Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie odpadów i ubocznych produktów przemysłowych a możliwości zmniejszenia emisji CO2 w przemyśle cementowym – badania przemysłowe

Baran Tomasz

Cement Wapno Beton

|

2021

|

R. 26, nr 3

169--184

PL

Celem niniejszej pracy było przedstawienie możliwości znacznego zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w procesie produkcji cementów wieloskładnikowych, poprzez stosowanie w ich składzie dużych ilości ubocznych produktów przemysłowych. Równocześnie przedstawiono możliwości ograniczenia emisji CO2 w produkcji klinkieru portlandzkiego, w wyniku stosowania surowców zawierających związki wapnia, inne niż węglanowe. Ponadto przedstawiono wykorzystanie do produkcji klinkieru paliw alternatywnych, zawierających biomasę, której spalania nie wlicza się do emisji CO2. Zastąpienie 1% masy CaO w zestawie surowcowym w formie węglanu, powoduje zmniejszenie emisji o 8 kg CO2 na Mg klinkieru. Zmniejszenie emisji CO2 sprawdzono i potwierdzono w warunkach produkcji przemysłowej klinkieru, dla zestawów surowcowych zawierających wapno pokarbidowe, lub popiół lotny wapienny. Przeprowadzone próby przemysłowe wykazały, że stosowanie 2÷5% dodatku popiołu lotnego wapiennego z Bełchatowa w składzie zestawu surowcowego, pozwala na ograniczenie emisji CO2 o 4,0÷10,3 kg CO2 na Mg klinkieru. Zastosowanie dodatku 2÷5% wapna pokarbidowego w składzie zestawu surowcowego zmniejsza emisję CO2 o 9,5÷23,9 kg CO2 na Mg klinkieru. Rozwój produkcji cementów wieloskładnikowych, z dużą ilością ubocznych produktów przemysłowych, wydaje się zasadniczym rozwiązaniem na najbliższe lata. Pozwala to na znaczne zmniejszenie emisji CO2 w przemyśle cementowym oraz w produkcji betonu.

EN

This article aims to present the possibility of reducing CO2 emission in the composite cement production, by using large amounts of industrial by-products and to present the possibility of reducing CO2 emission in the process of Portland clinker synthesis. The last one will be the result of using raw materials containing calcium compounds other than carbonates and the use of alternative fuels containing biomass for the synthesis of clinker, the combustion of which is not included in the CO2 emission balance. Replacing one mass % of CaO in the raw mix as limestone, reduces the emission by 8 kg CO2 per Mg of clinker. The reduction of CO2 emissions was evaluated and confirmed by industrial production trial. Clinker was produced using raw materials containing carbide lime or limestone fly ash. The results of the trial showed, that the use of 2%÷5% of Bełchatów calcareous fly ash in the composition of the raw mix, allows of reducing the emission by 4.0÷10.3 kg of CO2 per Mg of Portland clinker. The use of 2%÷5% of carbide lime in the composition of the raw mix leads to emission reduction by 9.5÷23.9 kg of CO2 per Mg of Portland clinker. On the other hand, the development of composite cement production with a large amount of industrial by-products, seems to be the basic solution for the coming years, allowing a significant reduction of CO2 emission in the cement industry and in the concrete production.

2

Badanie dotyczące mikrostruktury zrównoważonych zapraw z cementu wieloskładnikowego

Sekhar Chandra K., Kumar Rathish P.

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 5

390--403

PL

W ostatnich latach naukowcy zwracają szczególną uwagę na cementy z nieklinkierowymi składnikami głównymi w celu zmniejszenia negatywnego wpływu na proces globalnego ocieplenia. Badania przedstawione w niniejszej pracy obejmują badanie mikrostruktury zaczynów z cementu wieloskładnikowego, należącego do kategorii trójskładnikowych mieszanek cementowych składających się z cementu portlandzkiego i dodatków mineralnych: popiołu lotnego oraz granulowanego żużla wielkopiecowego, jako częściowego zamiennika cementu portlandzkiego. Rozpatrywane proporcje cementu, popiołu i żużla wynoszą odpowiednio 45%, 22% i 33%, co jest zgodne z normą indyjską IS 16415: 2015. Skuteczność wykorzystania cementów wieloskładnikowych w praktyce budowlanej wymaga zrozumienia zachowań i przemian fazowych zachodzących w trakcie ich hydratacji, co wpływa na właściwości końcowe materiału stwardniałego. Niniejszy artykuł opisuje zmiany fazowe po różnych okresach dojrzewania, tj. 3, 7, 14, 21, 28, 56 i 90 dni wraz z wytrzymałością zapraw z cementów portlandzkiego i wieloskładnikowego oraz badanie mikrostruktury. Stwierdzono, że początkowe tempo przyrostu wytrzymałości w cemencie wieloskładnikowym jest mniejsze w porównaniu z portlandzkim ze względu na wolniejsze tempo zachodzenia reakcji pucolanowej. Przyrost wytrzymałości zapraw z cementu portlandzkiego trwał do 28-go dnia, zaś w przypadku wieloskładnikowego trwał do 90 dni. Ostateczna wytrzymałość obu cementów po upływie 90 dni jest porównywalna.

EN

A significant attention is drawn by researchers in recent years towards cements with partial replacements of supplementary cementitious materials [SCM], to reduce the adverse effect of global warming. The research presented in this paper involves the microstructure study of composite cement [CC] which falls into the category of ternary blended cements, consisting of ordinary Portland cement [OPC] and SCMs: Fly Ash [FA] and Granulated Blast Furnace Slag [GBFS], as partial replacement of OPC. The proportion of OPC, FA, and GBFS considered are 45%, 22%, and 33% respectively which is in accordance with IS 16415: 2015. The efficacy of using the CC effectively in construction practice needs the understanding of the behaviour and phase transformations occurring during the process of hydration, which affects the strength and performance of mortars. This study examines the phase changes at different curing periods viz. 3,7,14,21,28,56 and 90 days, along with the strength of OPC and CC mortars as well as the microstructure investigation. As it was expected, the initial rate of strength gain of CC is lower, compared to OPC, due to the slow development of pozzolanic activity. The strength gain of OPC has practically obtained its class at 28 days but in CC it has continued till 90 days. The ultimate strengths of both the cements are quite comparable at the end of 90 days.

3

Analiza wpływu oddziaływania wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na rozciąganie kompozytu cementowego z dodatkiem włókien polipropylenowych

Drzymała T., Serafin A.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2017

|

R. 24, nr 12

68--73, CD

PL

W artykule poruszono temat związany z określeniem wpływu wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na rozciąganie kompozytów cementowych z dodatkiem oraz bez dodatku włókien polipropylenowych. Oddziaływanie wysokiej temperatury na betonowe elementy konstrukcyjne prowadzić może do powstawania termicznego eksplozyjnego odpryskiwania betonu (ang. thermal spalling). Analiza literaturowa wykazała, że opracowania wielu autorów koncentrują się na stosowaniu dodatku w postaci włókien polipropylenowych do betonów poddanych oddziaływaniu wysokiej temperatury w celu ograniczenia tego zjawiska. Wyniki tych badań wskazują również na to, że obecność włókien polipropylenowych może nie tylko redukować powstawanie rys skurczowych, ale także poprawiać wskaźniki wytrzymałościowe elementów betonowych. W artykule omówiony został cel i zakres badań, zastosowane metody badawcze, plan eksperymentu, poszczególne stanowiska badawcze oraz zamieszczono wyniki badań. W końcowej części artykułu sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.

EN

The scientific purpose of this article was to analyze the effect of high temperature on change of tensile strength of cement composites with and without addition of polypropylene fibers (PP). Influence of high temperature on concrete elements can lead to formation of thermal explosive spalling phenomenon. Literature analysis, has shown that studies of many authors concentrate on use of addition fiber to concrete exposed to high temperatures. These studies confirm that the addition of PP fibers can significantly affect to composites by strengthening their strength characteristics and reduce thermal spalling phenomenon. This article includes the aim and scope of studies, research methods, tests schedule and research stands description, as well as study results. In a final part of this paper the conclusions are formulated.

4

Moduły płyty pomostowej łączone kompozytem cementowym UHPC Ductal zastosowane przy modernizacji mostu Pulaski Skyway

Stankiewicz B.

Mosty

|

2017

|

nr 1

46--48

PL

Historia stalowego mostu drogowego Pulaski Skyway jest szczególnie ciekawa, gdyż w momencie powstania (1932 r.) był on najdłuższym amerykańskim obiektem na świecie. Budowla w New Jersey przecina dwie rzeki i ma długość całkowitą ponad 5 km. Most był opisywany w książkach i znalazł się w kadrach sławnych filmów. Współczesna modernizacja konstrukcji polega między innymi na spektakularnym zastosowaniu lekkiej płyty pomostowej, z wykorzystaniem kompozytu cementowego, betonu UHPC Ductal.

EN

The General Pulaski Skyway road steel bridge was constructed as the longest American bridge in 1932. Its history is interesting particularly in this aspect. The bridge structure crosses two rivers in New Jersey on the distance of over 5 km. Pulaski Skyway was described in many books and shown in famous films. The spectacular new light deck with the Ductal UHPC composite cement material has been applied for this old bridge during its rehabilitation.

5

Wpływ oddziaływania wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie kompozytów cementowych z dodatkiem włókien polipropylenowych

Drzymała T., Ogrodnik P., Zegardło B.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2016

|

R. 23, nr 12

82--86

PL

Badania dotyczyły wpływu wysokiej temperatury na zmianę wytrzymałości na zginanie zapraw cementowych modyfikowanych za pomocą dodatku włókien polipropylenowych. Z analizy dostępnej literatury wynika, że jednej z podstawowych przyczyn termicznego odpryskiwania betonu (spallingu) upatruje się w wysokich naprężeniach rozciągających. Wyniki wielu prób dowodzą, że dodatek włókien polipropylenowych może mieć pozytywny wpływ na zachowanie się konstrukcji betonowych w wysokich temperaturach i przyczynić się do ograniczenia zjawiska „spallingu”. Obecne w kompozycie włókna polipropylenowe mogą mieć również pozytywny wpływ na zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie. W artykule omówiono cel i zakres badań, metody badawcze, plan eksperymentu, stanowiska badawcze oraz zamieszczono wyniki badań. W części końcowej artykułu sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.

EN

The studies concerned the impact of high temperature on flexural strength of cement mortar modified by addition of polypropylene fibres. Based on the available literature it can be concluded that one of the main reasons for spalling are high tensile stresses. Results of many investigations have shown that addition of PP fibres can have a positive effect on concrete structures behaviour at high temperatures and reduce spalling phenomenon. Polypropylene fibres present in a composite can also have a positive influence on the increase of tensile strength. This paper includes the aim and scope of studies, research methods, tests schedule and research stands description, as well as study results. In a final part of this paper the conclusions are formulated.

6

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.

7

Wybrane właściwości techniczne kompozytów o matrycy cementowej kształtowanej z cementów wieloskładnikowych

Rubin J. A., Dolata J. A., Ganguin B. E.

Magazyn Autostrady

|

2014

|

Nr 8-9

32--34

PL

W artykule zaprezentowano badania własne dotyczące wpływu rodzaju cementów wieloskładnikowych na wybrane cechy techniczne betonów na kruszywie żwirowym o uziarnieniu od 0 do 8 mm. Wzmiankowane cementy to: cement powszechnego użytku CEM V/A(S-V) oraz cement specjalny CEM V/A(S-W).

EN

The article presents the authors’ own research on the impact of the type of composite cements on the selected technical characteristics of concretes with gravel aggregate of the grain size 0-8 mm. The aforementioned cements are: consumer cement CEM V/A(S-V) and special cement CEM V/A (S-W).

8

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.

9

Aktywacja popiołów lotnych przez mikronizację

Łowińska-Kluge A., Kropiwnicki J., Tomanek G.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 12

2320-2326

PL

Przedstawiono wyniki badań nad wytworzeniem dodatku z popiołu lotnego do modyfikacji odporności kompozytów cementowych. Na podstawie badań SEM, RTG, DTG a także analiz chemicznych oraz granulometrycznych określono, jak na skutek mikronizacji poprzez obróbkę trybochemiczną zmieniają się cechy fizykochemiczne popiołu. Efekt rozmiarowy wpływa na kierunek i szybkość zachodzących przemian, co wskazuje na możliwość uzyskania pożądanych, specyficznych właściwości kompozytów cementowych poprzez ich modyfikację tym dodatkiem.

EN

Fly ash from an electric power station was activated by tribochem. micronization and studied for grain morphol., chem. and phase compn., hydration heat, thermal anal. and behaviour in mixts. with a cement. The addn. of the activated fly ash (25%) to the cement resulted in an increase in the mech. strength of the concrete and its pozzolanic activity index.

10

Autoklawizowany beton komórkowy a zrównoważony rozwój

Skorniewska M., Zapotoczna-Sytek G.

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2012

|

R. 5, nr 11

112-124

PL

Współczesne technologie wytwarzania autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK) charakteryzują się małym zużyciem surowców oraz energii w stosunku do wytwarzania innych materiałów budowlanych. Wynika to z małej gęstości ABK oraz odpowiednio prowadzonego procesu wytwarzania. Jest to proces bezodpadowy, przyjazny dla środowiska. Ponadto do wytwarzania betonu komórkowego stosuje się jako surowce materiały odpadowe z energetyki (popioły lotne, surowce siarczanowe). Wyroby z ABK charakteryzują się relatywnie korzystną wytrzymałością, przy niskiej gęstości i wysokiej izolacyjności cieplnej, a tym samym znacząco wpływają na oszczędność energii potrzebnej na ogrzewanie obiektów, przy zapewnieniu w nich zdrowego mikroklimatu. Współczesne technologie wytwarzania ABK, charakterystyka wyrobów i związane z tym efekty wskazują, że zarówno proces produkcji, jak i zastosowanie ABK wpisują się w uwarunkowania zrównoważonego rozwoju. Dla utrzymania wysokiego poziomu technologii ABK prowadzone są prace badawcze w zakresie zaawansowanych technologii. Wyzwaniom takim odpowiada zastosowanie surowców ograniczających emisję CO2 i zużycie energii. Jednym z takich surowców mogą być cementy wieloskładnikowe. Uzyskane wyniki z przeprowadzonych prób laboratoryjnych wytwarzania ABK z zastosowaniem tych cementów w miejscu cementu portlandzkiego CEM I mogą być przesłanką do ich wykorzystania w technologii ABK. Wyniki przeprowadzonych przez nas badań zostały przedstawione i szeroko omówione w pracy [7] i artykule [6]. Badania będą kontynuowane łącznie z próbami w skali przemysłowej. Wdrożenie rozwiązania skutkować będzie znacznym ograniczeniem emisji CO2 i NOx do atmosfery.

EN

The modern technologies of manufacturing autoclaved aerated concrete (AAC) are characterized by small consumption of raw materials and energy in comparison to production of other building materials. It comes from small density AAC and proper production process. It’s waste-free process, friendly to environment. Moreover to AAC production we can use raw materials such as waste materials from energy sector. AAC products are characterized by relatively beneficial compressive strength at low density and high thermal insulation and thus significantly affect the saving of the energy need for heating buildings, ensuring them a healthy microclimate. The modern technologies of manufacturing autoclaved aerated concrete AAC, characteristic of AAC products and effects relating with them show that above production of AAC blocs and applying them to building industry meets the requirements of sustainable development. There are conducting researches in high technologies scope for keeping high development of AAC technology for example using raw materials which reduces CO2 and energy consumption. One of this kind of raw materials could be a cements with mineral additives. Research results from laboratory tests production of AAC with use this kind of cements in place portland cement CEM I, show possibility to use the cement with mineral additives in AAC technology. The results of our research have been presented in [7] and the article [6]. The researches will be continue in laboratory scale and in production plant. Implementation of this project will permit to reduce CO2 and NOx emission to the air.