183 Reads
·
8 Citations
Streszczenie: W pracy zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych właściwości mechanicznych betonów podwodnych, w których część cementu zastąpiono dodatkiem popiołów lotnych uzyskanych ze spalania węgla w kotłach fluidalnych. Omówiono zależności między wytrzymałością na rozciąganie i na ściskanie badanych betonów oraz współczynnikiem efektywności badanych popiołów fluidalnych. Słowa kluczowe: betony podwodne, popioły lotne z kotłów fluidalnych, zagospodarowanie odpadów. 1. Wprowadzenie Popioły lotne jako uboczne produkty spalania (UPS) węgla są ważnym i cennym surowcem dla przemysłu materiałów budowlanych, zwłaszcza dla producentów cementu i betonu. Znalazło to swoje odzwierciedlenie w obowiązujących normach, które precyzyjnie określają wymagania dla popiołu lotnego stosowanego jako dodatek do cementu (PN-EN 197-1:2002) lub betonu (PN-EN 450-1:2009). Właściwości fizyko-chemiczne popiołów lotnych, a tym samym możliwości ich wykorzystania w betonach cementowych zależą od wielu czynników, takich jak: typ spalanego surowca, rodzaj instalacji, w tym warunki spalania i prędkość schładzania czy technologia odsiarczania gazów. Oprócz typowych popiołów lotnych powstałych ze spalania pyłu z węgla kamiennego lub brunatnego w tzw. kotłach konwencjonalnych, powstają nowe rodzaje popiołów, które są mieszaniną produktów równoczesnego spalania węgla i procesu odsiarczania gazów (popioły połączone z produktami suchych metod odsiarczania spalin i popioły z kotłów fluidalnych). Popioły lotne z kotłów fluidalnych są mieszaniną produktów z odpopielania spalin i pozostałości sorbentu, co sprawia, ze często zawierają wysokie ilości SO 3 , CaO oraz mają wysokie straty prażenia (Bulewicz, 2010; Pacewska i in., 2008; Pacewska i in., 2010). Popioły z palenisk fluidalnych nie spełniają obowiązujących norm w zakresie dodatków mineralnych do cementu i betonu (Giergiczny, 2007; Jagosz i in., 2008). Z tego powodu UPS z kotłów fluidalnych są często traktowane jako odpad nieprzydatny do wykorzystania w tradycyjnych technologiach produkcji cementów. Zgodnie z wymogami normy PN-EN 197-1 popioły fluidalne mogą być stosowane w ilości do 5% jako dodatek mineralny drugorzędny w produkcji cementu (Giergiczny i Giergiczny, 2010; Kabała i in., 2006) a jako dodatek do betonu popioły fluidalne stosowane są obecnie na podstawie aprobat technicznych. Z uwagi na rygorystyczne wymogi w zakresie emisji CO 2 , SO 2 i tlenków azotu wprowadzone przez Unię Europejską w ramach prac modernizacyjnych w polskich elektrowniach i elektrociepłowniach zakłada się coraz więcej instalacji spalania z kołami fluidalnymi (Piotrowski i Uliasz-Bocheńczyk, 2008), a tym samym spada ilość produkowanych przez polską energetykę konwencjonalnych popiołów lotnych. Zainteresowanie pozyskaniem popiołu fluidalnego do produkcji materiałów budowlanych, w tym jego wykorzystanie w kompozytach cementowych gwałtownie wzrosło. Kompleksowe badania nad przydatnością krajowych popiołów fluidalnych jako dodatku mineralnego do betonów cementowych prowadzone są w kilku ośrodkach naukowych w Polsce. Prowadzone w Katedrze Konstrukcji Żelbetowych i Technologii Betonu, Wydziału Budownictwa i Architektury ZUT w Szczecinie badania nad możliwościami wykorzystania popiołów lotnych z kotłów fluidalnych jako dodatku mineralnego do betonów podwodnych dały interesujące wyniki, rokujące możliwości ich przyszłego wykorzystania w betonach konstrukcyjnych przy wykonywaniu fundamentów budowli śródlądowych oraz elementów konstrukcji budowli podziemnych, betonowanych w środowisku wody gruntowej lub rzecznej.