Potencialna upora iz papirniške industrije v asfaltih fia pepelov PROJEKT CELKROG SPODBUJA UP lORABO BIOMASE ZA RAZVOJ NAPREDNIH MATERIALOV IN BIO-OSNOVAN I H PRODUKTOV STRATEŠKA USMERITEV PROGRAMA CELKROG (IZKORIŠČANJE POTENCIALA BIOMASE ZA RAZVOJ NAPREDNIH MATERIALOV IN BIO-OSNOVANIH PRODUKTOV) JE IZKORIŠČANJE POTENCIALA BIOMASE ZA RAZVOJ NAPRED- NIH MATERIALOV IN BIO OSNOVANIH PRODUKTOV, Z VZPOSTAVLJANJEM NOVIH VERIG VREDNOSTI ZA KASKADNO IN TRAJNOSTNO RABO OBNOVLJIVEGA SUROVINSKEGA VIRA. TEKST// Marjan Tušar, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana in Kemijski inštitut, Ljubljana; Vilma Ducman, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana Program CelKrog sledi ciljem evropske strategije za Prehod v krožno gospo- darstvo kjer je raba biomase in mate- rialov na osnovi obnovljivih virov prepozna- na kot eno od prioritetnih področij krožnega gospodarstva, ki lahko doprinesejo k razvo- ju številnih novih proizvodov. Ta področja so; gradbeništvo, pohištvena industrija, papir, hra- na, tekstil, kemikalije in energijska izraba teh materialov. Tako v sklopu RRP 4 poteka valorizacija odpadkov, nastalih v verigi papirniške tehno- logije, za potencialno uporabo v gradbeniš- tvu (lahko tudi v kombinaciji tudi z drugimi odpadki). Tako med drugim preučujemo možnost uporabe muljev in dveh vrst pepela iz papirniške industrije v različnih gradbenih pro- izvodih oz področjih: (i) opekarstvo, (ii) malte/ betoni, (iii) asfalti ... Za namen uporabe v ope- karstvu smo preverili papirne mulje in pepele Papirni mulj se lahko uporablja kot sredstvo za tvorbo poroznosti (organske komponente v mulju izgorijo in ostanejo pore v strukturi), kar lahko izboljša toplotnoizolacijske lastno- sti opeke. Dodatek pepela biomase pa lahko izboljša postopek sintranja zaradi tvorbe tekoče faze. Dve vrsti pepela smo ovrednotili tudi kot mineralni dodatek in/ali kot polnilo v maltah oz betonih, saj lahko pepeli odvisno od njihovih lastnosti služijo kot polnilo (inerten dodatek) ali kot pucolanski dodatek. V primeru dodajanja pepela v asfaltne zmesi se je predvidevalo, da bo zaradi vseb- nosti hidratiziranega apna in kalcita dosežena nekoliko izboljšana adhezija med bitumnom Objave so namenjene interni uporabi v skladu z odločbami ZASP in se brez soglasja imetnika pravic ne smejo prosto razmnoževati in distribuirati! Mineral 03.10.2018 Sreda Država: Slovenija Doseg: Stran: 52 Površina: 1.546 cm 2 1 / 4
4
Embed
'UåDYD 6ORYHQLMD 6UHGD 3RYUãLQD FP€¦ · pepela K 5 v asfaltni zmesi žgano apno hidratizirati. V okviru te aktivnosti je bilo potrebno naj- prej ovrednotiti vpliv K 5 kot dodatka
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Potencialna uporaiz papirniške industrije v asfaltih
fia pepelov
PROJEKT CELKROG SPODBUJA UP lORABO BIOMASE
ZA RAZVOJ NAPREDNIH MATERIALOV IN BIO-OSNOVAN I H PRODUKTOV
STRATEŠKA USMERITEV PROGRAMA CELKROG (IZKORIŠČANJE POTENCIALA BIOMASE ZA RAZVOJ NAPREDNIH
MATERIALOV IN BIO-OSNOVANIH PRODUKTOV) JE IZKORIŠČANJE POTENCIALA BIOMASE ZA RAZVOJ NAPRED-
NIH MATERIALOV IN BIO OSNOVANIH PRODUKTOV, Z VZPOSTAVLJANJEM NOVIH VERIG VREDNOSTI ZA
KASKADNO IN TRAJNOSTNO RABO OBNOVLJIVEGA SUROVINSKEGA VIRA.
TEKST// Marjan Tušar, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana in Kemijski inštitut, Ljubljana;
Vilma Ducman, Zavod za gradbeništvo Slovenije, Ljubljana
Program CelKrog sledi ciljem evropske
strategije za Prehod v krožno gospo-
darstvo kjer je raba biomase in mate-
rialov na osnovi obnovljivih virov prepozna-
na kot eno od prioritetnih področij krožnega
gospodarstva, ki lahko doprinesejo k razvo-
ju številnih novih proizvodov. Ta področja so;
gradbeništvo, pohištvena industrija, papir, hra-
na, tekstil, kemikalije in energijska izraba teh
materialov.
Tako v sklopu RRP 4 poteka valorizacija
odpadkov, nastalih v verigi papirniške tehno-
logije, za potencialno uporabo v gradbeniš-
tvu (lahko tudi v kombinaciji tudi z drugimi
odpadki). Tako med drugim preučujemo
možnost uporabe muljev in dveh vrst pepela iz
papirniške industrije v različnih gradbenih pro-
izvodih oz področjih: (i) opekarstvo, (ii) malte/
betoni, (iii) asfalti ...Za namen uporabe v ope-
karstvu smo preverili papirne mulje in pepele
Papirni mulj se lahko uporablja kot sredstvo
za tvorbo poroznosti (organske komponente
v mulju izgorijo in ostanejo pore v strukturi),
kar lahko izboljša toplotnoizolacijske lastno-
sti opeke. Dodatek pepela biomase pa lahko
izboljša postopek sintranja zaradi tvorbe
tekoče faze. Dve vrsti pepela smo ovrednotili
tudi kot mineralni dodatek in/ali kot polnilo vmaltah oz betonih, saj lahko pepeli odvisno
od njihovih lastnosti služijo kot polnilo (inerten
dodatek) ali kot pucolanski dodatek.
V primeru dodajanja pepela v asfaltne
zmesi se je predvidevalo, da bo zaradi vseb-
nosti hidratiziranega apna in kalcita dosežena
nekoliko izboljšana adhezija med bitumnom
Obj
ave
so n
amen
jene
inte
rni u
pora
bi v
skl
adu
z od
ločb
ami Z
ASP
in s
e br
ez s
ogla
sja
imet
nika
pra
vic
ne s
mej
o pr
osto
razm
nože
vati
in d
istri
buira
ti!Mineral 03.10.2018
SredaDržava: Slovenija
Doseg:
Stran: 52
Površina: 1.546 cm2 1 / 4
in kamnitim agregatom. Vpliv ostalih kompo-nent pepela je bil določen šele s preskušanji
asfaltov. Do sedaj dobljeni rezultati preiskavasfaltnih zmesi, ki vsebujejo pepel, so spreje-
mljivi, vendar nekoliko slabši, kot so bili dose-
ženi na referenčni asfaltni zmesi. V pričujočem
prispevku tako potrjujemo možnosti uporabe
odpadkov iz papirniške industrije v asfaltih.
Pepel iz papirniške industrijekot dodatek v asfaltuGlavne sestavine asfaltnih zmesi so bitu-
men, kamniti agregati in razni dodatki. Najprej
mora vsaka sestavina zadovoljiti določene
kriterije, na koncu pa mora najpomembnejše
funkcionalne kriterije zadovoljiti še asfaltna
zmes.
Cilj aktivnosti Laboratorija za asfalte je z
dodajanjem izbrane sekundarne surovine kot
dodatek k polnilu in obenem izboljšati adhe-
zijo med vezivom, kamnitimi agregati in polnili.
S tem smo želeli doseči saj enakovredne ali
izboljšane lastnosti glede na referenčne asfal-
tne zmesi.
Vpeljana je bila uporaba pepela iz kotla 5
tovarne VIPAP kot dodatek k polnilu (kameni
moki) v asfaltnih zmeseh. Pepel iz kotla 5 (K
5) tovarne VIPAP nastaja pri sežigu ostankov
iz dienking postopka (mulj DIP) in muljev iz
kemijske čistilne naprave (KMČN) v razmerju
70 o/o DIP in 30 % KMČN.
Ugotovljeno je bilo, da je v vhodni suro-vini (K 5) 10,2 °/o žganega apna - CaO in
89,8 % ostalih snovi. Predvidevalo se je,da je precejšen delež v pepelu iz apnenca
- CaCO g . Žgano apno v vgrajeni asfaltni
plasti ni zaželeno, ker pri nadaljnji hidrataciji
povzroča spremembo volumskih lastnosti.
Zato je bilo potrebno pred nadaljnjo uporabo
Slika 1: Priprava asfaltni zmesi,
Obj
ave
so n
amen
jene
inte
rni u
pora
bi v
skl
adu
z od
ločb
ami Z
ASP
in s
e br
ez s
ogla
sja
imet
nika
pra
vic
ne s
mej
o pr
osto
razm
nože
vati
in d
istri
buira
ti!Mineral 03.10.2018
SredaDržava: Slovenija
Doseg:
Stran: 52
Površina: 1.546 cm2 2 / 4
pepela K 5 v asfaltni zmesi žgano apno
hidratizirati.
V okviru te aktivnosti je bilo potrebno naj-
prej ovrednotiti vpliv K 5 kot dodatka polnilu
na lastnosti bitumna. Ugotovljeno je bilo, da
lahko dodajamo do 20 °/o pepela K 5 v polnilo.
V primeru dodajanja pepela K 5 v asfalt se
je predvidevalo, da bo zaradi vsebnosti hidra-
tiziranega apna in apnenca dosežena nekoliko
izboljšana adhezija med bitumnom in kamnitim
agregatom. Vpliv ostalih komponent pepela je
bil določen šele s preskušanji asfaltov.
Laboratorijsko je bila pripravljena asfaltna
zmes AC 1 1 surf B 50/70, ki je vsebovala
pepel K 5, ter referenčno zmes brez pepelaK 5 (slika 1). Z laboratorijskim zgoščanjem so
se pripravili preskušanci za preiskavo tvorbe
kolesnic, preiskava občutljivost na vodo in
preiskavo odpornost na nizke temperatureTSRST.
Za začetek je bila opravljena preiskavatvorbe kolesnic, s katero se laboratorijsko
ovrednoti odpornost asfaltne zmesi na trajno
preoblikovanje. Pri preiskavi tvorbe kolesnic
na referenčni asfaltni zmesi (slika 2) je bila
določena proporcionalna globina kolesnice
(PRDair) 20,3 % in hitrost naraščanja kole-
snice (WTS) 0,40. Pri preiskavi tvorbe kole-
snic na asfaltni zmesi, ki vsebuje pepel K 5
(slika 4) je bila določena proporcionalna
globina kolesnice (PRDair) 24,5 % in hitrost
naraščanja kolesnice (WTS) 0,58. Rezultat
je nekoliko slabši, kot je bil dosežen na refe-
renčni asfaltni zmesi.
Po zgoščanju asfaltnih preskušancev zudarnim zgoščevalnikom v skladu s standar-
dom SIST EN 1 2697-30 je bila na preskušan-
cih izvedena preiskava občutljivosti na vodo vskladu s standardom SIST EN 1 2697-1 2.
14.0 ,
12.0 — -
'''' «™““AO 1 1 suri B 50/70 + pepel pivi preskušanecAC 11 surf B 50/70 + pepel drugi preskušanec