Možnosti použití popílků z vybraných zdrojů pro úpravu zemin a přípravu alternativních pojiv pro úpravu zeminy

Lucia Bulíková

Doctoral thesis

Possibility of utilisation of fly ash from chosen sources in soil treatment and production of new alternative binders for soil treatment

Abstract:

Skládkovanie a recyklácia materiálov je v súčasnosti veľmi aktuálna téma. Veľká časť hydraulický cestných spojív obsahuje určitý podiel popolčekov, avšak úprava zemín výlučne popolčekmi nebola v Českej republike doposiaľ vykonaná, aj keď to objem produkcie umožňuje. Preto je potrebné zhodnotiť a zaviesť vyššiu efektívnosť využitia popolčekov. V dizertačnej práci sú porovnané vlastnosti popolčekov z rôznych zdrojov a typov, a to vápenatý popolček z fluidného spaľovania, kremičitý popolček, ako aj popolčeky po denitrifikácii alebo popolček z odkaliska. Testované popolčeky sú alebo boli produkované rozličnými technológiami, a preto sa predpokladá ich rôznorodosť vlastností. Vo výskume sa vychádza z fyzikálnych, deformačných a pevnostných charakteristík daných popolčekov a testovanej jemnozrnnej zeminy. Výhodou vápenatého popolčeka z fluidného spaľovania je jeho predpokladaná hydraulická aktivita, ktorá priaznivo ovplyvňuje vlastnosti upravovaných zemín. Avšak nevýhodou sú objemové zmeny, ktoré môžu nastať prítomnosťou voľného CaO v štruktúre tohto popolčeku. Kremičité popolčeky sa väčšinou používajú ako náhrada jemnej zložky zeminy, možno ich použiť ako pucolánový materiál, ktorý po zmiešaní s aktivátorom a vody tvrdne. Cieľom práce je praktická aplikácia druhotných surovín do stavieb cestnej infraštruktúry. Z výsledkov vyplýva, že testované materiály majú vysoký potenciál pri úprave jemnozrnných zemín pomocou popolčekových spojív. Každý skúmaný popolček mal pozitívny vplyv na sledované vlastnosti zemín pri ich úprave.

Abstract:

At present, land filling and recycling of materials is the current topic. Much of hydraulic road binders contain a share of fly ash. However, soil treatment was not carried out exclusively by fly ash in the Czech Republic. Production volume allows it. For this reason, greater efficiency in the use of fly ash needs to be evaluated and implemented. Properties of fly ashes from different sources and types are compared in this doctoral thesis - calcareous fluidized fly ash, siliceous fly ash, fly ash after denitrification or lagoon fly ash after reclamation. Tested fly ashes are or were produced by different technologies, therefore their diversity of properties is assumed. Physical properties and bearing capacity of fly ash and tested fine-grained soils are important in determining the procedure of the research. The advantage of calcareous fly ash from fluidized bed combustion is its hydraulic activity, which favourably affects properties of treated soils. However, the main disadvantage is volume changes that may occur by the presence of free CaO in the fly ash structure. On the other hand, siliceous fly ashes are often used as a substitute for the fine soil component or as a pozzolanic material. The subject of the research was the practical application of secondary materials in road constructions. Results show that the tested materials have a high potential to the treatment of fine-grained soils by fly ash binders. Each fly ash had a positive effect on the properties of tested soil after the treatment.

Keywords

popolček, spojivo, únosnosť, úprava, zemina

Keywords

Bearing capacity, binder, fly ash, soil, treatment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 1. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 9. 10. 2020
• Supervisor: František Kresta
• Reader: Dušan Stehlík, Tomáš Opravil, Vít Šmilauer

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta stavební

Doctoral programme / field:
Stavební inženýrství / Teorie konstrukcí