Badania wpływu preparatu upłynniającego na właściwości reologiczne mieszaniny popiołowo-wodnej

• Autorzy: Malczewska B. , Czaban S. , Głowski R. , Świerzko R. , Kiwacz T. , Sobota J.

Warianty tytułu

EN

Influence of admixture on rheological properties of ash-water mixture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono parametry reologiczne mieszaniny popiołowo-wodnej z dodatkiem preparatu upłynniającego Pantarhit® TB 100 (FM) zależnie od zawartości popiołu w hydromieszaninie. Przy stosowaniu domieszki upłynniającej, szczególnie w ilości przekraczającej 2% masy popiołu, stwierdzono tendencję do sedymentacji cząstek stałych. Zjawisko to jest bardzo niekorzystne w przypadku hydraulicznego transportu popiołów, gdyż powoduje znaczny wzrost strat energii przy transporcie takiej hydromieszaniny. Wykazano, że zwiększenie ilości dodatku upłynniającego do 3%, przy proporcji popiół/woda równej 0,9/1,0, nie spowodowało zmian w zachowaniu mieszaniny pod względem jej konsystencji, w porównaniu z dodatkiem preparatu Pantarhit® TB 100 (FM) w ilości 2%. W przypadku cieczy nienewtonowskich określenie lepkości polega na pomiarze krzywych płynięcia oraz wyznaczeniu odpowiedniego modelu reologicznego. W przeprowadzonym eksperymencie do opisu krzywych płynięcia zastosowano dwa modele dwuparametrowe (potęgowy Ostwalda de Waele’a oraz Binghama) oraz jeden trójparametrowy (Herschela-Bulkleya). Przeprowadzone badania wykazały, że badana mieszanina popiołowo-wodna charakteryzowała się strukturą tiksotropową.

EN

Rheological parameters of ash-water mixture with Pantarhit® TB 100 (FM) added were determined as a function of ash content in the hydromixture. While applying the admixture, particularly at doses exceeding 2% of ash content, a tendency of particulate matter to sediment was noted. This is a highly unfavorable phenomenon in case of hydraulic transport of ash, causing significant increase of energy losses upon transport of such a mixture. It was demonstrated that an increase of the admixture amount to 3%, at the ash/water ratio of 0.9/1.0, did not impact the mixture behavior in terms of its texture, compared to Pantarhit® TB 100 (FM) at 2%. In case of non-newtonian liquids, viscosity determination consists in measuring flow curves and selection of the appropriate rheological model. In the experiment, the two two-parameter models (Ostwald de Waele power-law model and Bingham model) and one three-parameter model (Herschel-Bulkley model) were applied to describe the flow curves. The tested ash-water mixture was demonstrated to possess thixotropic structure.

Słowa kluczowe

PL

hydrotransport; reologia; lepkość; naprężenia ścinające

EN

hydrotransport; rheology; viscosity; shear stress

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 36, nr 3
• Strony: 65--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Malczewska B.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Czaban S.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Głowski R.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Świerzko R.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Kiwacz T.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Sobota J.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii Kształtowania Środowiska i Geodezji, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

Bibliografia

• 1. B.A. WINCZASZEK: Analiza możliwości zastosowania zeolitów syntetycznych z popiołów lotnych w procesach oczyszczania ścieków. Praca doktorska, Politechnika Wrocławska, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska, Wrocław 2006.
• 2. T. BARAN, W. DROŻDŻ, P. PICHNIARCZYK: Zastosowanie popiołów lotnych wapiennych do produkcji cementu i betonu. Cement Wapno Beton 2012, nr 1, ss. 50–57.
• 3. R.S. BLISSETT, N.A. ROWSON: A review of the multicomponent utilisation of coal fly ash. Fuel 2012, Vol. 97, pp. 1–23.
• 4. F. PLEWA, M. POPCZYK: Badanie parametrów reologicznych hydromieszanin wytwarzanych na bazie odpadów energetycznych. Polityka Energetyczna 2008, vol. 11, nr 1, ss. 375–384.
• 5. M. AHMARUZZAMAN: A review on the utilization of fly ash. Progress in Energy and Combustion Science 2010, No. 36, pp. 327–363.
• 6. J. FILIPIAK: Popiół lotny w budownictwie. Badania wytrzymałościowe gruntów stabilizowanych mieszanką popiołowo-cementową. Rocznik Ochrony Środowiska 2011, vol. 13, ss. 1043–1054.
• 7. E. HAUSTEIN, B. QUANT: Charakterystyka wybranych właściwości mikrosfer – frakcji popiołu lotnego – ubocznego produktu spalania węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2011, vol. 27, nr 3, ss. 95–111.
• 8. B. MALCZEWSKA, S. CZABAN, R. GŁOWSKI, R. ŚWIERZKO, T. KIWACZ, J. SOBOTA: Badania liniowych strat ciśnienia podczas przepływu mieszaniny dwufazowej w rurociągu na przykładzie mieszaniny popiołowo-wodnej. Ochrona Środowiska 2013, vol. 35, nr 2, ss. 69–72.
• 9. A. JANOWSKA-RĘKAS: Badania skuteczności działania domieszek polikarboksylanowych w zaczynach cementowych. Roczniki Inżynierii Budowlanej 2012, nr 12, ss. 31–64.
• 10. M. OCHOWIAK, L. BRONIARZ-PRESS: Właściwości reologiczne wodnych zawiesin krzemionek. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 2010, vol. 49, nr 2, ss. 89–90.
• 11. M. ŻYGADŁO, M. WOŹNIAK: Obserwacje zmian właściwości popiołów powęglowych w procesach wietrzeniowych. Energetyka i ekologia 2009, ss. 771–775.
• 12. K. GALOS, A. ULIASZ-BOCHEŃCZYK: Źródła i użytkowanie popiołów lotnych ze spalania węgli w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi 2005, vol. 21, nr 1, ss. 23–42.
• 13. J. KASZUBKIEWICZ, D. KAWAŁKO, P. JEZIERSKI: Wybrane właściwości wodne mieszaniny glebowej. Acta Agrophysica 2011, vol. 17, nr 1, ss. 65–75.
• 14. Ha-Be Betonchemie GmbH & Co. KG. Dane techniczne producenta środka upłynniającego.
• 15. B. MALCZEWSKA, S. CZABAN, R. GŁOWSKI, R. ŚWIERZKO, T. KIWACZ, J. SOBOTA: Rheological characteristic of ash slurry originated from power plant. Polish Journal of Environmental Studies 2012, Vol. 21, No. 5a, pp. 292–296.
• 16. S. HAHN, T. REE, H. EVRINH: Flow mechanism of tixotropic substances. Industrial & Engineering Chemistry Research 1959, No. 51, pp. 856–857.
• 17. F. MOORE: The rheology of ceramic slips and bodies. Transactions of the British Ceramic Society 1959, No. 58, pp. 470–492.
• 18. D.C.H. CHENG: Characterization of thixotropy revisited. Rheology Acta 2003, No. 42, pp. 372–382.
• 19. D.C.H. CHENG, F. EVANS: Phenomenological characterization of the rheological behavior of inelastic reversible thixotropic and antitihicotropic fluids. British Journal of Applied Physics 1965, No. 16, pp. 1599–1617.
• 20. S. CZABAN: Wyznaczanie parametrów hydrotransportu rurowego reostabilnych mieszanin dwufazowych. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej nr 60, Wrocław 1987.
• 21. J. FERGUSON, Z. KEMBŁOWSKI: Reologia stosowana płynów. Wydawnictwo MARCUS, Łódź 1995.
• 22. A. ULIASZ-BOCHEŃCZYK: Wpływ dodatków mineralnych i domieszki ADDIMENT IH 1 na własności świeżych mieszanin stosowanych w górnictwie podziemnym do uszczelniania i wypełniania pustek. Wydawnictwa AGH, Górnictwo 2, Kraków 1999.
• 23. A. KAPELKO: The possibility of adjusting concrete mixtures’ fluidity by means of superplasticizer SNF. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2006, No. 6, pp. 37–53.
• 24. A. PAPO, L. PIANI: Effect of various superplasticizers on the rheological properties of portland cement pastes. Cement and Concrete Research 2004, No. 34, pp. 2097–2101.
• 25. J. BJÖRNSTRÖM, S. CHANDRA: Effect of superplasticizers on the rheological properties of cements. Materials and Structures 2003, No. 36, pp. 685–692.
• 26. S. STRYCZEK: Wpływ superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów cementowych. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 2011, nr 36, ss. 60–62.
• 27. S. GRZESZCZYK, K. FRONT: Effect of superplasticizers on the rheological properties of fly ash suspensions containing activators of the pozzolanic reaction. Cement and Concrete Research 2000, No. 30, pp. 1263–1266.