Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich

Podobne dokumenty
Wpływ popiołów lotnych krzemionkowych kategorii S na wybrane właściwości kompozytów cementowych

Składniki cementu i ich rola w kształtowaniu właściwości kompozytów cementowych

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

UPS w produkcji klinkieru i cementów

Instytut Techniki Budowlanej. SPRAWOZDANIE Z BADAŃ Nr LZK /16/Z00NZK

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I ARCHITEKTURY KATEDRA KONSTRUKCJI ŻELBETOWYCH I TECHNOLOGII BETONU

POPIÓŁ LOTNY DO BETONU 2016

CO WARTO WIEDZIEĆ O CEMENCIE?

Mandat 114 ZAŁĄCZNIK I ZAKRES STOSOWANIA CEMENT, WAPNA BUDOWLANE I INNE SPOIWA HYDRAULICZNE LISTA WYROBÓW DO WŁĄCZENIA DO MANDATU

Informacja towarzysząca znakowaniu CE kruszywa lekkiego pollytag.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 24/14

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

ZASTOSOWANIE POPIOŁÓW LOTNYCH Z WĘGLA BRUNATNEGO DO WZMACNIANIA NASYPÓW DROGOWYCH

Możliwości wykorzystania frakcjonowanych UPS z kotłów fluidalnych w produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

Możliwości zastosowania frakcjonowanych UPS w budownictwie komunikacyjnym

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/13

Możliwość stosowania frakcjonowanych UPS w produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

CEMENT W INŻYNIERII KOMUNIKACYJNEJ W ŚWIETLE WYMAGAŃ OST GDDKiA

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

UBOCZNE PRODUKTY SPALANIA W DROGOWNICTWIE NORMY A APROBATY TECHNICZNE

Popiół lotny jako dodatek typu II w składzie betonu str. 1 A8. Rys. 1. Stosowanie koncepcji współczynnika k wg PN-EN 206 0,4

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Rodzaj i jakość spoiw a trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji

DOŚWIADCZENIA W STOSOWANIU CEMENTU PORTLANDZKIEGO ŻUŻLOWEGO CEMII/B-S 42,5N W BUDOWIE NAWIERZCHNI BETONOWYCH

INSTYTUT BADAWCZY DRÓG I MOSTÓW Warszawa, ul. Jagiellońska 80 tel. sekr.: (0-22) , fax: (0-22)

WYKORZYSTANIE ODPADOWYCH POPIOŁÓW LOTNYCH DO WYTWARZANIA BETONU JAKO ELEMENT BUDOWNICTWA ZRÓWNOWAŻONEGO

POPIÓŁ LOTNY SKŁADNIKIEM BETONU MASYWNEGO NA FUNDAMENTY NOWYCH BLOKÓW ENERGETYCZNYCH

Możliwości zastosowania fluidalnych popiołów lotnych do produkcji ABK

PROJEKT UMOWY NR RUE/ /2015

EDF POLSKA R&D EDF EKOSERWIS

CEMENTY SIARCZANOGLINIANOWE C 4. S (Belit) 10 60%; C 4 ŻELAZIANOWO SIARCZANOGLINIANOWE AF 15 30%

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Właściwości fizykochemiczne popiołów fluidalnych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

WYTWARZANIE I ZASTOSOWANIA GEOPOLIMERÓW NA BAZIE SUROWCÓW ODPADOWYCH. dr hab. inż. Janusz Mikuła, prof. PK.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI BETONU WYPRODUKOWANEGO Z DODAKIEM POPIOŁU LOTNEGO

Cementy specjalne i bezskurczowe Lesław Taczuk Zofia Konik Grzegorz Malata Michał Pyzalski

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

WPŁYW POPIOŁÓW LOTNYCH WAPIENNYCH NA TEMPERATURĘ BETONU PODCZAS TWARDNIENIA W ELEMENTACH MASYWNYCH

Przemysł cementowy w Gospodarce o Obiegu Zamkniętym

SKŁADNIKI BETONU W ŚWIETLE WYMAGAŃ OGÓLNYCH. Cement portlandzki CEM I całkowita zawartość alkaliów Na 2

PL B1. Zestaw surowcowy przeznaczony do otrzymywania autoklawizowanych wyrobów wapienno-piaskowych

UBOCZNE PRODUKTY SPALANIA W DROGOWNICTWIE. Tomasz Szczygielski Polska Unia Ubocznych Produktów Spalania

WPŁYW POPIOŁÓW LOTNYCH KRZEMIONKOWYCH KATEGORII S NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI KOMPOZYTÓW CEMENTOWYCH

Specjalista od trwałych betonów. Nowy produkt w ofercie CEMEX Polska cement specjalny HSR KONSTRUKTOR (CEM I 42,5 N HSR/NA CHEŁM )

gospodarka odpadami Anna Król Politechnika Opolska

SYSTEM BADAŃ I CERTYFIKACJI UPS

PL B BUP 20/ WUP 01/14 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Instytut Materiałów Budowlanych i Technologii Betonu Sp. z o.o.

Mieszanki CBGM wg WT5 na drogach krajowych

SPOIWA MINERALNE POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA INŻYNIERII PROCESOWEJ I TECHNOLOGII CHEMICZNEJ TECHNOLOGIE MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Poznajemy rodzaje betonu

Cement i beton według Ogólnych Specyfikacji Technicznych (OST) dla nawierzchni betonowych

Forum Technologii w Energetyce. Dr inż. Agnieszka Myszkowska Dr inż. Magdalena Świderska-Ostapiak Dr inż. Tomasz Szczygielski EKOTECH Sp. z o.o.

PRODUKCJA CEMENTU str. 1 A9

ANALIZA WPŁYWU SEPAROWANYCH POPIOŁÓW DENNYCH NA MROZOODPORNOŚĆ BETONU

PROJEKT: Innowacyjna usługa zagospodarowania popiołu powstającego w procesie spalenia odpadów komunalnych w celu wdrożenia produkcji wypełniacza

Właściwości kruszywa wapiennego jako surowca do produkcji betonów dla infrastruktury drogowej

Właściwości tworzyw autoklawizowanych otrzymanych z udziałem popiołów dennych

CENNIK USŁUG ANALITYCZNYCH

Wpływ właściwości fizykochemicznych zmielonych granulowanych żużli wielkopiecowych na kształtowanie się wskaźnika aktywności

Opracowanie powstało ze środków polskiego przemysłu cementowego w ramach Kampanii

Materiały budowlane : spoiwa, kruszywa, zaprawy, betony : ćwiczenia laboratoryjne / ElŜbieta Gantner, Wojciech Chojczak. Warszawa, 2013.

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

Kruszywa związane hydraulicznie (HBM) w nawierzchniach drogowych oraz w ulepszonym podłożu

ZASTOSOWANIE AKTYWOWANEGO POPIOŁU LOTNEGO Z KOTŁÓW O SPALANIU FLUIDALNYM FLUBET JAKO DODATKU DO BETONÓW

Właściwości cementów CEM II/(A i B) zawierających popioły denne z węgla kamiennego lub brunatnego

WYŻSZA SZKOŁA EKOLOGII I ZARZĄDZANIA Warszawa, ul. Olszewska 12. Część VI. Autoklawizowany beton komórkowy.

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 687

LABORATORIUM ENERGETYCZNE

Problemy eksploatacyjne elektrofiltrów i instalacji odsiarczania spalin związane ze współspalaniem biomasy

BADANIE PRZYDATNOŚCI POPIOŁU LOTNEGO ZE SPALANIA BIOMASY DO PRODUKCJI BETONÓW CEMENTOWYCH

Geopolimery z tufu wulkanicznego. dr hab. inż. Janusz Mikuła prof. PK mgr inż. Michał Łach

LABORATORIUM ENERGETYCZNE

Mieszanki CBGM na inwestycjach drogowych. mgr inż. Artur Paszkowski Kierownik Działu Doradztwa Technicznego i Rozwoju GRUPA OŻARÓW S.A.

ZASTOSOWANIE AKTYWOWANEGO POPIOŁU LOTNEGO Z KOTŁÓW O SPALANIU FLUIDALNYM FLUBET JAKO DODATKU DO BETONÓW

Cement czysty czy z dodatkami - różnice

CENNIK USŁUG ANALITYCZNYCH

PROJEKTOWANIE SKŁADU BETONÓW Z DODATKIEM POPIOŁÓW LOTNYCH ORAZ ICH WPŁYW NA TEMPO PRZYROSTU WYTRZYMAŁOŚCI

KRUSZYWA WAPIENNE ZASTOSOWANIE W PRODUKCJI BETONU TOWAROWEGO I ELEMENTÓW PREFABRYKOWANYCH

Grupa Azoty Zakłady Chemiczne Police S.A. Centrum Analiz Laboratoryjnych Dział Analiz Środowiskowych i Energetycznych LABORATORIUM ENERGETYCZNE

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

(12) OPIS PATENTOWY (13) PL (11)

SYSTEM ZARZĄDZANIA I AKREDYTACJE

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE D PODBUDOWA I ULEPSZONE PODŁOŻE Z GRUNTU LUB KRUSZYWA STABILIZOWANEGO CEMENTEM

MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA POPIOŁÓW WYSOKOWAPNIOWYCH DO OTRZYMYWANIA ZAPRAW TYNKARSKICH

WPROWADZENIE DO PROJEKTU ASR-RID REAKTYWNOŚĆ ALKALICZNA KRAJOWYCH KRUSZYW

Specyfikacja techniczna wykonania i odbioru hydroizolacji z wykorzystaniem środka PENETRON ADMIX

WYKORZYSTANIE UBOCZNYCH PRODUKTÓW WSPÓŁSPALANIA WĘGLA I BIOMASY W BUDOWNICTWIE JAKO PROEKOLOGICZNE DZIAŁANIE CZŁOWIEKA

Mgr inż. Paweł Trybalski Dział Doradztwa Technicznego, Grupa Ożarów S.A. Rzeszów

Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych


Selekcja i separacja UPS doświadczenia i wynikające z nich potencjalne kierunki zastosowań. Jerzy Dyczek

SYSTEM ZARZĄDZANIA I AKREDYTACJE

Bydgoszcz, dnia 04 listopada 2016 r. Zapytanie ofertowe

Biomasa alternatywą dla węgla kamiennego

Transkrypt:

Wskaźniki aktywności K28 i K90 popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S dla różnych normowych cementów portlandzkich Tomasz Baran, Mikołaj Ostrowski OSiMB w Krakowie XXV Międzynarodowa Konferencja Popioły z Energetyki 16-18.10.2018, Krynica Zdrój

Cel prezentacji Wykazanie bardzo korzystnych właściwości popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S oraz możliwości ich stosowania zarówno do produkcji cementu jak i betonu.

Wymagania dla cementu Zgodnie z normą PN-EN 450-1 Popiół lotny do betonu, do badań wskaźników aktywności mogą być stosowane porównawcze cementy portlandzkie CEM I, spełniające trzy główne kryteria: powierzchni właściwej (powyżej 3000 cm 2 /g), zawartości alkaliów (0,5-1,2 % Na 2 O e ), zawartość C 3 A (6-12%).

Wykorzystanie popiołów w Polsce Przemysł cementowy wykorzystuje w procesie produkcji cementów wieloskładnikowych około 2 mln ton krzemionkowych popiołów lotnych rocznie. Taką samą ilość popiołów lotnych krzemionkowy wykorzystuje przemysł betonowy jako dodatek typu II do mieszanki betonowej.

Wymagania co do pochodzenia Do produkcji cementu mogą być stosowane krzemionkowe lub wapienne popioły lotne, powstające w procesie spalania węgla w klasycznych paleniskach pyłowych - norma PN-EN 197-1 Norma PN-EN 450-1 dopuszcza jako aktywny dodatek typu II do betonu wyłącznie krzemionkowy popiół lotny, a od 2006 roku także krzemionkowy popiół lotny otrzymywany z równoczesnego spalania węgla kamiennego i paliwa wtórnego

Wymagania wg PN-EN 450-1 Wymagania Właściwość Odmiana popiołu Kategoria A Kategoria B Kategoria C Strata prażenia: 5% 7% 9% Zawartość chlorków (Cl - ) 0,10% Zawartość siarczanów (SO 3 ) 3,0% Zawartość wolnego wapna 1,5% (stałość objętości) Zawartość reaktywnego tlenku wapnia, 10,0% Miałkość: Odmiana N Odmiana S < 40 % masy < 12 % masy Wodożądność w stosunku do cementu wzorcowego - tylko dla odmiany S < 95 % Wskaźniki aktywności: K28 K90 Po 28 dniach >75% Po 90 dniach >85%

Wymagania wg PN-EN 450-1 Wymagania Właściwość Odmiana popiołu Kategoria A Kategoria B Kategoria C Dodatkowe cechy charakterystyczne popiołów z procesów z równoczesnego spalania Zawartość reaktywnego dwutlenku krzemu 25,0% Zawartość sumy tlenków (SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 ) 70,0% Całkowita zawartość alkaliów jako Na 2 O e 5,0% Zawartość tlenku magnezu 4,0% Zawartość rozpuszczalnych fosforanów (P 2 O 5 ) Początek czasu wiązania cementu z dodatkiem popiołu (75 x 25) Stałość objętości 0,01% ( 100 mg/kg) < 2 x cement wzorcowy < 10 mm

Materiały do badań Pozyskano 9 próbek popiołu lotnego krzemionkowego z różnych zakładów energetyki zawodowej (bez współspalania); kategoria miałkości N. Odseparowano, na drodze odsiania (odrzucenia) grubych frakcji, 9 próbek popiołu lotnego o miałkości kategorii S. 7 próbek cementu portlandzkiego CEM I z różnych cementowni, zróżnicowane z uwagi na skład fazowy i chemiczny; głównie zawartość glinianu trójwapniowego oraz alkaliów.

Zakres badań. Skład chemiczny popiołów lotnych krzemionkowych i cementów CEM I metodą XRF. Właściwości normowe popiołów, z uwagi wymagania normy PN-EN 450-1 w tym K28 i K90.

Oznaczenie popiołu Składy chemiczne popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S LOI dla N LOI dla S Składnik SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO Na 2 O K 2 O SO 3 Miałkość % masy, Popiół 1S 1,54 1,96 52,7 28,4 5,34 2,69 2,23 1,06 3,40 0,40 1,0 Popiół 2S 2,44 3,73 50,2 28,9 6,05 2,94 2,02 1,42 2,95 0,05 1,5 Popiół 3S 3,60 4,79 49,8 27,9 5,30 3,51 1,86 1,24 3,10 0,05 1,0 Popiół 4S 3,74 5,04 48,4 27,8 5,34 3,70 2,63 1,33 3,41 0,10 3,0 Popiół 5S 4,87 6,31 50,7 28,5 4,42 2,12 1,71 0,78 3,09 0,02 1,5 Popiół 6S 4,96 4,48 50,8 27,2 5,58 3,10 2,52 1,17 3,25 0,13 2,0 Popiół 7S 5,40 5,41 48,5 28,3 5,12 3,56 2,15 2,56 2,70 0,05 2,0 Popiół 8S 7,15 6,79 48,4 27,7 5,60 3,42 2,18 1,05 2,93 0,09 2,5 Popiół 9S 9,26 9,30 46,8 26,2 5,01 3,82 2,71 1,30 3,04 0,05 1,0

Skład chemiczne i fazowy cementów Oznaczenie cementu Składnik Cement 1 Cement 2 Cement 3 Cement 4 Cement 5 Cement 6 Cement 7 % masy Str. Praż. 3,04 3,13 4,85 4,75 3,28 1,23 3,07 SiO2 19,83 19,71 19,34 19,26 19,89 20,82 19,80 Al2O3 4,37 4,60 5,26 5,14 4,73 4,41 4,39 Fe2O3 3,36 3,54 2,28 2,75 2,26 5,34 3,38 CaO 64,19 62,14 62,56 61,91 63,17 63,31 64,15 MgO 0,60 2,33 1,59 1,36 1,78 0,93 0,59 SO3 2,89 3,05 2,75 3,11 3,31 2,57 2,29 Na2O 0,21 0,09 0,12 0,14 0,13 0,33 0,20 K2O 0,51 0,89 0,68 0,83 0,82 0,25 0,51 Na2Oe 0,55 0,68 0,57 0,69 0,67 0,50 0,55 Skład fazowy obliczony wzorami Bogue a, % masowy C3S 68 59 61 58 62 55 68 C2S 4 11 8 10 9 17 4 C3A 6 6 10 9 9 3 6 C4AF 10 11 7 8 7 16 10

Mieszanki do badań wskaźników K28 i K90 Wykonano mieszanki, zawierające 25% popiołu i 75% cementu. Mieszanki do badań o ww. proporcji popiołu i cementu, uzyskano przez uśrednianie na mieszadle rolkowym przez ok. 30 minut składników, odważanych do pojemników plastikowych wypełnionych korkami gumowymi. Wykonano 63 mieszanki z popiołem o miałkości Kategorii S. Wszystkie mieszanki poddano badaniom wytrzymałości na ściskanie po 28 i 90 dniach.

Właściwości popiołów lotnych krzemionkowych wg PN-EN 450-1 Właściwość Wymagania Wyniki dla S Strata prażenia: 9 % < 9,3 % (1 próbka) Zawartość chlorków (Cl - ) 0,10 % < 0,04 % Zawartość siarczanów (SO 3 ) 3,0 % 0,4 % Zawartość wolnego wapna 1,5 % < 0,3 % Zawartość reaktywnego tlenku wapnia, 10 % 4 % (całkowite) Miałkość: Odmiana N Odmiana S Wodożądność w stosunku do cementu porównawczego - tylko dla odmiany S Wskaźniki aktywności: K28 K90 < 40 % masy < 12 % masy 3,0 % masy < 95 % < 94 % Po 28 dniach 75% Po 90 dniach 85% Dalej

Wskaźniki aktywności dla cementu 4 Wytrzymałość na ściskanie, Wartości wskaźników Rodzaj dodanego MPa aktywności, % popiołu kat S Po 28 dni Po 90 dni K28 K90 Bez popiołu, tzw. cement porównawczy 47,8 56,2 100 100 Popiół 1S 40,2 64,6 84,2 115,0 Popiół 2S 46,0 71,3 96,3 126,8 Popiół 3S 43,4 65,6 90,8 116,7 Popiół 4S 43,1 63,5 90,2 113,0 Popiół 5S 43,6 61,8 91,3 109,9 Popiół 6S 44,1 67,6 92,2 120,2 Popiół 7S 45,5 71,5 95,2 127,2 Popiół 8S 44,4 67,8 92,8 120,7 Popiół 9S 45,9 70,3 96,1 125,0

Wartości wskażników aktywności [%] Wskaźniki aktywności dla popiołu 3S Popiół 3S 130 K28 K90 120 110 100 90 80 70 cement 1 cement 2 cement 3 cement 4 cement 5 cement 6 cement 7 Opis cementu CEM I 42,5R

Wskaźniki aktywności dla popiołu 3 (kat N)

Wskaźniki aktywności dla popiołu 7S (kat S)

Wnioski Z pośród przebadanych 63 próbek cementów popiołowych tylko 2 próbki (3%) nie spełniały wymagań wartości wskaźnika aktywności K28, tj. minimum 75% w odniesieniu do wytrzymałości na ściskanie danego cementu portlandzkiego bez dodatku. Z kolei wszystkie próbki spełniały i to z dużym zapasem, wartości wskaźnika aktywności K90, tj. minimum 85% w odniesieniu do wytrzymałości na ściskanie danego cementu portlandzkiego bez dodatku.

Wnioski 60 próbek cementów popiołowych (95%) uzyskało wartości wskaźnika aktywności K90, powyżej 100%, czyli te cementy popiołowe uzyskały wytrzymałości na ściskanie po 90 dniach większe niż cement portlandzki. Takie wyniki sugerują na stosowanie popiołów lotnych krzemionkowych o miałkości kategorii S zarówno do produkcji cementu jak i betonu. Należy podkreślić korzyści ekonomiczne i ekologiczne ze stosowania odpadowego popiołu lotnego krzemionkowego o miałkości kategorii S do cementu i betonu, w miejsce drogiego, energochłonnego klinkieru portlandzkiego.

XXV Międzynarodowa Konferencja Popioły z Energetyki 16-18.10.2018, Krynica Zdrój Dziękujemy Państwu za uwagę Tomasz Baran, Mikołaj Ostrowski OSiMB w Krakowie