Microsoft PowerPoint - Carevic

Транскрипт

1 UPOTREBA PEPELA IZ DRVNE BIOMASE (PDB) U CEMENTNIM KOMPOZITIMA PRELIMINARNA ISPITIVANJA IVANA CAREVIĆ Građevinski fakultet Sveučilište u Zagrebu, Zavod za materijale 1.RADIONICA Transformacija pepela iz drvene biomase u građevne kompozite s dodanom vrijednošću, Hrvatska gospodarska komora, 20. listopada

2 Mogućnosti primjene PDB-a u betonskoj i cementnoj industriji Alternativna sirovina u proizvodnji klinkera Mineralni dodatak u proizvodnji cementa (sastavni cementa) Mineralni dodatak u proizvodnji betona (uz ili djelomično zamjenjuje cement) 2

3 Norma HRN EN 450 Leteći pepeo za beton specificira zahtjeve za kemijska i fizička i postupke kontrole kvalitete silicijskog letećeg pepela za primjenu kao mineralnog dodatka tipa II u proizvodnji betona, mortova i injekcijskih smjesa. Norma se odnosi na leteći pepeo dobiven izgaranjem drobljenog ugljena, s materijalima za suspaljivanje ili bez njih Postojeći propisi i norme trenutno ograničavaju uporabu pepela od drvne biomase u industriji betona 3

4 Sastav betonskih mješavina M1-0 M2-5 M3-10 M4-15 cement (kg) 350,0 332, ,5 PDB (kg) 0 17,5 35,0 52,5 voda (kg) superplastifikator (%) 0,4 0,5 0,8 1,4 aerant (%) 0,4 0,4 0,4 0,4 agregat 1766,0 1753,6 1746,2 1739,3 leteći PDB s elektrostatskog filtera koogeneracijskog postrojenja smještenog u Republici Hrvatskoj koje koristi šumske ostatke iz drvne proizvodnje 4

5 Program svježeg i očvrsnulog betona Svojstvo Tlačna čvrstoća Norma HRN EN :2009 Dimenzije uzorka (cm) Starost (dan) Broj uzoraka M1-0 M2-5 M3-10 M Čvrstoća na HRN EN savijanje 5: Plinopropusnost Kapilarno upijanje Otpornost na smrzavanje i odmrzavanje Ljuštenje HRN EN 993-4:2008 HRN EN 13057:2003 HRN CEN/TS :2006 Ø10 20 Ø

6 Pepeo oz drvne biomase (PDB) PROSIJAVANJE Cumulative pas ssing(%) leteći pepeo cement PDB 0 0, Particle size(µm)

7 Svojstva svježeg betona M1-0 M2-5 M3-10 M4-15 Slijeganje - slump (mm) Temperatura ( C) 23,8 21,5 20,8 25,3 Gustoća (kg/m 3 ) 2325,0 2289, ,7 2357,75 Pore (%) 5,1 7,0 5,5 4,0 7

8 Tlačna čvrstoća Tlačna čvrstoća (MPa) ,51 40,66 38,03 39,09 35,55 31,91 33,69 31,36 28,75 24,39 24,6 19,93 21,36 22,61 18,49 20,18 M1-0 M2-5 M3-10 M Day 3 Days 28 Days 90 days Tlačna čvrstoća nakon 28 dana (MPa) Elahi et al. (2015) Uzorak 1 40 Elahi et al. (2015) Uzorak 2 Elahi et al. (2015) Uzorak 3 30 Naik et al. (2001, 2001) 20 Sashidhar et al. (2010) Yang et al. (2016) 10 Batt et al (2017) 0 PDB 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% U pepela 8

9 Čvrstoća na savijanje Flextural stre enhgt (Mpa) ,41 6,09 5,72 5,66 5,76 5,44 5,14 M1-0 M2-5 M3-10 M4-15 9

10 Plinopropusnost COEFFICIENT OF GAS PERMEABILITY ( m2) 0,00E+00 7,43E-16 6,40E-16 2,91E-16 1,97E-16 2,27E-16 1,99E-16 2,01E-16 1,16E-16 M1-0 M2-5 M3-10 M

11 Kapilarno upijanje Upija anje vode po jedinici površine (kg/m 2 ) 28 dana 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 [ h] M1-0 M2-5 M3-10 M4-15 Upijanje vode po je edinici površine(kg/m 2 ) 90 dana 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 [ h] M1-0 M2-5 M3-10 M

12 Otpornost na smrzavanje i odmrzavanje Srednja vrijednoszljuštenja po jedinici površin ne (kumulativno S n(kg/m2) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 KRITERIJ cycle M1-0 M2-5 M3-10 Betonske mješavine M1-0, M2-5 and M3-10 zadovoljavaju zahtjev za XF2 (28 ciklusa) i XF4 (56 ciklusa) M4-15nakon 28 ciklusa M3-10 nakon 56 ciklusa M1-0 nakon 7 ciklusa M2-5 nakon 7 ciklusa 12

13 ZAKLJUČCI Postojeći propisi i norme trenutno ograničavaju uporabu PDB-a u industriji betona NUŽNA SU DALJNJA ISTRAŽIVANJA PRIMJENE PDB-a u cementnoj i betonskoj industriji Prema rezultatima preliminarnih korištenja PDB-a u betonu pokazan je potencijal PDB-a i mogućnost primjene kao mineralni dodatak 13

14 BUDUĆA ISPITIVANJA Idući korak: Karakterizacija PDB-a uz istovremenu karakterizaciju biomase iz više elektrana (lokacija), i sve to kroz vrijeme Rezultati ovog istraživanja daju temelj za slijedeća multidisciplinarna istraživanja korištenja PDB-a u betonskoj industriji: NUŽNA MEĐUSOBNA SURADNJIH SVIH DIONIKA (energana, cementara, betonara). PREPORUKE ZA PRIMJENU 14

15 HVALA NA POZORNOSTI! Projekt Transformacija pepela iz drvene biomase u građevne kompozite s dodanom vrijednošću -TAREC 2 (IP ) je financiran od strane Hrvatske zaklade za znanost. 15