J 2020

Biomass fly ash as an alternative to coal fly ash in blended cements: Functional aspects

FOŘT, Jan, Jiří ŠÁL, Radek ŠEVČÍK, Magdaléna DOLEŽELOVÁ, Martin KEPPERT et. al.

Základní údaje

Originální název

Biomass fly ash as an alternative to coal fly ash in blended cements: Functional aspects

Název česky

Popílek z biomasy jako alternativa k uhelnému popílku ve směsných cementech: Funkční aspekty

Autoři

FOŘT, Jan (203 Česká republika, garant, domácí), Jiří ŠÁL (203 Česká republika, domácí), Radek ŠEVČÍK (203 Česká republika, domácí), Magdaléna DOLEŽELOVÁ (203 Česká republika), Martin KEPPERT (203 Česká republika), Miloš JERMAN (203 Česká republika), Martina ZÁLESKÁ (203 Česká republika), Vojtěch STEHEL (203 Česká republika, domácí) a Robert ČERNÝ

Vydání

Construction and Building Materials, Elsevier Ltd, 2020, 0950-0618

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20505 Composites

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Kód RIV

RIV/75081431:_____/20:00001910

Organizační jednotka

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Klíčová slova česky

Popílek z biomasy; pucolánová aktivita; těžké kovy; cementové kompozity; pevnost

Klíčová slova anglicky

Biomass fly ash; Pozzolanic activity; Heavy metals; Cement composites; Strength

Štítky

Změněno: 7. 4. 2021 08:59, Mgr. Milada Šanderová

Anotace

V originále

The tightening of environmental standards in the EU including the presupposed abatement of coal combustion power plants presents an important impulse towards the transition to a circular economy. However, the achievement of this challenging goal requires a solution to a number of problems. One of the downstream problems consists in the fact that the application of fly ash originating in coal combustion (CFA) as a partial cement replacement might be gradually abandoned in future decades. The first reason may be economical as the increasing environmental regulations will probably result in its more costly processing. The second one is related to the increasing use of alternative energy sources which can lead to the decreasing availability of CFA. Biomass fly ash (BFA) originating from wood combustion can be considered as one of the prospective environmentally more friendly candidates for a partial replacement of CFA as supplementary cementitious material (SCM). In this paper, functional aspects of a possible replacement of CFA by BFA in blended cements are analyzed. Complex characterization of BFA performed prior to the other investigations reveals very good prerequisites for its use as SCM. The experimental analysis of functional properties of Portland cement-BFA based composites after 28-days curing shows the suitability of BFA as SCM for the cement replacement up to 30% by mass. The data collected after 90 and 180 days of curing indicate a substantial improvement of strength of all analyzed composites. The significantly lower content of hazardous elements in BFA in a comparison with CFA presents another benefit; it can be used in blended cements without any further processing or treatment.

Česky

Zpřísnění environmentálních standardů v EU, včetně předpokládaného snížení uhelných elektráren, představuje důležitý impuls k přechodu na oběhové hospodářství. Dosažení tohoto náročného cíle však vyžaduje řešení řady problémů. Jeden z následných problémů spočívá ve skutečnosti, že od používání popílku pocházejícího ze spalování uhlí (CFA) jako částečné náhrady cementu lze v budoucích desetiletích postupně upustit. První důvod může být ekonomický, protože rostoucí regulace životního prostředí pravděpodobně povede k jeho nákladnějšímu zpracování. Druhý souvisí s rostoucím využíváním alternativních zdrojů energie, což může vést ke snížení dostupnosti CFA. Popílek na biomasu (BFA) pocházející ze spalování dřeva lze považovat za jednoho z potenciálních ekologicky šetrnějších kandidátů na částečnou náhradu CFA jako doplňkového cementového materiálu (SCM). V tomto článku jsou analyzovány funkční aspekty možné náhrady CFA BFA ve směsných cementech. Komplexní charakterizace BFA provedená před ostatními vyšetřováními odhaluje velmi dobré předpoklady pro jeho použití jako SCM. Experimentální analýza funkčních vlastností kompozitů na bázi portlandského cementu a BFA po 28denním vytvrzování ukazuje vhodnost BFA jako SCM pro náhradu cementu až do 30% hmotnostních. Data shromážděná po 90 a 180 dnech vytvrzování naznačují podstatné zlepšení pevnosti všech analyzovaných kompozitů. Významně nižší obsah nebezpečných prvků v BFA ve srovnání s CFA představuje další výhodu; lze jej použít ve směsných cementech bez dalšího zpracování nebo úpravy.

Přiložené soubory