization of acid-washed sewage sludge ash as sand or cement replacement in concreto. Resour Conserv Recycl. 2022; https://doi.org/10.1016/jresconrec.2021.105943.
• [9] Liu M., Zhao Y., Xiao Y., Yu Z. Performance of cement pastes containing sewage sludge ash at elevated temperatures. Constr Build Mater. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.03.290.
• [10] Chen Z., Poon C.S., Comparative studies on the effects of sewage sludge ash and fly ash on cement hydration and properties of cement mortars. Constr Build Mater. 2017; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.08.003.
• [11] Gu C., Shuang Y., et al. Effect of environmental conditions on the volume deformation of cement mortars with sewage sludge ash. J. Build. Eng. 2023; https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.105720.
• [12] Monzó J., Payá J., Borrachero M.V., Córcoles A. Use of sewage sludge ash (SSA)-cement admixtures in mortars. Cem. Concr Res. 1996; https://doi.org/10.1016/0008-8846 (96)00119-6.
• [13] Pilar Durante Ingunza M., Camarini G., Costa F.M.S. Performance of mortars with the addition of septic tank sludge ash. Constr Build Mater. 2018; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.053.
• [14] Halicka A., Ogrodnik P., Zegardło B. Using ceramic sanitary ware waste as concrete aggregate. Constr Build Mater. 2021; https://doi.org/0.1016/j.conbuildmat.2013.06.063.
• [15] Ogrodnik P., Szulej J., Franus W. The Wastes of Sanitary Ceramics as Recycling Aggregate to Special Concretes. Mater. 2018; https://doi. org/10.3390/ma11081275.
• [16] PN-EN 12390-2:2019-07 Badania betonu - Część 2: Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
• [17] PN-EN 1363-1:2020-07 Badania odporności ogniowej - Część 1: Wymagania ogólne.
• [18] Klimek B., Szulej J., Ogrodnik P. The effect of replacing sand with aggregat from sanitary ceramic waste on teh durability of stucco mortars. Clean Technol Envir. 2020; https://doi.org/10.1007/s10098-020-01932-w.
• [19] Ogrodnik P., Szulej J. The Assessment of Possibility of Using Sanitary Ceramic Waste as Concrete Aggregate - Determination of the Basic Material Characteristics. Appl. Sci. 2018.