Karbonatyzacja kompozytów z kruszywem z recyklingu poddanym procesowi sekwestracji dwutlenku węgla

• Autorzy: Stańczak, Dominika , Kępniak, Maja , Horbaczewska, Magdalena , Jaworska, Beata

Warianty tytułu

EN

Carbonation of composites with recycled aggregate subjected to carbon dioxide sequestration process

• 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 świetle narastającego problemu zmian klimatu konieczne jest podjęcie działań mających na celu obniżenie emisji dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery. Sekwestracja CO2, zwłaszcza w procesie produkcji betonu, może stanowić kluczowy krok w przeciwdziałaniu temu zjawisku. W badaniach podjęto próbę wykorzystania kruszywa z recyklingu do sekwestracji CO2 i oceny wpływu takiego kruszywa na zakres karbonatyzacji zaprawy. Strata prażenia kruszywa wykazała absorpcję 2,9% CO2. Zaprawa ze skarbonatyzowanym kruszywem charakteryzowała się najwyższym stopniem i głębokością karbonatyzacji z badanych zapraw, jednak 8-krotnie mniejszą niż głębokość, na której zwykle umieszcza się pręty zbrojeniowe.

EN

In light of the growing issue of climate change, it is necessary to take actions aimed at reducing the emissions of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere. CO2 sequestration, especially in the process of concrete production, can be a crucial step in combating this phenomenon. The study attempted to utilize recycled aggregate for CO2 sequestration and assess its effect on the carbonation depth of the mortar. The loss on ignition analysis of the aggregate showed a 2.9% CO2 absorption. Mortar with carbonated aggregate exhibited the highest degree and depth of carbonation among the tested specimens, albeit eight times lower than the depth typically containing reinforcement bars.

• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 6
• Strony: 441--445
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Stańczak, Dominika

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Kępniak, Maja

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Horbaczewska, Magdalena

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

autor

Jaworska, Beata

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] IPCC, Climate Change - Press Release, Intergovernmental Panel on Climate Change (2021), https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2021 /08/IPCC_WGI-AR6-Press-Release_en. pdf.
• [2] NOAA, Trend in athmospheric carbon dioxide, https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/global.html (2024).
• [3] Global Carbon Project. (December 5, 2023), Annual carbon dioxide (CO2) emissions worldwide from 1940 to 2023 (in billion metric tons) [Graph], In Statista, Retrieved May 09, 2024, https://www.statista.com/statistics/276629/global-co2-emissions/.
• [4] Global Carbon Project, (December 5, 2023), Carbon dioxide emissions from the manufacture of cement worldwide from 1960 to 2022 (in million metric tons) [Graph], In Statista, Retrieved May 09, 2024, https://www.statista.com/statistics/1299532/carbon-dioxide-emissions-worldwide-cement-manufacturing/.
• [5] Kaliyavaradhan S.K., Ling T.C.: Potential of CO2 sequestration through construction and demolition (C&D) waste - An overview, Journal of CO2 Utilization, 20 (2017), pp. 234-242, https://doi.org/10.1016/j.jcou.2017.05.014.
• [6] Pacheco Torgal F., et al.: An overview on concrete carbonation in the context of eco-efficient construction: Evaluation, use of SCMs and/or RAC, Construction and Building Materials, Volume 36, November 2012, 141-150, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.066.
• [7] Intergovernmental Panel on Climate Change, Global Warming: Summary for Policymakers, Panmao Zhai, 2023, https://www.ipcc.ch/report/ar6/syr/downloads/report/IPCC_AR6_SYR_SPM. pdf.
• [8] Czarnecki L., Woyciechowski P.: ModelIing of concrete carbonatian; is it a process unlimited in time and restricted in space, Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 63, No. 1, 2015, https://doi.org/10.1515/bpasts-2015-0006.
• [9] Zhang D., Cai X., Jaworska B.: Effect of pre-carbonation hydration on long-term hydration of carbonation-cured cement-based materials - Construction and Building Materials, Volume 231, 20 January 2020, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.117122.
• [10] Zhang D., et al.: Carbonation curing for precast engineered cementitious composites, Construction and Building Materials, Volume 313, 27 December 2021, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125502.
• [11] Tam V.W.Y. Soomro M., Evangelista A.C.J.: A review of recycled aggregate in concrete applications (2000-2017), Construction and Building Materials, Volume 172, 30 May 2018, Pages 272-292, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.03.240.
• [12] Medina N.F., et al.: Composites with recycled rubber aggregates: Properties and opportunities in construction, Construction and Building Materials, Volume 188, 10 November 2018, Pages 884-897, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.069.
• [13] European Aggregates Association, A Sustainable Industry For A Sustainable Europe Annual Report 2020-2021, https://www.aggregates-europe.eu/wp-content/uploads/2023/03/Final_-_UEPG-AR2020_2021-V05 _spreads72dpiLowQReduced .pdf.
• [14] Kępniak M., Łukowski P.: Multicriteria Analysis of Cement Mortar with Recycled Sand, Sustainability 2024, 16(5), https://doi.org/10.3390/su16051773.
• [15] de Oliveira Andrade J.J., et al.: Evaluation of mechanical properties and carbonation of mortars produced with construction and demolition waste, Construction and Building Materials, Volume 161, 10 February 2018, Pages 70-83, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.089.
• [16] Evangelista L., et al.: Physical, chemical and mineralogical properties of fine recycled aggregates made from concrete waste, Construction and Building Materials, Volume 86, 1 July 2015, pp. 178-188, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.112.
• [17] De Rossi A., et al.: Effect of the particle size range of construction and demolition waste on the fresh and hardened-state properties of fly ash-based geopolymer mortars with total replacement of sand, Process Safety and Environmental Protection, Volume 129, September 2019, pp. 130-137, https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.06.026.
• [18] Woyciechowski P., Kępniak M., Pawłowski J.: Methodology for measuring the carbonation depth of concrete-standard and non-standard aspects, Structure and Environment 2022, vol. 14, (3), pp. 89-95, https://doi.org/10.30540/sae-2022-011.
• [19] Stańczak D., et al.: Experimental verification of carbonation models used for estimation of reinforced concrete structures durability Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 68, No. 5, 2020, https://doi.org/10.24425/bpasts.2020.134652.
• [20] PN-EN 197-1:2012 Cement - część 1: skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementu powszechnego użytku.
• [21] PN-EN 196-1:2016-07 Metody badania cementu - część 1: oznaczenie wytrzymałości.
• [22] PN-EN 12390-2:2019-07 Badania betonu - część 2: wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
• [23] PN-EN 12390-12:2020-06 Badanie betonu - część 12: oznaczanie odporności betonu na karbonatyzację.
• [24] Papadakis V.G.: Effect of supplementary cementing materials on concrete resistance against carbonation and chloride ingress. Cement and Concrete Research, Volume 30, Issue 2, February 2000, Pages 291-299, https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00249-5.
• [25] Nouri S.M.M., Ebrahim H.A.: (2016), Kinetic study of CO2 reaction with CaO by a modified random pore model, Polish Journal of Chemical Technology, 18, 1, 93-98.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.7485