Wpływ zużytego katalizatora z krakingu katalitycznego na wybrane właściwości mechaniczne i fizyczne zapraw cementowych

• Autorzy: Niewiadomski, Paweł , Janowska-Renkas, Elżbieta , Cisiński, Michał

Warianty tytułu

EN

The impact of spent fluid catalytic cracking catalyst on the selected mechanical and physical performances of cement mortars

• Konferencja: XXIII Konferencja Naukowo-Techniczna KONTRA 2024 „Trwałość budowli i ochrona przed korozją”, 9-11 października 2024 r., Cedzyna
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań w kierunku określenia wpływu wykorzystania zużytego katalizatora pochodzącego z krakingu katalitycznego jako zamiennika 20, 40, 60 i 80% mas. cementu w zaprawach cementowych na ich wybrane właściwości mechaniczne i fizyczne. Wykazano, że zastąpienie 20% mas. cementu zużytym katalizatorem zwiększyło wytrzymałość na ściskanie zaprawy o 16,7%. Dalszy dodatek katalizatora spowodował zmniejszenie wytrzymałości, z jednoczesnym wzrostem podciągania kapilarnego oraz nasiąkliwości, na skutek pogorszenia struktury matrycy cementowej, udokumentowanej zdjęciami SEM. Na podstawie badań oraz danych literaturowych wykazano, że zużyty katalizator z krakingu, ze względu na właściwości pucolanowe, może być obiecującym materiałem jako dodatek do cementu w ilościach nieprzekraczających 40% jego masy.

EN

This paper presents the results of research aimed for evaluating the impact of applicability of spent fluid catalytic cracking catalyst as a substitute of 20, 40, 60 and 80% of cement, by mass, in cement mortars on their selected mechanical and physical performances. It was demonstrated that substitution of 20% of cement mass with spent catalyst enhanced mortar’s compressive strength for 16.7%. Further addition of spent catalyst tended to decrease strength, whilst, simultaneously, rose the values of capillary absorption and water absorptivity because of deterioration of cement matrix structure, documented by SEM photos. Based on the research and literature data, it was proved that spent cracking catalyst might be a promising additive to cement in the amount not exceeding 40% of its mass considering its pozzolanicity.

• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 6
• Strony: 431--434
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Niewiadomski, Paweł

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

autor

Janowska-Renkas, Elżbieta

• Politechnika Opolska, Wydział Budownictwa i Architektury

autor

Cisiński, Michał

• Politechnika Opolska, Wydział Budownictwa i Architektury

Bibliografia

• [1] Zając M., et al.: (2020), Kinetics of enforced carbonation of cement paste, Cement and Concrete Research, 131, 106013.
• [2] Bai S., et al.: (2021), Effect of the specifc surface area of nano-silica particie on the properties of cement paste, Powder Technology, 392, 680-689.
• [3] Niewiadomski P., et al.: (2022), Short review on the feasibility assessment of the recycling of oil refinery wastes in cementitious composites, Chemical Engineering Transactions, 94, 169-174.
• [4] Torres Castellanos N., Torres Agredo J.: (2010), Using spent fluid catalytic cracking (FCC) catalyst as pozzolanic addition a review, Ingenieria e investigación, 30(2), 35-42.
• [5] AI-Jabri K., et al.: (2013), Potential use of FCC spent catalyst as partiaI replacement of cement or sand in cement mortars, Construction and Building Materials, 39, 77-81.
• [6] Su N., et al.: (2000), Reuse of waste catalysts from petrochemical industries for cement substitution, Cement and Concrete Research, 30(11),1773-1783.
• [7] Payá J., et al.: (2013), Cement equivalence factor evaluations for fluid catalytic cracking catalyst residue, Cement and Concrete Composites, 39, 12-17.
• [8] Tseng Y.S., Huang C.L., Hsu K.C.: (2005), The pozzolanic activity of a calcined waste FCC catalyst and its effect on the compressive strength of cementitious materials, Cement and concrete research, 35(4), 782-787.
• [9] Nunes S., Costa C.: (2017), Numerical optimization of sell-compacting mortar mixture containing spent equilibrium catalyst from oil refinery, Journal of Cleaner Production, 158, 109-121.
• [10] Vargas P., et al.: (2024), Use of spent fluid catalytic cracking catalyst (FCC) in Limestone Calcined Clay Cement (LC3) systems: Studies in pastes and mortars, Journal of Cleaner Production, 451, 142177.
• [11] Su N., Chen Z.H., Fang H.Y.: (2001), Reuse of spent catalyst as line aggregate in cement mortar, Cement and Concrete Composites, 23(1),111-118.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.7483