Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Microstructural Analysis of Ambient Cured Phosphate Based-Geopolymers with Coal-Ash as Precursor

Burduhos Nergis Dumitru Doru, Vizureanu Petrica, Lupescu Stefan, Burduhos Nergis Diana Petronela, Perju Manuela-Cristina, Sandu Andrei Victor

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 2

595--600

EN

An alternative for Ordinary Portland cement (OPC) consumption is the production and integration of green cement. In other words, the clinker consumption has to be replaced with new low-carbon binders. A possible solution was introduced by the geopolymerisation technology. However, the alkaline activation of geopolymers offers the possibility of obtaining greener materials with high properties, superior to OPC, but due to the high price of sodium silicate, their industrial use is limited. In the past few years, a new activator has been discovered, namely phosphoric acid. This study approaches the obtaining of coal ash-based geopolymers activated with acid solution cured at room temperature. Accordingly, phosphoric acid, 85% by mass, was diluted in distilled water to obtain a corresponding activation solution for H3PO4/Al2O3 ratio of 1.0 and two types of geopolymers were ambient cured (22°C ±2°C). Moreover, to evaluate the geopolymerisation potential of this system (coal ash - phosphoric acid), SEM and EDS analysis was performed to investigate their morphologic characteristics.

2

Modelling and optimization of wear parameters of Al 4032 reinforced with coal ash using Taguchi and RSM approach

Gudimetla Avinash, Lingaraju Dumpla, Sambhu Prasad S.

Composites Theory and Practice

|

2021

|

R. 21, nr 1-2

3--11

EN

The present study aimed to analyze the wear behaviour of composites synthesized by reinforcing Al 4032 with 2, 4, 6 wt.% of coal ash using the stir casting technique. Wear testing was performed on the composites at room temperature in the absence of lubrication using a pin-on-disc tribometer considering the process parameters as wt.% of reinforcement, speed and load. Micro structural characterization using scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray analysis (EDX) was performed on the cast composites to ascertain the existence of the reinforcement along with its distribution in the prepared composites. The Taguchi L16 orthogonal array was utilized to design experiments to study the significance of the process parameters on the wear rate. A mathematical model was developed for the wear rate using response surface methodology (RSM). 6 wt.% reinforcement, at the speed of 100 rpm and 10 N load were the obtained optimized parameters for the minimum wear rate. Surface plots as well as contour plots were analyzed to understand the consequence of the process parameters on the wear rate. The analysis of variance (ANOVA) revealed that speed with 76.10 % was the most prominent parameter followed by load and reinforcement with 11.23 and 9.42% respectively.

3

Rozwój wytrzymałości na ściskanie naparzanych zapraw cementowych z dużą ilością popiołów lotnych mielonych na mokro

Tan Hongbo, Gu Xianyue, He Xingyang, Luo Zhongtao

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 3

211--231

PL

W badaniach przygotowano mieloną na mokro drobnoziarnistą zawiesinę popiołu lotnego. Wykonano spoiwa cementowo-popiołowe z 30%, 50% i 70% zawartością popiołu lotnego, o stosunku woda/spoiwo równym 0,5. Próbki najpierw naparzano w 60°C przez 20 godzin, następnie schładzano do temperatury pokojowej, w ciągu 4 godzin. W końcowym etapie próbki dojrzewały w warunkach normowych do 28 dnia hydratacji. Zbadano wytrzymałość na ściskanie po 1 i 28 dniach oraz proces hydratacji i strukturę porowatości, wykorzystując rentgenografię, analizę termiczną, skaningową mikroskopię elektronową, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego oraz porozymetrię rtęciową. Wyniki pokazały, że jednodniowa wytrzymałość na ściskanie próbek zawierających do 50% DZPL była większa w porównaniu do zaczynu wzorcowego, w którym spoiwem był tylko cement. Wynika to z dużej aktywności i powierzchni właściwej popiołu lotnego, co spowodowało zwartą mikrostrukturę po naparzaniu. Dalszy wzrost wytrzymałości próbek dojrzewających po naparzaniu przez 28 dni, był zaskakująco mały. Zwiększenie wytrzymałości wynosiło 18% w przypadku 30% dodatku popiołu, 10% dla 50% dodatku oraz 11% po zastąpieniu 70% cementu popiołem. Wzrost wytrzymałości zapraw z popiołem mielonym na mokro, po dłuższym okresie dojrzewania, był znacznie mniejszy niż w przypadku zastosowania popiołu lotnego, który nie został poddany żadnej obróbce. Jednym z powodów była bardziej zwarta mikrostruktura zaczynów z popiołem mielonym na mokro, co utrudniało proces hydratacji cementu. Kolejnym powodem była mniejsza zawartość wodorotlenku wapnia, który jest substratem w reakcji pucolanowej popiołu.

EN

In this study, super fine fly ash slurry [WGFA] was prepared by wet grinding from the coal fly ash. Cement-fly ash binder with 30%, 50%, and 70% dosage of fly ash was designed, with a water/binder ratio of 0.5. The samples were firstly cured for 20 hours under steam curing at 60°C and then cooled to room temperature within 4 hours, followed by further curing to 28 days of age under standard curing condition. The compressive strength at 1 day and 28 days were examined, and the results were discussed in terms of hydration process and pore structure, which were evaluated by XRD, TG, SEM, NMR, and MIP. The results showed that 1 day compressive strength of the system with up to 50% WGFA was higher than that of the cement system. The reason was due to the high reaction activity of WGFA under steam curing and the excellent filling effect of fine particles. However, further curing to 28 days, the strength increase was surprisingly unacceptable, with an increase by 18% at 30% dosage, by 10% at 50% dosage, and by 11% at 70% dosage. These increases were much less than that in raw fly ash system. One reason was due to the denser structure which hindered the transportation of ions and water molecules for further hydration; the other reason was because of very little calcium hydroxide in the system, to activate the pozzolanic reaction of fly ash.

4

Utilization of Coal Ash for Preparation of Seedbed in Disturbed Land in Indonesian Open Cut Coal Mine

Hamanaka A., Shimada H., Ogata S., Sasaoka T., Miyajima I.

Inżynieria Mineralna

|

2016

|

R. 17, nr 1

109--116

EN

The amount of coal ash disposed as industrial wastes is increasing with increasing coal demands all over the world. Although coal ash is generally disposed by landfill, the demand of effective utilization of them is increasing because of the limitation of the disposal site. Moreover, in Indonesia, most of soil is classified as acrisol which is acid and clay-rich soil. As the plant growth is inhibited under the acid and low permeability, the utilization of coal ash is expected in order to improve physical and chemical conditions of seedbed in the revegetation area. In this paper, the utilization of coal ash for preparation of seedbed in disturbed land in Indonesian open cut coal mine is discussed by means of several laboratory tests, column leaching test, and laboratory vegetation test by using Acacia mangium. Considering the obtained results, it was suggested that the coal ash can be utilized to improve the physical and chemical conditions of seedbed and the growth rate of Acacia mangium by incorporated into soil with proper mixture rate.

XX

Ilość popiołu węglowego składowanego jako odpady przemysłowe narasta wraz ze wzrostem zapotrzebowania na węgiel w świecie. Mimo tego, że popiół węglowy jest zazwyczaj deponowany na składowiskach wzrasta zapotrzebowanie na jego efektywną utylizację ze względu na ograniczoność miejsc przeznaczonych na jego składowanie. Ponadto, w Indonezji większość gleb jest klasyfikowana jako akrisol, który jest glebą kwaśną i bogatą w ił. Wzrost roślin jest hamowany przez zakwaszenie i niską przepuszczalność i z tego powodu oczekuje się, że popiół węglowy spowoduje poprawę warunków fizycznych i chemicznych podłoża w rejonie wegetacji. W artykule przedstawiono zastosowanie popiołów węglowych do przygotowania podłoża w rejonie indonezyjskiej kopalni odkrywkowej węgla za pomocą wielu testów laboratoryjnych, testów ługowania kolumnowego oraz testów wegetacji w warunkach laboratoryjnych przeprowadzonych za pomocą Acacia mangium. Ze względu na otrzymane wyniki, sugeruje się, że popiół węglowy może być zastosowany w celu poprawy warunków fizycznych i chemicznych podłoża oraz powoduje poprawę wzrostu Acacia mangium przy odpowiednim jego dozowaniu.

5

Oznaczanie bromu w węglach energetycznych i w popiołach z ich spalania

Stempin M., Kwapuliński J.

Ekologia i Technika

|

2015

|

R. 23, nr 2

92--98

PL

Opracowano 2 nowe metody oznaczania bromu w węglu i w popiele węglowym z wykorzystaniem techniki spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją długości fali WDXRF. W pracy podane są procedury przygotowania próbek węgla i popiołów do analizy rentgenowskiej oraz optymalne aparaturowe warunki pomiaru. Omówione zostały również metody korekty efektów matrycowych, które zastosowano na etapie tworzenia krzywych kalibracyjnych. Walidacja obu metod przeprowadzona w oparciu o materiały referencyjne wykazała ich dużą dokładność i powtarzalność uzyskiwanych wyników. Oszacowane na podstawie wykonanych pomiarów walidacyjnych niepewności bezwzględne oznaczania bromu bezpośrednio w węglu i w popiele węglowym wynoszą odpowiednio 0.65 µg/g i 0.23 µg/g, co w przeliczeniu na niepewności względne wyrażone w procentach daje wartości 6.2% i 6.8%. Potwierdzona duża dokładność opracowanych metod, jak również łatwość przygotowania próbek do badań i krótki czas analizy, uzasadniają wykorzystanie ich w programach monitoringowych emisji bromu do atmosfery podczas spalania węgli energetycznych.

EN

Two new methods for the determination of bromine in coal and coal ash using wavelength dispersive X-ray fluorescence spectrometry technique WDXRF have been elaborated. Sample preparation procedures of coal and ash for X-ray analysis and optimal instrument measurement conditions are presented in the paper. Matrix effects correction methods used at the stage of creating calibration curves are also discussed. Validation of both methods carried out on the basis of the reference materials has shown their high accuracy and reproducibility of the obtained results. Estimated on the basis of yalidation measurements absolute uncertainties for the determination of bromine in coal and coal ash are 0.65 µg/g and 0.23 µg/g respectively. Calculated relative uncertainties expressed as a percentage have the values 6.8% and 6.2% respectively. Confirmed high accuracy of the elaborated methods, as well as the ease of test sample preparation and short analysis time, justify their use in monitoring programmes of emissions of bromine to the atmosphere during the combustion of energy coal.

6

Electrical Properties of the Sintered Biomass, Sewage Sludge and Coal Ash

Nowak-Woźny D., Moroń W., Hrycaj G., Rybak W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 2a

75--77

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości elektrycznych (rezystywności i współczynnika strat dielektrycznych) oraz testów ciśnieniowych, prowadzonych w trakcie procesu spiekania, popiołów z osadów ściekowych, węgla kamiennego i biomasy. Na podstawie zmian rezystywności i przy założeniu modelu Arrheniusa, obliczono wartości energii aktywacji procesów spiekania. Wyniki porównano z danymi literaturowymi a także ze zmianami wartości współczynnika strat dielektrycznych (dla popiołu z węgla kamiennego). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że metoda elektryczna oceny stopnia spiekania popiołów z badanych paliw jest obiecująca lecz wymaga dalszych badań.

EN

In this paper there are presented the results of the electrical experiments (resistivity and dissipation factor) and pressure drop test conducted during sintering process of the biomass ash, sewage sludge ash and coal ash. The activation energies of sintering processes were calculated based on resistivity changes and assuming the Arrhenius type relation. The results were discussed with the literature data and with the changes of dissipation factor (for coal ash). On the basis of the presented study it was found that the electrical method of evaluation the sintering process is promising but requires further study.

7

Malacofauna on coal - ash settling basins comparison of a functional basin to a basin abandoned for 26 years

Pech P., Fric Z. F.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 3

73--85

EN

A composition of snail fauna in a functional coal-ash settling basin has been compared to that of a partly reclaimed coal-ash settling basin which had been abandoned for 26 years, using a nature reserve as a control. A total of 24 molluscan species were found at the control site, 21 species in the internal area of the abandoned settling basin and six species in the internal area of the functional settling basin. Numerous and relatively diverse malacofauna have become established on the abandoned coal ash settling basin, consisting mainly of high populations of a low number of widespread species.

8

Effects of fertilization with sewage sludge and sewage sludge-based mixtures of heavy metals mobility

Ociepa E.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 2

55--66

EN

The presented work aimed at evaluating a fertilizing mixture of sewage sludge, brown coal and brown coal ash enriched with potassium mineral fertilizer on mobility of heavy metals. The effects of fertilization were compared with the effects obtained from fertilization with: sewage sludge, mixture of sewage sludge and mineral fertilizer, mixture of brown coal and mineral fertilizers and mineral fertilizers. Soil was slightly contaminated with zinc and cadmium (II°) and showed elevated concentration of lead (I°). The uptake of heavy metals by plants depended on the concentration of bioavailable metal forms determined with 0.01 M CaCl2 and 1 M HC1. Fertilization with the mixture of sewage sludge, brown coal, brown coal ash enriched with potassium mineral fertilizer resulted in the reduction in the concentrations of zinc by 30-38%, cadmium by 28-34% and lead by 11-50% in plant biomass compared to soil with no fertilization.

9

Ocena przepuszczalności gruntu antropogenicznego w świetle badań laboratoryjnych

Wdowska M. K., Lipiński M. J.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2005

|

Vol. 14, No. 2

50--59

EN

Environmental aspects of engineering activity has received in the last decades much more attention. Severe requirements concerning environmental protection results in increased interest in evaluation of geotechnical parameters of man made soils. To fulfill this requirement, laboratory test programme was undertaken ainred at evaluation of permeability of man made material represented by coal ash - a waste product of electrical power station. Particular attention was focused on method of permeability determination in fully saturated material. This requirement was possible to obtain with use of triaxial apparatus and Rowe’s cell, both capable of saturating a specimen by back pressure method. Actual permeability tests were done with use of flow pump technique and fixed gradient method. Experimental material gathered at this stage of the study explicitly shows that state of density projects much more on permeability of men made material than in case of mineral soil of similar granulometry. Relationships between seepage velocity and hydraulic gradient and void ratio for saturated coal ash have clearly nonlinear character. Plow pump techniąue carried out in triaxial apparatus seems do deliver results of higher quality than fixed gradient method executed in Rowe’s cell.