Přejít k obsahu


Mechanical activation of fly ash and slag as a method to high performance binder development

Citace:
RIEGER, D., ČEKALOVÁ, M., KULLOVÁ, L., NOVOTNÝ, P., POLA, M. Mechanical activation of fly ash and slag as a method to high performance binder development. In 15th International Multidisciplinary Scientific Geoconference and EXPO, SGEM 2015. Sofia: STEF92 Technology Ltd., 2015. s. 691-698. ISBN: 978-619-7105-38-4 , ISSN: 1314-2704
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Mechanical activation of fly ash and slag as a method to high performance binder development
Rok vydání: 2015
Místo konání: Sofia
Název zdroje: STEF92 Technology Ltd.
Autoři: Ing. David Rieger , Ing. Marcela Čekalová , Ing. Lucie Kullová , Ing. Pavel Novotný , Michal Pola
Abstrakt CZ: Tato studie se zaměřuje na znovuvyužití strusky a popílku v úloze stavebního pojiva s uspokojivými vlastnostmi pro potřeby stavebního inženýrství. Popílku, získaného z české hnědouhelné elektrárny Prunéřov II a surové mleté strusky, bohaté na vápník, bylo využito jako reprezentantů jedné z nejobjemnějších kategorií druhotných surovin. Z důvodu nízké reaktivity surového popílku, bylo přistoupeno k procesu mechanické aktivace. Vhodné velikosti částic bylo dosaženo po 150 minutách mechanické aktivace. Proces vytvrzení prostřednictvím alkalické aktivace je řízen rozpouštěním hlinitokřemičitého obsahu popílku a následnou výstavbou anorganické polymerní sítě, zvané geopolymer. Přínosem vápníkem bohaté strusky je zabudování vápníkových iontů do struktury anorganického polymeru a ve zlepšení mechanických vlastností. Rozdíly v kinetice vytvrzování byly měřeny prostřednictvím oscilační reometrie s malou amplitudou. Vývoj mikrostruktury a mechanické pevnosti byly vyhodnocovány prostřednictvím řádkovací elektronové mikroskopie a měření mechanické pevnosti. Naše výsledky odhalují, že mechanický aktivovaný popílek je srovnatelný s geopolymery na bázi metakaolínu, ve vztahu k rychlosti vytvrzování a mechanickým vlastnostem a to i při vytvrzování za normální teploty. Nadto, na základě měření vývoje mechanické pevnosti, je toto pojivo srovnatelné s vysokopevnostními betony na bázi portlandského cementu.
Abstrakt EN: This study is aimed for investigation of fly ash and slag recycling to a constructional binder with suitable properties for the civil engineering needs. The fly ash, obtained from Czech brown coal power plant Prunerov II and raw milled calcium rich slag were used as the representatives of one of the most abundant category of industrial byproducts. Because of poor reactivity of raw fly ashes, the mechanical activation of the fly ash and the fly ash - slag mixture was used. With this process, the suitable particle size for alkaline activation of hardening process was reached after 150 minutes of mechanical activation. The hardening process by alkaline activation is chemical reaction driven by dissolution of aluminosilicate content of fly ash and by subsequent development of inorganic polymeric network, simply called geopolymer. Benefit of calcium rich slag addition is in incorporation of calcium ions in the structure of inorganic polymer and in improvement of mechanical properties. Differences in hardening kinetics were measured by small amplitude oscillatory rheometry. The micro-structure and strength development of hardened binders was investigated according to scanning electron microscopy observations and mechanical strength measurements respectively. Our investigations find out that mechanically activated fly ash can be comparable to metakaolin geopolymers, according to setting time and mechanical parameters even at room temperature curing. Moreover, on the bases of the strength development, this type of binder can be comparable with the high grades of Portland cement concretes.
Klíčová slova

Zpět

Patička