Właściwości cementów z dodatkiem odpadu z odsiarczania spalin metodą półsuchą, jako regulatora wiązania

• Autorzy: Łagosz A.

Warianty tytułu

EN

The properties of cements with addition of desulphurization waste by semi-dry method, used as a set controlling agent

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości cementów, w których gips w całości lub w części zastąpiono odpadem zawierającym siarczan(IV) wapnia, z odsiarczania spalin metodą półsuchą. Cementy zawierające dodatek odpadowego uwodnionego siarczanu(IV) wapnia mają dłuższy okres indukcji i wolniejszy przyrost wytrzymałości w pierwszej dobie twardnienia. Częściowe zastąpienie gipsu odpadowym uwodnionym siarczanem(IV) wapnia wpływa korzystnie na wodożądność cementów oraz ich wytrzymałość po 2 i 28 dniach. Wyjątkowo korzystną wytrzymałość na ściskanie, nawet o 20% większą po 28 dniach twardnienia osiągają cementy z dużą zawartością granulowanego żużla wielkopiecowego, a mianowicie cementy CEM III/A. W odpadzie występują związki zawierające chlor co powoduje, że jego dodatek do cementów musi być ograniczona do około 1% w związku z wymaganiami normy EN 197-1. Większy dodatek odpadu jest możliwy jedynie w przypadku cementów hutniczych.

EN

Paper presents the results of investigations of the properties of cements in which gypsum was partially or fully replaced with calcium sulphate (IV), obtained as the by product of flue gas desulphurization with semi-wet method. Cements containing the addition of hydrated calcium sulphate(IV). As waste from gas desulphurization, have longer induction period and slower strength development, in the first day of hydration. Partial replacement of gypsum with this hydrated calcium sulphate(IV) positively influence on water demand and strength. Exceptionally good compressive strength, even 20% higher after 28 days of hardening, was recorded in the case of cements with high ground granulated blast furnace slag addition, as CEM III/A. The calcium sulphate (IV), waste from flue gas desulphurization has elevated content of chlorides, which amount in cement is limited to 1%, according to EN 197-1 standard. Thus dosage of this waste higher than 1% is possible only in the case of blast furnace cements.

Słowa kluczowe

PL

odsiarczanie spalin; metoda półsucha; odpad przemysłowy; wykorzystanie odpadów; dodatek do cementu; regulator czasu wiązania

EN

flue gas desulphurization; semi-dry method; industrial waste; waste utilization; cement additive; set controlling agent

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 21/83, nr 4
• Strony: 217--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Łagosz A.

• Katedra Technologii Materiałów Budowlanych, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków

Bibliografia

• [1] F. W. Locher, Hydration of Pure Portland Cements. 7th ICCC Paryż, tom IV, 49-55, Paryż 1980.
• [2] H. Shiino, T. Yasue, Y. Arai, Effect of Calcium Sulfite on Setting of Portland Cement, Gypsum and Lime Nr 188, 17-26 (1984).
• [3] H. Motzet, H. Pöllmann, Synthesis and characterization of sulfite-containing AFm phases in the system CaO-Al2O3-SO2-H2O, Cem. Concr. Res. 29, 1005-1011 (1999).
• [4] M. Gawlicki, A. Łagosz, J. Małolepszy, Utilization of Fly Ashes Containing Calcium Sulfite in Cement Production, Proc. of the 10th Int. Congress on the Chemistry of Cement, Gothenburg, Sweden, Vol. 3. 3 ii 089, 1997.
• [5] T. Yasue, M. Mihara, Y. Arai, Synthesis and Characteristics of New Compound in the System CaO - Al2O3 - CaSO3 - nH2O, Gypsum and Lime nr. 173, 5-15 (1981).
• [6] W. Bloss, I. Odler, Über die Möglichkeiten des Einsatzes von Calciumsulfit zur Regelung des Portlandzementerstarrens, TIZ Fachberichte vol. 106, Nr 9, 644-647 (1982).
• [7] A. Łagosz, J. Małolepszy, Effect of calcium sulphite hemihydrate or its mixture with calcium sulphate dihydrate on the properties of cements containing various contents of C3A, 14. Ibausil, tom 1, 465-474 Weimar, 2000.
• [8] M. Gawlicki, A. Łagosz, J. Małolepszy, Wykorzystanie popiołów lotnych zawierających siarczyn wapnia do produkcji cementu, Materiały II Konferencji Ceramicznej – Zakopane 1997, Wydawnictwo: Polskiego Towarzystwa Ceramicznego, 133-140, Kraków 1997.
• [9] A. Łagosz, J. Małolepszy, Wpływ półwodnego siarczynu wapnia na proces hydratacji i właściwości cementu, III Konferencja Naukowo–Techniczna, Mogilany, 2000.
• [10] A. Łagosz, J. Małolepszy, Tricalcium aluminate hydration in the presence of calcium sulfite semihydrate, Materiały XII seminarium francusko-polskiego „Reaktywność ciał stałych”, Polski Biuletyn Ceramiczny/Polskie Towarzystwo Ceramiczne; Prace Komisji Nauk Ceramicznych-PAN, O w Krakowie, Ceramika; pod redakcją K. Przybylskiego, Kraków, 20–21.06.2000: vol. 61, 77-84, 2000.
• [11] A. Łagosz, J. Małolepszy, Hydration rate of C3A/alite in the presence of CaSO3·0,5H2O in the light of aqueous phase composition, Materiały konferencji “Science of cement and concrete: Kurdowski Symposium”; ed. W. Kurdowski, M. Gawlicki, Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, 57-65, Kraków, 20–21.06.2001.
• [12] A. Łagosz, J. Małolepszy, Hydration of an alite/tricalcium aluminate mixture in the presence of calcium sulphite hemihydrate, Silicates Industriels 67, 81-87 (2002).
• [13] A. Łagosz, J. Małolepszy, Tricalcium aluminate hydration in the presence of calcium sulfite hemihydrate, Cem. Concr. Res., 33, 333-339 (2003).
• [14] A. Łagosz, J. Małolepszy, Tricalcium aluminate hydration in the presence of different amounts of calcium sulphite hemihydrate, Annales de Chimie Science des Materiaux, (13th French-Polish Seminar on Reactivity of Solids, Cluny, 3-5.09.2002, eds. G. Bertrand, M. Lambertin, K. Przybylski), 28, no. 1, 27-34 (2003).
• [15] A. Łagosz, J. Małolepszy, S. Garrault, Hydration of tricalcium aluminate in the presence of various amounts of calcium sulphite hemihydrate: conductivity tests, Cem. Concr. Res., 36, 1016-1022 (2006).
• [16] A. Łagosz, C3A hydration in the mixture with CaSO4·2H2O and CaSO3·0,5H2O, Materiały XIV seminarium francusko-polskiego „Reaktywność ciał stałych”. Polski Biuletyn Ceramiczny/Polskie Towarzystwo Ceramiczne; Prace Komisji Nauk Ceramicznych-PAN, O w Krakowie, Ceramika; pod redakcją K. Przybylskiego, Kraków, 4–6.07.2005: vol. 92, 265-274, 2005.
• [17] Ren Ailing, Guo Bin, Ma Yuxiang, Zhu Zhe., Zhu Tingyu, Effects of calcium sulfite on retarding of cement, Proceedings of the 3rd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering, IEEE, 1-5, Pekin, 2009.
• [18] Wen Xiaodong, Xie Dongdong, Yi Yong, Xu Zhangjie, Effect of desulfurization ash with different Calcium Sulfite content on performance of cement based materials, Adv. Mat. Res., vols. 250-253, 1054-1057 (2011). 10.4028/www.scientific.net/AMR.250-253.1054.
• [19] Ailing Ren, Zhe Zhu, Bin Guo, Fengqing Zhao, Tingyu Z., Semidry flue gas desulphurization ash as set retarders in portland cement, International Conference on Energy and Environment Technology, IEEE, 515-518, Guilin, 2009.
• [20] J. P. Bayoux, M. Testud, B. Espinosa, Thermodynamic approach to understand the CaO-Al2O3-SO3 system, 9th ICCC Dehli, tom II, 164-169, Dehli 1993.
• [21] A. Łagosz, Wpływ półwodnego siarczynu wapnia na proces hydratacji cementu, Rozprawa doktorska, Kraków, 1999.
• [22] Gong Guo-zhuo, Ye Shu-feng, Li Jin-hong, Yang Wen-fen, Xie Qiang: Study on CaSO3 and CaO as additives of slag cements, Adv. Mat. Res., vols. 634-638, 297-301, (2013). 10.4028/www.scientific.net/AMR.634-638.297.
• [23] W. Bloss, Verrendurg eines Gemishes aus Kalziumsulfit-Halbhydrat und Kalciumsulfat Dihydrat für die Herstellung von Zement, Patent RFN Nr 303756.
• [24] F.W. Locher, W. Richartz, S. Sprung, Zement – Kalk – Gips, 33, 271 (1980).
• [25] W. Brylicki, J. Małolepszy, A. Łagosz, Właściwości fizykochemiczne odpadów powstających w metodzie półsuchej odsiarczania gazów i kierunki ich wykorzystania, Chemia i Inżynieria Ekologiczna, 5, nr. 10, 835-847 (1998).
• [26] S. Grzeszczyk, Spoiwa z popiołów lotnych i odpadów z odsiarczania spalin metodą półsuchą, Cement Wapno Beton, 62, 8-12 (1995).
• [27] W. Brylicki, Ocena możliwości utylizacji i bezpiecznego deponowania odpadu z półsuchej metody odsiarczania gazów DRYPAC, Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN/O Kraków, Ceramika, t. 54, 479-487, 1997.
• [28] A. Garbacik, J. Spyrka, Wykorzystanie do produkcji cementu odpadów z odsiarczania spalin z energetyki, Cement Wapno Beton, 67, 8-14, (2000).
• [29] M. Gawlicki, W. Roszczynialski, Zmiany w technikach spalania paliw i odsiarczania a wykorzystywanie odpadów elektrownianych w przemyśle materiałów wiążących, Prace Komisji Nauk Ceramicznych PAN/O Kraków, Ceramika, t. 66, 393-401, 2001.
• [30] M. Plaskacz-Dziuba, R. Buczkowski, B. Gliński, Analiza fizykochemiczna odpadu z instalacji odsiarczania spalin metodą półsuchą w elektrowni przemysłowej w Janikowie, Inżynieria Ekologiczna, vol. 38, 91-105, (2014).