Wpływ początkowej wilgotności mieszaniny gruntowo-popiołowej na jej właściwości

• Autorzy: Knapik-Jajkiewicz Karolina

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.1353

Warianty tytułu

EN

The effect of initial water content on properties of the kaolin-fly ash mixture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań próbek mieszaniny gruntu drobnoziarnistego z dodatkiem 40% popiołu lotnego pochodzącego z procesu fluidalnego spalania węgla. Mieszaniny przygotowano z użyciem wody destylowanej, stosując wodę destylowaną w ilości potrzebnej do uzyskania wilgotności 50% i 100%. Wykonane badania obejmowały analizę termograwimetryczną, badania z wykorzystaniem dyfraktometru rentgenowskiego, badania odczynu pH oraz ściśliwości w edometrze oraz obliczenia współczynnika filtracji na podstawie badań edometrycznych. Zauważono nieznaczny wpływ wilgotności początkowej na wartość pH oraz skład fazowy mieszanin. Obliczone wartości współczynnika filtracji wskazują na większą wodoprzepuszczalność mieszanin o podwyższonej wilgotności oraz na redukcję wodoprzepuszczalności w ciągu pierwszych 7 dni niezależnie od wilgotności początkowej mieszanin. Badania edometryczne potwierdzają redukcję ściśliwości mieszanin o wilgotności 50% i 100% wraz z upływem czasu. Jednakże zastosowanie wyższych wartości obciążenia pionowego dla mieszanin o znacznej wilgotności może prowadzić do załamania struktury materiału, która uległa wzmocnieniu we wcześniejszym czasie i obserwowania znacznych przyrostów odkształcenia objętościowego wraz ze wzrostem obciążenia.

EN

This paper presents the tests results performed on samples of fine grained soil and fly ash from fluidized bed combustion, added in quantity 40%. Mixes were prepared with the use of distilled water in amount necessary to obtain water content equal to 50% and 100%. The performed tests included thermogravimetric analysis, X-ray diffraction analysis, the pH measurements, oedometer tests and calculations of permeability coefficient based on the oedometer tests. A slight effect of the initial water content on the pH value and the phase composition of the mixes were observed. The calculated values of permeability coefficient indicate higher water conductivity of the mix with high initial water content and a reduction of permeability during first 7 days of curing time, regardless of the initial water content. Oedometer tests confirm reduction of the compressibility of both mixes with 50% and 100% water content over the time. However, the use of high values of vertical load may lead to the collapse of structure previously strengthened and high volumetric strains may be observed with load increment.

Słowa kluczowe

PL

popiół lotny; grunt drobnoziarnisty; wilgotność; ściśliwość; wodoprzepuszczalność; skład fazowy

EN

fly ash; fine-grained soil; water content; compressibility; permeability; phase composition

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 11-12
• Strony: 579--582
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Knapik-Jajkiewicz Karolina

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

• https://orcid.org/0000-0002-9582-2538

Bibliografia

• [1] Nalbantoğlu Z.: Effectiveness of Class C fly ash as an expansive so stabilizer. Construction and Building Materials No 18 2004, s. 377-381
• [2] Reyes A., Pando M.: Evaluation of CFBC fly ash for improvement of soft clays. 2007 World of Coal Ash (WOCA), May 7-10 2007, Northern Kentucky, USA.
• [3] Diallo M. L., Unsever Y.S.: Stabilization of clay soils using fly ash Black Sea Journal of Engineering and Science 2(3) 2019, s. 81-87
• [4] Seyrek E.: Engineering behaviour of clay soils stabilized with class C and class F fly ashes. Sci Eng Compos Mater, 25(2) 2018, s. 273-287. DOI 10.1515/secm-2016-0084.
• [5] Ozdemir M.A.: Improvement in bearing capacity of a soft soiI by addition of fly ash. Advances in Transportation Geotechnics 3. The 3rd International Conference on Transportation Geotechnics ICTG 2016, Vol. 143, s. 498-505.
• [6] Mahvash S., López-Querol S., Bahadori-Jahromi A.: Effect of class F fly ash on fine sand compaction through soil stabilization. Heliyon 3, Elsevier Ltd 2017.
• [7] Munda J., Padhi J., Mohanty S.: Investigation on performance of expansive soil stabilized with fly ash and nano-SiO2. Materials Today: Proceedings 67 2022, s. 1268-1275.
• [8] Brooks R. M.: SoiI stabilization with fly ash and rice husk ash International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences Vol. 1, Issue 3, grudzień 2009, s. 209-217, ISSN: 2076-734X.
• [9] Shao D., Liu J., Huang X.: Experimental study of stabilized soil utilizing Circulating Fluidized Bed Combustion desulfurization ash with carbide slag and desulfurization gypsum. Journal of Engineering, Vol. 2015. https://doi.org/10.1155/2015/459201
• [10] Cristelo N., Glendinning S., Fernandes L., Pinto A. T.: Effect of calcium content on soil stabilization with alkaline activation. Construction and Building Materials No. 29 2012, s. 167-174.
• [11] Knapik K.: Experimental and numerical analyses of fly ash from fluidized bed combustion applications for selected ground improvement. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, Gliwice 2016.
• [12] Knapik K., Bzówka J.: Permeability of the mixture of fine grained soil and fly ash from tluidized bed combustion. Transactions of the VŠB - Technical University of Ostrava Civil Engineering Series, Vol. 17, No. 2 2017, s. 25-30.
• [13] ASTM-D4972-01 1998 - Standard test method for pH of soils.
• [14] ASTM-D2435-96 1998 Standard test method for one-dimensional consolidation properties of soils.
• [15] Malinowska E., Bursa B., Chmielnicki P., Dziuba W.: Wyznaczanie współczynnika konsolidacji pionowej i poziomej w słabonośnych gruntach organicznych. Acta Scientiarum Polonorum. Architectura 12(1) 2013, s. 63-74.
• [16] Pająk R., Dobak P.: Określanie parametrów filtracyjnych iłów krakowieckich z badań w konsolidometrze Rowe'a. Geologia, Tom 34 (4) 2008, s. 677-689.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).