Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comment On Energy-Efficient Alternative for Different Types of Traditional Soil Binders

Jangde Himanshu, Khan Farhan

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2023

|

Vol. 45, nr 1

72--87

EN

Due to urban sprawl, the demand for land has increased for the purpose of construction. It is unlikely that soil available at different construction sites will be suitable for designed structures. For improving the load-bearing capacity of the soil, different soil binders are used, which are present in distinct states. In this review, the authors have collected details about various binders, which are generally used in the soil stabilization, and their effect as a binding agent on the soil. In this article, the authors tried to review different traditional binders. After studying various research articles, the authors found that lime, ground-granulated blast slag (GGBS) polypropylene, polyurethane grouting, and asphalt mix are frequently used binders. However, the authors also gathered information about the negative environmental impact of these traditional soil binders, which led to the need for alternatives to these commonly used soil binders. To diminish this issue, different alternate hydraulic and non-hydraulic binders are discussed. The authors found alternatives to cement and lime with the alkali-activated material consisting of Na2O and silica modulus and belite-calcium sulfoaluminate ferrite, which is also known as "Aether™." According to the research, both alternatives emit 20–30% less CO2 into the environment and also improve the compressive strength of the soil. The various studies promotes bitumen modification. Incorporating 20-mesh crumb rubber and bio-oil into the bitumen reduces its viscosity and improves its fatigue value. When waste oil is mixed with asphalt, it revitalizes the bitumen, improves fatigue resistance, and increases compressive strength. The soil particles treated by Eko soil are held together by enzymes, which give them the same strength as cement. Apart from that, low-carbon binders such as basic oxygen furnace slag, bamboo fiber, enzyme-based soil treatment, zebu manure for stabilization, and lignin-contained biofuels and coproducts are discussed. Replacing these traditional binders helps with energy savings. All waste products are recycled, and energy is saved by not manufacturing traditional binders. Additionally, energy is saved, which is required to avoid the detrimental effects of these conventional binders, making them energy-efficient alternate binders. The authors also summarize the methods used, impacts, and changes that occur in soil properties after using substitutes in place of traditional binders. From the review, the authors determined that different binders have various properties in terms of chemical and physical compositions, and they show different variations in terms of strength when added to soil with low bearing capacity or poor stability.

2

The strength behaviour of transitional group A-2-7 soil stabilized with fly ash and lime powder

Ahmad Omar Asad

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 4

511--522

EN

Recent works aimed to investigate geotechnical properties of Transitional Group A-2-7 (TGA-2-7) soil affected by the use of hydrated lime and fly ash class F, by-products from quarries and a cement factory in Jordan, to compensate for the gap in the granular distribution. Host soil was exposed to various proportions of fly ash and lime powder. The blended specimens were subjected to different tests related to index properties, including Atterberg limits, compaction properties and California bearing ratio. The results demonstrate that 2% fly ash led to a reduction in the plasticity index from 19% to 10%, while lime powder reduced it from 19% to 13%. A sufficient improvement of maximum dry density was observed at 20% lime addition and increased from 15.11 kN/m3 to 16.29 kN/m3. California bearing ratio that measures the strength soil linearly increased up to 10% induced by 20% lime addition.

3

Wpływ spoiw drogowych oraz cementu z dodatkiem mleczanu diamidoaminy na wytrzymałość na ściskanie i mrozoodporność gruntów spoistych

Węgliński Szymon

Cement Wapno Beton

|

2020

|

R. 25, nr 6

432--443

PL

W podłożu często występują grunty spoiste. Aby stanowiły pełnowartościowe podłoże budowlane powinny zostać ulepszone. Popularnym sposobem ulepszania jest stabilizacja spoiwami. Oprócz cementu powszechnego użytku stosuje się mieszanki klinkieru portlandzkiego, popiołów, żużli i dodatków, znane pod nazwą spoiw drogowych. Standardowe spoiwa pozwalają na zwiększenie wytrzymałości na ściskanie, nie zapewniają jednak oczekiwanej normami mrozoodporności, która powinna zapewniać ochronę konstrukcji nawierzchni przed szkodami mrozowymi. W artykule zaproponowano zastosowanie hydrofobizującego dodatku pochodzenia organicznego, wytworzonego z naturalnych surowców – tłuszczy roślinnych i zwierzęcych, w celu ograniczenia wchłaniania wody w głąb stabilizowanej warstwy, zapewniając poprawę wytrzymałości na ściskanie oraz mrozoodporności warstwy. Dodatek mleczanu diamidoaminy do mieszanek gruntowo-cementowych zwiększył ich wytrzymałość na ściskanie 3 do ośmiokrotnie dla próbek zawierających 7% spoiwa i 2 do dwu i półkrotnie dla próbek zawierających 9%, w odniesieniu do standardowych spoiw.

EN

Cohesive soils are very often found in the soil subbase. In order to be a fully-fledged building subbase, they must be improved. A popular way to improve is to stabilise with binders. In addition to common cement, mixtures of Portland clinker, ash, slag and additives, known as hydraulic road binders, are used. Standard binders allow for increased compressive strength, but do not provide the expected frost resistance that should protect the road structure from frost damage. In the paper the use of a hydrophobic additive of organic origin, produced from natural raw materials – vegetable and animal fats is proposed to reduce water absorption into the stabilised layer, providing improved compression strength and frost resistance of the layer. The addition of diamidoamine lactate to the soil-cement mixtures increased their compressive strength 3 to 8 times, for samples containing 7% binder and 2 to 2.5 times for samples containing 9%, in relation to standard binders.

4

Stabilizacja na miarę XXI w.

Gruszczyński S.

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2014

|

Nr 4

58--59

PL

Właściwa stabilizacja gruntów podłoża to podstawa trwałej konstrukcji drogi, szczególnie na dominujących w naszym kraju drogach o nośności G2–G4.

EN

Proper subgrade stabilisation is the basis of durable construction of roads, particularly in case of G2-G4 capacity roads, prevailing in our country.

5

Soil stabilisation with the use of hydraulic road binders on the basis of brown coal fly ash

Ćwiąkała M., Korzeniowska J., Kraszewski C., Widuch A.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2012

|

Vol. 11, no. 3

195-214

EN

Brown coal fly ash is used more and more often in the construction industry because of its physical and chemical properties as well as economic and environmental aspects. The purpose of this study was to determine the prospects of using the modified (in magnetic activator Wapeco) fly ash from Pątnów Power Plant - as a main component of hydraulic road binding agent for soil stabilisation. In this paper the investigation on compressive strength R C of soil and binder mixtures with the use of brown coal fly ash is reported. The research was done on seven types of soil with variable uniformity coefficient as well as silt and clay fraction content. The soil was stabilised with the use of hydraulic road binding agents with low strength grade (3 MPa and 9 MPa). In both cases, the components of those binders were cement and activated fly ash. The obtained results proved the soil and binder mixtures very useful for road structures, especially in earth works.

PL

Popioły lotne są coraz częoeciej stosowane w sektorze budowlanym z uwagi na posiadane właoeciwooeci fizyczne i chemiczne, jak również aspekt ekonomiczny i oerodowiskowy. Celem pracy było okreoelenie możliwooeci zastosowania zmodyfikowanego (w aktywatorze magnetycznym Wapeco) popiołu lotnego z węgla brunatnego z Elektrowni Pątnów, jako głównego składnika hydraulicznego spoiwa drogowego stabilizującego podłoże gruntowe. W pracy przedstawiono analizę wyników badań wytrzymałooeci na oeciskanie R C mieszanek gruntowo-spoiwowych z udziałem zmodyfikowanych popiołów lotnych z węgla brunatnego. Badania przeprowadzono na siedmiu rodzajach gruntów o zróżnicowanym wskaźniku różnoziarnistooeci oraz zawartooeci frakcji pyłowej i iłowej. Do stabilizacji gruntów użyto drogowych spoiw hydraulicznych o niskich klasach wytrzymałooeciowych (3 MPa oraz 9 MPa). Składnikami tych spoiw w obu przypadkach był cement oraz aktywowany popiół lotny. Uzyskane wyniki badań potwierdziły przydatnooeć mieszanek gruntowo-spoiwowych w konstrukcjach drogowych, szczególnie w robotach ziemnych.

6

Use of fly-ash for the production of hydraulic binding agents and for soil stabilisation

Kołodziejczyk U., Ćwiąkała M., Widuch A.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2012

|

T. 28, z. 4

15-28

EN

Fly-ash is a form of production waste produced as a result of the burning of coal for energy production. Millions of tonnes of this waste are produced worldwide every year; hence it is extremely important to dispose of it in a useful way, including through treating the initial raw material to obtain amaterial of higher quality. The aim of the present work is to determine the suitability of processed fly-ash from lignite for reinforcing (stabilizing) soils used in the building of road foundations and embankments. The results provide a method of recycling this waste while at the same time obtaining new materials and technologies for use in road building. This is an important issue both environmentally and in terms of the positive effect that processed fly-ash can have on the stability of road structures. This article presents the results of experiments carried out using fly-ash produced from lignite at the Pątnów Power Plant. This ash was first modified (activated) using a Wapeco magnetic activator, and then used to produce hydraulic binders (with the addition of cement) and soil-binder mixtures. These mixtures were made using natural soils from seven different deposits in the Lubuskie region (western Poland). They were stabilized using two hydraulic binders (strength ratings 3 MPa and 9 MPa) added in different amounts (6% and 8% relative to the mass of the soil). During the experiment, a determination was made of the increase in the strength of the analysed samples (after 14, 28, and 42 days) and the increase in the bearing ratio (immediately after consolidation and after 7 days). Interpretation of the results of the experiment made it possible to assess the dynamics of the increase in compression strength and load-bearing capacity of various soils stabilized with hydraulic binders produced from lignite ash, and to indicate possibilities for the use of these materials. The analysis showed that it is possible to use these binders for the stabilisation of soils, enabling soils formerly considered to have weak load-bearing capacity (clayey sand; clayey, sandy gravel; clays) to be classified as fully usable in road construction.

PL

Popiół lotny jest odpadem produkcyjnym, wytwarzanym w wyniku spalania węgla w kotłach energetycznych. Rocznie na świecie wytwarza się miliony ton tego odpadu, stąd niezwykle ważne jest umiejętne jego zagospodarowanie, w tym - uzyskanie materiału o wyższej jakości niż zastosowany produkt wyjściowy. Celem pracy jest określenie przydatności przetworzonych popiołów lotnych z węgla brunatnego do wzmocnienia (stabilizacji) gruntów stosowanych w budowie nasypów drogowych oraz podbudowy dróg. Wyniki pracy są sposobem na utylizację odpadów, a jednocześnie - uzyskanie nowych materiałów i technologii w budowie obiektów liniowych. Jest to zagadnienie istotne zarówno z punktu widzenia ochrony środowiska przyrodniczego, jak i pozytywnego wpływu przetworzonych popiołów lotnych na trwałość obiektów drogowych. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na popiołach lotnych z węgla brunatnego wytwarzanych w Elektrowni Pątnów. Popioły te zostały najpierw zmodyfikowane (aktywowane) za pomocą 'aktywatora magnetycznego Wapeco', a następnie - użyte do wytworzenia spoiw hydraulicznych (z dodatkiem cementu) oraz mieszanek gruntowo-spoiwowych. Poszczególne mieszanki sporządzono na bazie surowców mineralnych zalegających w siedmiu różnych złożach regionu lubuskiego (zachodnia Polska). Zastabilizowano je dwoma spoiwami hydraulicznymi (o wytrzymałości 3 i 9 MPa), przy zróżnicowanym dodatku spoiwa hydraulicznego (6% i 8% w stosunku do masy gruntu). Podczas badań określono przyrost wytrzymałości badanych próbek (po upływie czasu: 14, 28 i 42 dni) oraz przyrost wskaźnika nośności (bezpośrednio po zagęszczeniu i po 7 dniach). Interpretacja wyników badań pozwoliła na ocenę dynamiki wzrostu wytrzymałości na ściskanie i nośności różnych gruntów zastabilizowanych spoiwami hydraulicznymi, wytworzonymi na bazie popiołu lotnego z węgla brunatnego, oraz - wskazanie możliwości zastosowania tych materiałów. Przeprowadzona analiza wykazała, że istnieje możliwość wzmocnienia gruntów za pomocą tych spoiw, a następnie - zaliczenia gruntów uznawanych dotychczas za słabonośne (tj. piaski gliniaste, pospółki gliniaste, gliny) do materiałów w pełni przydatnych w budownictwie drogowym.

7

Technologia consolid system - stabilizacja gruntów słabych i wątpliwych

Witkowski T.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2005

|

nr 72, z. 123

159-171

PL

Poniższy referat sygnalizuje alternatywne metody radzenia sobie z trudnymi warunkami gruntowymi w projektowaniu i wykonawstwie konstrukcji budowlanych i drogowych. Opisywana technologia stabilizacji gruntów CONSOLID SYSTEM stanowi unikalne podejście do katalitycznego zeskalania gruntów spoistych - wykorzystując i przyspieszając miliardy razy zachodzące w naturze procesy petryfikacyjne. Dzięki wielokrotnemu, trwałemu podniesieniu parametrów stabilizowanego gruntu metoda ta pozwala wyeliminować kosztowne wymiany gruntów pierwotnie nienośnych, wątpliwych i wysadzinowych - przetwarzając je na miejscu w pełnowartościowy materiał konstrukcyjny - co umożliwia znaczące oszczędności w zakresie zużycia materiałów, ochrony środowiska oraz radykalne skrócenie czasu budowy. Wstępne koszty inwestycji są niższe średnio o 20-50% w porównaniu do rozwiązań tradycyjnych, a dodatkowy bonus stanowi zdecydowana poprawa trwałości konstrukcji drogi.

EN

The alternative methods of the coping with difficult ground conditions while designing and execution of roads and building structures have been mentioned in the paper. Described technology of grounds stabilisation the CONSOLID SYSTEM states the unique approach to catalytic petrifaction of coherent grounds - using and accelerating milliards times the petrifaction events happening in nature. Owing to the repeated, permanent improvement of parameters of stabilised ground this method permits to eliminate expensive exchanges of grounds of originally not bearing, doubtful and heaving - converting it on the premises into material of standard constructional value - what makes possible significant savings in the range of the waste of materials, environment protection and the radical shortening of the time of construction. Initial costs of the investment are lower average from 20 to 50% comparatively to traditional solutions, and the additional bonus is to state the firm improvement of the road construction persistence.