Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental evaluation of hot mix asphalt using coal bottom ash as partial filler replacement

Kamran Muhammad, Khan Muhammad Tariq, Khan Diyar, Mohd Hasan Mohd Rosli, Khan Noman, Ullah Mati

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 2

167--179

EN

The purpose of this study is to evaluate the performance of hot mix asphalt (HMA) prepared with coal bottom ash (CBA) as an alternative mineral filler. In this study, the effect of CBA on rutting, stiffness and fatigue resistance was experimentally evaluated. Combinations of conventional filler (stone dust) with different percentages of CBA (at 1.5%, 3%, and 4.5% by volume) were adopted. The HMA samples were prepared and tested using the Marshall mix design method. Following the Asphalt Institute MS-2 and the Pakistani National Highway Authority (NHA) General Specifications, sixty samples of HMA were compacted; stability tests at varying bitumen contents (3.5%, 4.0%, 4.5%, 5.0%, and 5.5%) were used to determine the optimum bitumen content (OBC) in the mixture for each percentage of CBA in the filler. For 0%, 1.5%, 3%, and 4.5% CBA, the optimum bitumen contents of 4.27%, 4.47%, 4.53%, and 5.0% were obtained, respectively. They were used throughout the study. Three samples with the optimum binder content were made for each of the four analysed CBA proportions. The wheel tracker test was run on 12 OBC samples, and the dynamic modulus test was run on 12 OBC samples. The Marshall stability and flow test results showed that the samples prepared with 3% CBA as filler and an OBC of 4.53% satisfied the NHA requirements for flexible pavement. It was noted that CBA greatly improves the rutting resistance and stiffness of asphalt mixtures. It also improved the fatigue life. Therefore, adding up to 3% CBA by volume to stone dust used as filler in asphalt concrete can minimize the need for stone dust and provide a suitable method of CBA disposal.

PL

Przedstawione badania miały na celu ocenę mieszanek mineralno-asfaltowych (MMA) wykonanych na gorąco i przygotowanych z zastosowaniem popiołów dennych pochodzących ze spalania węgla w roli alternatywnego dodatku do wypełniacza. Zbadano doświadczalnie, jaki wpływ na koleinowanie, sztywność i trwałość zmęczeniową mieszanek ma zawartość popiołów dennych w typowym wypełniaczu. Zastosowano kombinacje konwencjonalnego wypełniacza (mączki kamiennej) z różnymi udziałami w nim popiołu dennego: 1,5%, 3% oraz 4,5% (v/v). Mieszanki zaprojektowano i zbadano wg metody Marshalla. Zgodnie z instrukcją MS-2 Instytutu Asfaltowego oraz specyfikacjami ogólnymi pakistańskiego Zarządu Dróg Krajowych (NHA) zagęszczono sześćdziesiąt próbek mieszanek. Na podstawie oznaczeń stabilności wykonanych przy różnych zawartościach lepiszcza (3,5%, 4,0%, 4,5%, 5,0% i 5,5%) określono optymalny jego udział w przypadku każdej z rozpatrywanych zawartości popiołów dennych w wypełniaczu. Dla zawartości popiołów dennych w wypełniaczu 0%, 1,5%, 3% i 4,5% uzyskano odpowiednio optymalne udziały objętościowe lepiszcza w mieszance: 4,27%, 4,47%, 4,53% oraz 5,0%. Uzyskane w wyniku tej analizy wartości zastosowano następnie we wszystkich dalszych badaniach mieszanek. Dla każdego z czterech rozpatrywanych udziałów popiołu dennego w wypełniaczu przygotowano po trzy próbki mieszanki o optymalnej zawartości lepiszcza. Badanie odkształceń trwałych w koleinomierzu wykonano na 12 próbkach. Również badanie modułu dynamicznego przeprowadzono na 12 próbkach. W oparciu o uzyskane w badaniu metodą Marshalla parametry stabilności i osiadania wykazano, że próbki mieszanek zawierające 3% popiołów dennych w wypełniaczu przy optymalnej zawartości lepiszcza 4,53% spełniały wymogi NHA przeznaczone dla nawierzchni podatnych. Stwierdzono, że dodatek popiołów dennych w wypełniaczu znacznie poprawił odporność mieszanek na koleinowanie oraz ich sztywność. Wpłynął również na wzrost trwałości zmęczeniowej. Dodatek popiołów dennych w ilości do 3% (v/v) w stosunku do mączki kamiennej może zatem zminimalizować jej zużycie jako wypełniacza do mieszanek i jednocześnie zapewnić odpowiednią metodę wykorzystania popiołów pochodzących ze spalania węgla kamiennego.

2

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.

3

Natural radioactivity in steel slag aggregate

Sofilić T., Barišić D., Sofilić U.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

627-634

EN

Present day steelmaking slags are being successfully used as a high quality mineral aggregate for the building industry. With this, it is of vital importance to be familiar with the technical significance of the secondary application of steel slag, because some steel slag might contain increased concentration of substances harmful to human health. In terms of steel slag impact on the environment, radionuclides are the least researched of all pollutants emitted from the metallurgical processes. This paper presents the results of radiochemical testing of steel slag and steel slag aggregates for the purpose of its use in the production of construction material. Obtained results of measurements show that 40K, 226Ra and 232Th in all examined steel slag samples have the activity concentration from 45.3 to 62.9Bqkg-1, 15.2 to 21.4Bqkg-1 and 12.9 to 15.4Bqkg-1, respectively. Results of measurements of radionuclide activity concentrations of 226Ra, 232Th and 40K in slag aggregates show similar values for all radionuclides ranges as follows: 40K from 14.1 to 23.3Bqkg-1; 232Th from 8.6 to 14.4Bqkg-1 and 226Ra from 14.8 to 26.8Bqkg-1. Activities index (I1, I2, I3) of 226Ra, 232Th and 40K were compared with values recommended by Croatian legislation. Radium equivalent concentrations (Raeq) of 226Ra, 232Th and 40K for examined steel slag and steel slag aggregates are harmounious with the results presented by other authors for the same by-product. The testing has been conducted on steel slag created during the production of carbon steel by electric arc furnace in Steel Mill of CMC Sisak, Croatia.

PL

Obecnie żużle stalownicze są z powodzeniem używane do wytwarzania wysokiej jakości kruszywa mineralnego dla budownictwa. Z tego powodu, istotnego znaczenia nabiera znajomość wtórnego zastosowania żużli, ponieważ niektóre żużle mogą zawierać zwiększone stężenie substancji szkodliwych dla zdrowia ludzkiego. Pod względem wpływu żużli na środowisko, radionuklidy są najmniej zbadane ze wszystkich zanieczyszczeń emitowanych z procesów metalurgicznych. W pracy przedstawiono wyniki badań radiologicznych żużla stalowniczego i kruszyw przeznaczonych do produkcji materiałów budowlanych. Otrzymane wyniki badań próbek żużla wskazują, że aktywność promieniotwórcza: 40K, 226Ra, 232Th wynosi odpowiednio: 45.3 do 62.9Bqkg-1; 15.2 do 21.4Bqkg-1; i 12.9 do 15.4Bqkg-1. W przypadku kruszywa otrzymano podobne wyniki dla wszystkich radionuklidów tj.: 40K od 14.1 do 23.3Bqkg-1; 232Th od 8.6 do 14.4Bqkg-1; i 226Ra od 14.8 do 26.8Bqkg-1. Indeks aktywności (I1, I2, I3) dla 226Ra, 232Th i 40K został porównany z wartościami rekomendowanymi przez chorwackie prawo. Równoważne stężenia radu (Raeq) dla 226Ra, 232Th i 40K dla badanych kruszyw są zgodne z wynikami przedstawionymi przez innych autorów dla tego samego materiału. Badania przeprowadzone zostały na żużlu stalowniczym otrzymanym w trakcie produkcji stali w łukowym piecu elektrycznym w hucie stali CMC Sisak w Chorwacji.