Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyniki badania betonu z obudowy reaktora jądrowego EWA

Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Dąbrowski M., Brandt A. M., Burakowska A., Baran T.

Cement Wapno Beton

|

2018

|

R. 21/83, nr 3

226--238

PL

W pracy przedstawiono badania betonowej obudowy doświadczalnego reaktora jądrowego EWA po procesie starzenia, a także napromienienia podczas jego eksploatacji od roku 1958. Oszacowano, że do 24 lutego 1995 roku reaktor eksploatowano 107400 h pod obciążeniem 10 MW, po uwzględnieniu przerw technologicznych i mniejszej mocy reaktora w początkowych latach. W celu pobrania próbek betonowej obudowy odwiercono 7 rdzeni, przy czym oprócz walców o różnej długości i o średnicach 100 i 80 mm uzyskano nieregularne kawałki złomu betonowego. Próbki odwiercone powyżej kanału poziomego miały gęstość 2,4 g/cm3, natomiast poniżej tego kanału, gdzie w betonie stwierdzono więcej stalowych kęsów, gęstość betonu wynosiła średnio 3,1 g/cm3. W próbkach pobranych nad i pod kanałem, wytrzymałość betonu wynosiła odpowiednio 30,6 MPa i 28,2 MPa. Kruszywo grube stanowiła ruda żelaza: goethyt łamany (limonit), o max. wymiarze ziaren do 29 mm; procentowa zawartość grubych ziaren wynosiła od 25 do 35%. Kruszywem drobnym była zarówno ruda żelaza [głównie goethyt] jak i piasek kwarcowy do 2 mm. Ponadto w betonie znajdowały się kawałki stali o różnych kształtach, ich zawartość wynosiła około 25%. Próbki betonu miały dużą porowatość dostępną dla wody, znacznie przekraczającą 16%, natomiast porowatość otwarta wynosiła od 24,5% do 30,7%. Pomimo zauważonych spękań ziaren kruszywa, wyniki badań nie pozwalają na stwierdzenie wpływu napromienienia w badanej warstwie obudowy reaktora.

EN

This paper is presenting the study of the concrete shielding of EWA research nuclear reactor which was after the ageing process and also under radiation during the reactor exploitation from 1958 year. According to the assessment the reactor was in exploitation till 24 February 1995 during 107400 h under the load of 10 MW, after taking into account the technological breaks and that in the begging years the reactor power was lower. For sampling of the concrete shielding the 7 cores were drilled in, wherein except rollers of different length and of diameters of 100 and 80 mm, the irregular pieces and concrete rubble were obtained. The specimens drilled out over the horizontal channel had the density of 2.4 g/cm3 and under this channel, where in concrete were more steel pieces, the density was 3.1 g/cm3. The compressive strength of concrete samples drilled out over and under the channel was 30.6 MPa and 28.2 MPa respectively. The coarse aggregate was iron ore: crushed goethite with the grains up to 29 mm; the content of this aggregate was from 25% to 35%. The goethite and quartz sand grains under 2 mm was fine aggregate. The concrete samples had high open porosity in the range from 24.5% to 30.7%. Despite of numerous found cracks of aggregate grains the research results did not give the possibility to establish the radiation influence in the examined layer of concrete shielding.

2

Wykorzystanie haloizytu i zeolitu syntetycznego w sorpcji metali ciężkich

Skawińska A., Owsiak Z., Baran T., Hernik K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 30

117--126

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zeolitu typu A otrzymanego z haloizytu. Na podstawie rentgenowskiej analizy dyfraktometrycznej (XRD) i zmian mikrostruktury po poddaniu haloizytu działaniu NaOH stwierdzono zeolit 4Å. W artykule porównano pojemność sorpcyjną haloizytu oraz zeolitu syntetycznego. Do badań wykorzystano wodne roztwory soli [Pb(NO3)2; Zn(NO3)2; Cr(NO3)3 · 9H2O] o stężeniu 15 mM/dm3. Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, że haloizyt charakteryzuje się pięciokrotnie niższą pojemnością sorpcyjną w porównaniu do zeolitu 4Å w odniesieniu do kationów cynku oraz ołowiu. Analiza składu chemicznego w punkcie (EDS) potwierdziła obecność metali ciężkich w haloizycie oraz zeolicie syntetycznym.

EN

The paper presents studies results of zeolites 4Å obtained from halloysite. The presence of zeolite 4Å was confirmed by X-ray diffraction analysis (XRD) and microstructure changes after activation of halloysite by NaOH. Halloysite and synthetic zeolite sorption capacities properties were compared in the paper. Water solutions of salts [Pb(NO3)2; Zn(NO3)2; Cr(NO3)3 · 9H2O] in concentration of 15 mM/dm3 were used in studies. Based on obtained results, it was stated that halloysite has 5-fold lower sorption capacity compared to zeolite 4Å for zinc and lead cations. X-ray microanalysis in point (EDS) confirmed heavy metals presence in halloysite and synthetic zeolite.

3

Porównanie wyników ciepła hydratacji metodą semiadiabatyczną i metodą izotermiczną oraz wyznaczenie współczynnika korelacji

Baran T., Francuz P., Duszak B., Pichniarczyk P., Hernik K.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 29

7--17

PL

Podstawowym celem pracy była próba określenia współczynnika korelacji pomiędzy wynikami badań ciepła hydratacji cementów wykonanych metodą izotermiczną i metodą semiadiabatyczną według PN-EN 196-9. Należy zaznaczyć, że taka korelacja istnieje dla wyniku badania ciepła hydratacji po 41 godzinach metodą semiadiabatyczną według PN-EN 196-9 i wyniku badania po 168 godzinach metodą rozpuszczania według PN-EN 196-8. Badania porównawcze ciepła hydratacji metodą izotermiczną i semiadiabatyczną według PN-EN 196-9 oraz próba określenia współczynnika korelacji pomiędzy tymi metodami prowadzono na wybranych cementach przemysłowych, zróżnicowanych z uwagi na rodzaj i ilość dodatku do cementu oraz stopień rozdrobnienia cementu. Współczynniki korelacji pomiędzy metodą semiadiabatyczną i izotermiczną obliczono i wyrażono jako stosunek ilości wydzielonego ciepła z kalorymetru semiadiabatycznego do ilości wydzielonego ciepła z kalorymetru izotermicznego, dla danego rodzaju cementu i dla danego okresu hydratacji. Porównując współczynniki korelacji badanych cementów, należy podkreślić ich zróżnicowanie dla poszczególnych rodzajów cementów. Wielkość współczynnika korelacji dla cementów portlandzkich CEM I i cementów portlandzkich wieloskładnikowych CEM II maleje z czasem hydratacji. W przypadku cementu hutniczego CEM III obserwujemy wzrost wielkości współczynnika korelacji w przedziale czasowym ok. 24–48 godzin.

EN

The main goal of this work was the determination of the correlation coefficient, between results of the heat of hydration measurements carried out using isothermal method and semi-adiabatic method according to PN-EN 196-9. It should be underlined, that that correlation exists for results of heat of hydration after 41 hours semi-adiabatic method according to PN-EN 196-9 and solution method after 168 hours according to PN-EN 196-8. The comparative studies of heat of hydration by isothermal method and semi-adiabatic method according to PN-EN 196-9 and the determination of the correlation coefficient, between these methods, were carried out with using of the selected industrial cements differentiated by their type, the content of cement addition and its degree of fineness. The correlation coefficients between semi-adiabatic and isothermal methods were calculated and expressed as the ratio of the cumulated heat of hydration from semi-adiabatic calorimeter to the cumulated heat of hydration from isothermal calorimeter, for particular cement and hydration period. Comparing the correlation coefficients of studied cements, their differentiation for particular cement types should be underlined. The value of the correlation coefficient for Portland cements CEM I and Portland cements with additions CEM II decreases over the hydration time. However, in the case of blast-furnace cement, the increase of the correlation coefficient value in time interval about 24–48 hours is observed.

4

Kształtowanie właściwości cementów żużlowych z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości fazy szklistej

Baran T., Francuz P., Skawińska A., Tkocz A.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2017

|

R. 10, nr 31

7--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cementów żużlowych wykonanych z granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości fazy szklistej. Program badań obejmował próbki żużla o wyraźnie zróżnicowanej zawartości fazy szklistej od 58 do 99% masy. Przygotowano cementy CEM II/A-S, CEM II/B-S i hutniczy CEM III/A, zawierające odpowiednio 15, 30 i 60% masy żużla. Badano podstawowe właściwości cementów, będące przedmiotem wymagań i oceny zgodności norm PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1. Na podstawie uzyskanych wyników badań potwierdzono, że największy wpływ na aktywność hydrauliczną żużla ma zawartość fazy szklistej. Drugim ważnym parametrem oceny aktywności żużla jest jego współczynnik aktywności (CaO + MgO/SiO2). Przy tej samej zawartości fazy szklistej, im większy współczynnik aktywności, tym żużel wykazuje większą aktywność hydrauliczną. Wyniki badań cementów żużlowych potwierdzają te zależności. Spośród badanego żużla krajowego i zagranicznego, największe wskaźniki aktywności hydraulicznej wykazał żużel z Huty Katowice i Huty Sendzimira, zawierający odpowiednio 99 i 88% fazy szklistej; miały one zdecydowanie lepsze właściwości w porównaniu do żużla sprowadzanego w ostatnich latach w dużych ilościach z importu.

EN

Test results of properties of slag cements made of granulated blast furnace slag of different glassy phase content are presented in the paper. Research covered samples of blast furnace slags of significantly diverse glassy phase content, from 58% up to 99% by mass. Cements CEM II/A-S, CEM II/B-S and CEM III/A containing 15%, 30% and 60% of slag respectively have been prepared. Basic properties of cements, being a subject of requirements and conformity assessment of standard PN-EN 197-1 and PN-EN 15167-1, have been tested. On the basis of obtained test results it has been confirmed that the glassy phase content has the highest impact on the hydraulic activity of blast furnace slag. The oxides ratio (CaO + MgO/SiO2) of blast furnace slag is the second important parameter of its evaluation. With the same glassy phase content the higher is the oxides ratio the higher hydraulic activity of blast furnace slag is indicated. Test results of slag cements confirm these relationships. Among examined of domestic and foreign blast furnace slags the highest hydraulic activity indexes have been indicated by slags from Huta Katowice and Huta Sendzimir containing 99% and 98% of glassy phase respectively; they have had definitely better properties comparing to foreign blast furnace slags imported in high amounts during recent years.

5

Beton osłonowy w konstrukcjach narażonych na promieniowanie jonizujące

Glinicki M. A., Brandt A. M., Dąbrowski M., Gibas K., Jaskulski R., Jóźwiak-Niedźwiedzka D., Baran T., Garbacik A., Gryziński M., Ładyżyński K., Nowowiejski G.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 12

637--643

PL

Przedstawiono zagadnienia projektowania składu betonu do wykonania konstrukcji osłonowych w elektrowni jądrowej, narażonych na oddziaływanie promieniowania jonizującego. Omówiono zasady doboru kruszyw mineralnych o odpowiednich właściwościach, cementów specjalnych oraz domieszek. Przedstawiono przykładowe wyniki oceny mikrostruktury zaprojektowanego betonu, badań przepuszczalności cieczy i gazów, właściwości termofizycznych oraz odporności na wystąpienie szkodliwej reakcji alkalicznej. Zaproponowano wskazówki technologiczne do wykonania betonu, w celu zapewnienia wymaganej trwałości konstrukcji.

EN

The problem of concrete mix design for the construction of radiation shielding structures exposed to ionizing radiation in nuclear power plants is presented. The principles of selection of mineral aggregates with suitable properties, special cements and admixtures are discussed. Exemplary results of microstructure evaluation of designed concrete, liquid and gas permeability tests, thermophysical properties and resistance to harmful alkali-silica reaction are presented. Technological guidance for concrete proportioning and production is proposed to ensure the required durability of the structure.

6

Wpływ dodatku haloizytu na powstawanie tobermorytu w mieszaninie CaO z kwarcem w warunkach hydrotermalnych

Skawińska A., Owsiak Z., Baran T., Hernik K.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 21/83, nr 5

426--434

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatku haloizytu na powstawanie tobermorytu w mieszaninie CaO z kwarcem. Badano powstawanie tobermorytu przy stałym stosunku molowym CaO/SiO2 wynoszącym 0,86 w stałych warunkach autoklawizacji odpowiadających ciśnieniu nasyconej pary wodnej w temperaturze 180°C. Czas syntezy wynosił od 1 do 12 godzin. Haloizyt dodawany był w ilości od 5% do 30%. W pracy wykazano, że hydrogranaty z grupy hibschit-katoit pojawiają się po pierwszej godzinie autoklawizacji. Intensywność refleksu katoitu zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu autoklawizacji. Po pierwszej godzinie syntezy nie stwierdzono tobermorytu w żadnej próbce. Po 12 godzinach autoklawizacji na rentgenogramie występują refleksy tobermorytu i kwarcu. W próbkach, w których został przekroczony stosunek molowy Al/(Al+Si)>0.15 pojawiają się hydrogranaty z grupy hibschit-katoit. Dodatek haloizytu powoduje zwiększenie zawartości tobermorytu w próbce po 12 godzinach autoklawizacji.

EN

Test results of the influence of halloysite addition on tobermorite formation in CaO and quartz mix were presented. Tobermorite formation with constant CaO/SiO2 molar ratio of 0.86 under constant autoclaving conditions corresponding to saturated water vapour pressure at temperature of 180°C was studied. Synthesis time was from 1 to 12 hours. Halloysite was added in amount from 5% to 30%. It was shown that hydrogarnets from hibschite-katoite group are formed during first hour of autoclaving process. The intensity of katoite peak decreases with the extension of autoclaving time. Tobermorite was not detected in any sample after first hour. Tobermorite and quartz peaks were present after 12 hours of autoclaving process. Hydrogarnets from hibschite-katoite group appeared in samples, in which AI/(AI+Si) molar ratio exceeded 0.15. Halloysite addition causes increase in tobermorite content in sample after 12 hours of autoclaving process.

7

Porównanie właściwości cementów portlandzkich produkowanych w różnych układach przemiałowych

Baran T., Pichniarczyk P.

Cement Wapno Beton

|

2017

|

R. 21/83, nr 6

477--488

PL

W przemyśle cementowym najbardziej rozpowszechnionymi do mielenia cementu są młyny kulowe, pracujące w obiegu zamkniętym. W Polsce, w ostatnich latach, uruchomiono dwie instalacje młynów pionowych do przemiału cementu. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości cementów wyprodukowanych w młynie misowo rolkowym i kulowym, w jednej cementowni i z tego samego klinkieru. Młyn kulowy pracował w obiegu zamkniętym z nowoczesnym separatorem „Sepax”. Stwierdzono, że w porównaniu do młyna misowo rolkowego cementy z młyna kulowego zawierają znacznie więcej gipsu półwodnego, co świadczy o większym stopniu odwodnienia gipsu. Niezależnie od układu przemiałowego, cementy tej samej klasy mają bardzo zbliżony skład ziarnowy. Wytrzymałość cementów z młyna pionowego jest większa od cementów z młyna kulowego. Zgodność cementów z młyna misowo rolkowego z domieszkami: melaminowo-formaldehydową i polikarboksylaną jest nieznacznie korzystniejsza, natomiast w przypadku lignosulfonianu zależność jest odwrotna. Natomiast zmniejszenie konsystencji w czasie jest zbliżone w przypadku cementów 32,5, a dla klasy 42,5 jest szybsze w przypadku cementu z młyna misowo rolkowego.

EN

In cement industry the most popular for cement grinding are the ball mills, working in closed circuit. In Poland in last years two roller mills for cement grinding were installed. In the paper the results of cements properties examination which were produced in roller mill and ball mill in one cement plant and of one clinker. The ball mill worked in closed circuit with Sepax separator. It was found that in comparison to roller mill cements from ball mills have higher content of semihydrate gypsum which confirm the higher gypsum dehydroxylation. Independently of mill system used the cements of the same grade have very similar grains size distributions. However, the strength of cement ground in roller mill has higher strength. Compatibility of cement from roller mill with two admixtures: melamine-formaldehyde and polycarboxylate is higher than from ball mill, but for the lignosulfonate the situation is opposite. However, the decrease of consistency with time is similar in the case of cements 32,5 and for 42.5 is quicker for cement from roller mill.

8

Wpływ składników paliw wtórnych stosowanych do produkcji klinkieru portlandzkiego na wartość emisji metali ciężkich z cementu i betonu

Kalarus D., Baran T., Ostrowski M.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2016

|

R. 9, nr 25

7--17

PL

W artykule przedstawiono wpływ składników paliw wtórnych stosowanych do produkcji klinkieru portlandzkiego na wartość emisji metali ciężkich z cementu i betonu. Analizę i metody badania emisji substancji niebezpiecznych (metali ciężkich) z cementów i betonów wykonano zgodnie z opracowywanymi normami przez Komitet Techniczny CEN/TC 351. Analizowano zawartość następujących metali ciężkich: Cr, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, Mn, Cu, Sr, Ba i P w paliwach wtórnych stosowanych przez przemysł cementowy w Polsce do produkcji klinkieru portlandzkiego. Zbadano zawartość całkowitą metali ciężkich w cementach oraz ich wymywalność z cementów rodzaju CEM I. Z betonów przygotowanych na bazie cementu CEM I badano wymywalność metali ciężkich do środowiska. Wyniki badań uzyskane w pracy świadczą o tym, że zmiana technologii produkcji klinkieru cementowego w kierunku stosowania surowców odpadowych i paliw wtórnych nie prowadzi do zwiększenia emisji metali ciężkich w stopniu, który uzasadniałby zakwalifikowanie cementu jako materiału wymagającego systematycznej kontroli szkodliwości oddziaływania na człowieka i środowisko naturalne.

EN

In this paper the influence of secondary fuel components used in the manufacture of Portland cement clinker on the value of the emissions of heavy metals from cement and concrete. Analysis and test methods for emissions of hazardous substances (heavy metals) from cements and concretes made in accordance with standards being developed by the Technical Committee CEN/TC 351. We analyzed the content of the following heavy metals: Cr, Zn, Cd, Pb, Co, Ni, Mn, Cu, Sr, Ba and P in the secondary fuels used in the cement industry in Poland for the production of Portland cement clinker. Examined the total content of heavy metals in cements and their leachability of cement type CEM I. Concrete prepared on the basis of cement CEM I was examined leachability of heavy metals into the environment. The results obtained in the work stress that the change of cement clinker production technology towards the use of waste materials and secondary fuels does not increase emissions of heavy metals to a degree that would justify the classification of cement, a material that requires systematic monitoring of harmful effects on humans and the environment.

9

Zwiększenie mrozoodporności betonu dzięki dodatkowi cementu zawierającego domieszkę napowietrzającą

Giergiczny Z., Baran T., Dziuk D., Ostrowski M.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 2

96--105

PL

Sprawdzono w skali laboratoryjnej możliwość uzyskania betonu odpornego na mróz, dodając cement z domieszką napowietrzającą AirPak do mieszanki betonowej. Cementy napowietrzające, które przygotowano także w laboratorium przez zmieszanie cementów: portlandzkiego bez dodatku CEM I oraz cementów wieloskładnikowych z dodatkami CEM II i CEM V według normy PN EN 197-1:2013, z dobraną ilością domieszki napowietrzającej AirPak. Swierdzono, że dodatek domieszki napowietrzającej AirPak zmniejsza wytrzymałość cementów o jedną klasę, co należy uwzględnić przy projektowaniu klasy betonu odpornego na mróz. Sprawdzono możliwość zastosowania domieszki napowietrzającej AirPak w warunkach laboratoryjnych i ustalono, że pozwala ona na uzyskanie cementu napowietrzającego, który zapewnia produkcję betonu odpornego na cykliczne zamrażanie i rozmrażanie. Również badania przeprowadzone w skali poligonowej z jednym cementem CEM III/A wykazały dobrą trwałość napowietrzenia mieszanki betonowej oraz niewielki spadek konsystencji mieszanki betonowej w czasie. Struktura napowietrzenia mieszanki, zbadana metodą AVA, była prawidłowa, z punktu widzenia odporności betonu na działanie mrozu.

EN

The possibility of durable in cyclic freezing and thawing concrete production, by addition of air entraining cement containing AirPak admixture to concrete mixture, was verified in laboratory scale. Air entraining cement was also produced in laboratory by mixing cements: CEM I without mineral additives, CEM II with slag or fly ash and CEM V blended cement, by proper addition of AirPak air entraining agent. It was establish that addition of AirPak agent the decrease of cement strength by one class is causing, which should be taking into account in designing of concrete resistance to cyclic freezing and thawing. In laboratory scale the possibility of AirPak air entraining agent, previously mixed with cement, was verified and it was established that the production of frost resistant concrete is assured. The infield condition of concrete production with cement CEM III/A was conducted and a good stability of air entraining and a low concrete mix consistency loss with time, was establish. The air voids structure, examined with AVA was correct and concrete resistance to frost was established.

10

Właściwości cementów specjalnych przeznaczonych do betonu w konstrukcjach osłonowych elektrowni jądrowych

Baran T., Glinicki M. A., Jóźwiak-Niedźwiedzka D.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 4

207--216

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań betonów z cementów specjalnych, przeznaczonych do produkcji osłon przed promieniowaniem jonizującym. Zakres badań objął cement portlandzki, cement portlandzki popiołowy oraz cementy z różną zawartością granulowanego żużla wielkopiecowego. Zastosowanie cementów specjalnych zmniejszyło możliwość zachodzenia reakcji wodorotlenków sodu i potasu z kruszywem w betonie. Przy zastosowaniu CEM I 42,5N LH/SR3/NA i CEM III/A 42,5N LH/HSR/NA w betonie ciężkim o gęstości 3200-3600 kg/m3 wytrzymałość na ściskanie wynosiła od 45-62 MPa i 62-81 MPa, odpowiednio po 28 i 90 dniach dojrzewania. Porównanie efektów stosowania CEM III/A 42,5N LH/HSR/NA w miejsce CEM I 42,5N LH/SR3/NA w betonie ciężkim wykazało systematyczny spadek współczynnika szybkości absorpcji wody, zmniejszenie współczynnika dyfuzji jonów chlorkowych, jednak zwiększyła się szybkość karbonatyzacji.

EN

The results of studies of concretes from the special cements, destined to the production of shields against the radiation. The study included Portland cement, Portland fly ash cement, and cements with different content of granulated blast-furnace slag. The application of special cements decreased the possibility of ASR occurrence. CEM I 42.5N LH/SR3/NA and CEM III/A42.5N LH/HSR/NA usage in heavy concrete of gravity in the range of 3200-3600 kg/m3, the compressive strength was in the range of 45-62 MPa and 62-81 MPa after 28 and 90 days, respectively. The comparison of the effect of CEM III/A42,5N LH/HSR/NA usage instead of CEM I 42,5N LH/SR3/NA for heavy concrete production the systematic decrease of the rate of water absorption, decrease of coefficient of chloride ions diffusion, but increased the carbonation rate, was shown.

11

Możliwości zmniejszenia emisji CO2 w procesie produkcji klinkieru portlandzkiego

Baran T., Ostrowski M., Radelczuk H., Francuz P.

Cement Wapno Beton

|

2016

|

R. 21/83, nr 6

389--395

PL

Przedstawiono doświadczenia pozwalające na zmniejszenie emisji CO2 w produkcji klinkieru portlandzkiego w wyniku zastąpienia wapienia popiołem lotnym wapiennym, granulowanym żużlem wielkopiecowym lub wapnem pokarbidowym. Badania prowadzono w skali laboratoryjnej i przemysłowej. W tej ostatniej przeprowadzono spiekanie klinkieru w piecu przemysłowym zastępując maksymalnie 5% wapienia popiołem lotnym wapiennym, lub 3% wapnem pokarbidowym, uzyskując zmniejszenie emisji odpowiednio o 16 kg/t klinkieru i 23,5 kg/t klinkieru. Spiekalność tych zestawów surowcowych była lepsza od klasycznego z samym wapnieniem, a wytrzymałość uzyskanego z tego klinkieru cementu była nieznacznie większa.

EN

In the paper the experiments are presented aiming to the reduction of CO2 emission in the production of Portland cement clinker, applying the limestone replacing by calcareous fly ash, granulated blastfurnace slag and waste lime from carbide fabrication. The experiments were conducted in laboratory, but also in industrial scale. In the last one the clinker burning in the industrial rotary kiln was conducted with the use of raw mix in which 5% by mass of the limestone was partially replaced by calcareous fly ash or 3% by the waste lime from carbide production. The obtained reduction of CO2 emission was 16 kg/t of clinker in the case of fly ash and 23.5 kg/t of clinker for waste lime. The sintering properties of the raw mixes were enhanced in comparison of limestone alone, and the strength of cement produced from this clinker was higher.

12

Wykorzystanie mieszanych popiołów lotnych z oddzielnego spalania pyłu węglowego i paliw wtórnych w produkcji spoiw wiążących

Baran T., Ostrowski M., Giergiczny Z.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 12

37--40

PL

W artykule przedstawiono aktualny stan i perspektywy wykorzystania popiołów lotnych jako składnika spoiw hydraulicznych oraz aktywnego dodatku typu II w składzie betonu, powstających w procesie spalania pyłu węglowego, z uwzględnieniem rozwiązań równoczesnego spalania paliw wtórnych (alternatywnych). W części doświadczalnej przedstawiono wyniki badań popiołów z kotłów fluidalnych spalających tylko paliwa z grupy biomasy, tj. materiały roślinne, drewno i biomasę z upraw roślinnych. Badania wykazały możliwość wykorzystania tych popiołów w technologii produkcji spoiw hydraulicznych.

EN

The article presents the current state and perspectives of using fly ash as a component of hydraulic binders and active type II additive in concrete, obtained in professional power plants in the coal combustion process with a focus on the solutions of cocombustion of hard coal and secondary fuel.The experimental part presents the results of ash obtained from fluidized bed combustion of secondary fuels, without the participation of coal. The results of investigations of ashes obtained into so-called "Green" biomass group boilers were presented. The laboratory results showed the possibility of using the ashes, such as the ones obtained from fluidized bed combustion, in the production of hydraulic binders.

13

Właściwości popiołów lotnych z równoczesnego spalania węgla kamiennego i paliwa wtórnego

Baran T., Pichniarczyk P., Gawlicki M.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 5

284--294

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące wpływu popiołów lotnych z równoczesnego spalania węgla kamiennego i biomasy, na właściwości cementu. Popioły pochodziły z czterech zakładów energetycznych, stosujących paleniska pyłowe ze zróżnicowanym udziałem biopaliwa pochodzenia roślinnego, wynoszącym od 0 do 35% równoważnika cieplnego. Oznaczony skład chemiczny tych popiołów tylko w jednym przypadku przekraczał dopuszczalną zawartość składników wymienionych w normie PN-EN 450-1 i dotyczyło to sodu. Najlepszą wytrzymałość po 2 i 7 dniach twardnienia wykazał cement portlandzki popiołowy, zawierający popiół ze spalania węgla z udziałem biomasy mniejszym od 15% oraz cement z dodatkiem popiołu, z największym udziałem tego paliwa wtórnego, wynoszącym 35%. Czas wiązania cementów z dodatkiem popiołu uległ zwiększeniu, przy czym tak w przypadku cementów portlandzkich popiołowych CEM II/B-V jak i cementów pucolanowych CEM IV/B(V), był on największy z dodatkiem popiołu z największym oszacowanym udziałem biomasy, równym 35%. Jest to prawdopodobnie spowodowane największą miałkością tego popiołu.

EN

In the paper the influence of fly ashes from co-combustion of hard coal and biomass on cements properties was examined. Fly ashes were from four power plants, using pulverised coal-fired furnaces, co-combusted with different biomass fuels rate, from 0 to 35% of thermal equivalent. The determined chemical composition of fly ashes only in the case of one constituent was higher than the requirements of the standard PN-EN 450-1, and it was sodium. The highest strength after 2 and 7 days of hardening has cement CEM II/B-V with fly ash from the biomass content lower than 15% and pozzolanic cement with fly ash from co-combustion of hard coal with the highest content of this secondary fuel, equal 35%. Setting time of cement with fly ash addition was longer and this increase was the highest for the same aforementioned fly ash, from co-combustion of coal with 35% of biomass. It was probably caused by the highest fineness of this fly ash.

14

Właściwości cementów żużlowych z dodatkiem granulowanego żużla wielkopiecowego o różnej zawartości szkła

Baran T., Francuz P.

Cement Wapno Beton

|

2015

|

R. 20/82, nr 6

375--382

PL

Zbadano właściwości cementów żużlowych wykonanych z granulowanych żużli wielkopiecowych o różnej zwartości fazy szklistej. Program badań obejmował próbki żużli krajowych i zagranicznych o wyraźnie zróżnicowanej zawartości szkła od 58% do 99%. Przygotowano cementy CEM II/A-S, CEM II/B-S i CEM III/A, zawierające odpowiednio 15%, 30% i 60% masowych żużla. Badano podstawowe właściwości cementów, będące przedmiotem wymagań i oceny zgodności normy PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1. Jak można było oczekiwać największy wpływ na aktywność hydrauliczną żużla miała zawartość szkła. Drugim ważnym czynnikiem był współczynnik aktywności żużli – CaO+MgO/SiO2. Przy tej samej zawartości szkła aktywność hydrauliczna wzrastała w przypadku większego współczynnika aktywności. Z pośród badanych żużli największą aktywność hydrauliczną i najlepsze właściwości wykazały cementy z żużli z Huty Katowice oraz Sendzimir, zawierające odpowiednio 99% i 88% szkła.

EN

The properties of slag cement prepared of granulated blastfurnace slag with different glass content. The experiments covered local and imported slags with different glass content - from 58% to 99%. Cements CEM II/A-S, CEM II/B-S i CEM III/A, containing 15%, 30% and 60% by mass of slag respectively, were produced. The basic properties of cements, according the requirements of standards PN-EN 197-1 i PN-EN 15167-1 were examined. As it should be expected the highest effect on slags hydraulic activity had the glass content. The second important factor was the activity coefficient of slags - CaO+MgO/Si02. At the same glass content the hydraulic activity was increasing with activity coefficient. Among the examined slags the highest hydraulic activity and the best properties slags from Katowice and Sendzimir metallurgical plants, have shown. They contained 99% and 88% of glass respectively.

15

Badania nowych rodzajów cementów wieloskładnikowych w zakresie wymagań stawianych dla cementów specjalnych w normie krajowej PN-B-19707

Garbacik A., Baran T.

Przegląd Budowlany

|

2014

|

R. 85, nr 5

25--27

PL

W artykule przedstawiono rezultaty badań cementów wieloskładnikowych CEM II/A,B i CEM V/A,B, w zakresie wymagań stawianych dla cementów specjalnych odpornych na siarczany HSR i niskoalkalicznych NA. Przedstawiono wyniki, które stanowiły podstawę dokumentacji, uzasadniającej wprowadzenie tych nowych cementów do krajowej normy PN-B- 19707:2013 na cementy specjalne. Odpowiednio norma ta uwzględnia grupę cementów wieloskładnikowych CEM II/A,B i CEM V/A,B, z dodatkiem popiołu lotnego krzemionkowego i/lub żużla granulowanego, cementów, które nie są przedmiotem klasyfikacji jako cementy specjalne w normie europejskiej PN-EN 197-1:2012.

EN

In the paper results of investigations of special high-sulphate resistant HSR and low-alkali NA composite cements CEM II/A,B, CEM V/A,B have been analyzed. The subjects of the investigations were composite cements containing siliceous fly ash V and, granulated blastfurnace slag S, as a non clinker constituent. The results were exploited for amendment process of domestic PN-B-19707 Standard for HSR and NA special cements. Composite cements CEM II/A,B, CEM V/A,B are not specified by European PN-EN 197-1 Standard, as a special cements.

16

Use of calcareous fly ash as an active constituent of hydraulic road binders

Baran T., Garbacik A., Synowiec K., Żak A.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2013

|

Vol. 12, no. 1

17-29

EN

In the paper formal conditions of using calcareous fly ash as an active pozzolanic-hydraulic constituent of cements and binders are analyzed. The analysis is documented by test results of hydraulic road binders and masonry cements, containing calcareous fly ash from Be?chatów Power Station. Binders and cements with different calcareous fly ash content were tested. Blended binders containing fly ashes from different combustion technologies, i.e. calcareous fly ash, siliceous fly ash and fly ash from fluidized bed combustion, were also objects of the study. The scope of the research included normative properties of hydraulic road binders and masonry cements. The results prove that calcareous fly ash from Be?chatów Power Station can be an effective constituent of hydraulic road binders and cements, produced according to actual standards and technical approvals.

PL

W artykule przeanalizowano formalne uwarunkowania wykorzystania popiołu lotnego wapiennego jako aktywnego składnika pucolanowo-hydraulicznego cementów i spoiw. Analizę w tym zakresie udokumentowano wynikami badań drogowych spoiw wążących oraz cementów murarskich zawierających popiół lotny wapienny z Elektrowni Bełchatów. Badano spoiwa i cementy z różną zawartością tego popiołu. Przedmiotem badań objęto również spoiwa zawierające mieszaniny popiołów z różnych technologii spalania: popiołu wapiennego, krzemionkowego oraz popiołu lotnego z kotłów fluidalnych. Zakres badań uwzględnia podstawowe właściwości normowe drogowych spoiw hydraulicznych i cementów murarskich.Wyniki badań potwierdziły, że popiół lotny wapienny Bełchatów może stanowić efektywny składnik cementów i spoiw hydraulicznych, produkowanych według obowiazujących norm i aprobat technicznych.

17

Evaluation of properties of domestic calcareous fly ash and its processing methods

Baran T., Drożdż W.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2013

|

Vol. 12, no. 1

5-15

EN

Characteristics of domestic calcareous fly ash derived from burning of pulverized lignite are presented in the paper. Special attention is given to calcareous fly ashes from Bełchatów Power Station. The variation of chemical composi- tion, average phase composition, as well as both pozzolanic and hydraulic properties of these fly ashes are demonstrated. The results are compared to domestic standards which define the possibilities of using calcareous fly ash as a pozzolanic and hydraulic constituent for cement production. Chosenmethods of fly ash processing are also discussed in the paper.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę polskich popiołów lotnych wapiennych ze spalania węgla brunatnego. Szczególną uwage poświecono popiołom lotnym wapiennym powstającym w Elektrowni Bełchatów. Przedstawiono zmienność składu chemicznego oraz przeciętne parametry składu fazowego i właściwości pucolanowo-hydraulicznych tych popiołów. Dane te odniesiono do wymagań norm krajowych określających możliwość stosowania popiołów lotnych wapiennych jako aktywnego składnika pucolanowego i hydraulicznego do produkcji cementów. W artykule omówiono także wybrane sposoby uzdatniania popiołów.

18

Uwarunkowania formalne i technologiczne produkcji cementów z dodatkiem popiołu lotnego wapiennego

Garbacik A., Baran T.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2013

|

R. 6, nr 12

7--17

PL

Dane przedstawione w niniejszym artykule uwzględniają możliwości stosowania do produkcji cementów popiołu lotnego wapiennego z Elektrowni „Bełchatów”, powstającego w procesie spalania węgla brunatnego. Przedstawiono perspektywy wykorzystania popiołów lotnych wapiennych W do produkcji cementów, jako składnika pucolanowo-hydraulicznego, z uwagi na wymagania stawiane popiołom lotnym wapiennym w aktualnej normie cementowej PN-EN 197-1:2012 – Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementów powszechnego użytku. Zaprezentowano podstawowe czynniki określające przydatność krajowych popiołów lotnych wapiennych do produkcji cementów powszechnego użytku. Omówiono zasoby i możliwości pozyskiwania popiołu lotnego W, charakterystykę krajowych popiołów lotnych wapiennych, ocenę zgodności dostaw popiołu do cementowni, wytyczne techniczno-technologiczne ich stosowania w procesie produkcji cementów oraz warunki kontroli jakości produkowanych cementów.

EN

Presented results characterize application possibilities of calcareous fly ash from lignite combustion process in Bełchatów Power Plant in the cement production. In the paper complete application possibilities of calcareous fly ash in the common cement production technology, regarding requirements included in actual PN-EN 197-1: 2012 Standard, are presented. Basic factors, which characterize domestic calcareous fly ash usefulness in cement production were given. Resources and characteristics of domestic calcareous fly ash are discussed. Tasks included in the article cover also conformity criteria, technical and technological guidelines of this fly ash type use in the cement production process and quality control conditions of manufactured cements.

19

Wpływ absorpcji popiołów ze spalania paliw wtórnych na proces klinkieryzacji i aktywność hydrauliczną cementowego klinkieru portlandzkiego

Wzorek M., Baran T., Ostrowski M.

Cement Wapno Beton

|

2013

|

R. 18/80, nr 4

207--215

PL

Badano wpływ popiołu ze spalania paliw wtórnych na proces klinkieryzacji i jakość klinkieru, stosując w tym celu dodatek popiołu z tych paliw do zestawu surowcowego. Ilość dodatku odpowiadała zastąpieniu 10% ciepła ze spalania węgla kamiennego, w piecu obrotowym. Dodatek popiołu z osadów ściekowych nie pogarsza podatności do klinkieryzacji zestawu surowcowego. Także jakość klinkieru nie ulega pogorszeniu. Ciepło hydratacji cementu, otrzymanego z tego klinkieru, jest nawet większe w przypadku dodatku popiołu, który wprowadził do cementu około 0,3% P2O5.

EN

The influence of the ash from secondary fuels on clinkering process and clinker quality was analyzed, based on the addition to the raw mix of the ash from these fuels combustion. The addition of ash was corresponding to 10% of hard coal energetic equivalent, combusted in rotary kiln. The ash from combustion of fuels from sewage sludge does not worsen the burnability of raw mix for Portland clinker production. The clinker quality is not worsened too. Heat of hydration of cement, obtained from laboratory produced clinkers with fly ash addition, introducing about 0.3% by mass of P2O5 was even higher.

20

Wpływ zawartości strat prażenia w popiele lotnym krzemionkowym na właściwości cementu i betonu

Garbacik A., Baran T., Pichniarczyk P.

Szkło i Ceramika

|

2012

|

R. 63, nr 4

6-10

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cementów z dodatkiem popiołu lotnego krzemionkowego V o różnej zawartości strat prażenia. Zbadano wpływ jakości popiołu na właściwości reologiczne cementu, czas wiązania, wytrzymałość, mrozoodporność i kompatybilność cementu z domieszkami. Przeprowadzone badania potwierdziły, że duża zawartość strat prażenia w popiele negatywnie wpływa na jakość cementu, w tym cechy użytkowe kształtujące właściwości mieszanki betonowej i trwałość betonu.

EN

In the paper investigations of cements with siliceous fly ash constituent were described. Influence of fly ash containing different unburned carbon residue on cement properties; reological parameters, setting time, strength and freeze resistance were analyzed. It was confirmed that large content of unburned carbon residue in fly ash have got negative influence effect on cement quality including performance properties of the fresh concrete mixture and the concrete durability.