Úprava ocelárenské strusky pro využití ve stavebnictví.

Vojtěch Šimíček

Doctoral thesis

Modify of Steel Slag for Construction Use.

Abstract:

Dnešní doba si s ohledem na velkou produkci průmyslových odpadů žádá nutnost ochrany životního prostředí a také správné využití všech druhů produkovaných odpadů. Zužitkování odpadů a jejich recyklace šetří základní suroviny a energetické zdroje a samozřejmě také oddaluje vyčerpání přírodních zdrojů a přispívá k ochraně životního prostředí. Jedním s největších podílů na druhotných surovinách má velkoobjemový odpad, kde řadíme odpady z báňského průmyslu. V největší míře se vždy jedná a jednalo o popílky, odpady z těžby uhlí a odpady z metalurgické výroby. Ocelárenská struska je jedním z těchto vedlejších produktů. Tato disertační práce je zaměřena na možné využití jednoho velkoobjemového odpadu a tím je konvertorová ocelárenská struska. Jedná se o úpravu ocelárenské strusky pro využití ve stavebnictví, jejím částečným až úplným nahrazením přírodního kameniva v betonové směsi. Teoretická část práce je zaměřená především na charakteristiku použitých materiálů, jejich úpravy, vlastností, rozdělení a způsoby použití. Následně práce podává přehled současného stavu poznatků k využití odpadních materiálů, tedy především ocelárenské strusky. Experimentální část práce prezentuje výsledky výzkumu. Je dělena na 2 hlavní části. V první části je pozornost věnována návrhu receptur a přípravě cementových kompozitů na bázi ocelárenské strusky fr. 0/8 mm, u kterých byly následně testovány fyzikálně mechanické vlastnosti ale také objemové změny při termickém zatížení při 200°C, 400°C, 600°C, 800°C. V druhé části práce jsou prezentovány výsledky výzkumu, který se zabýval využitím upravené ocelárenské strusky jako možné náhrady pojiva (příměs) v množství 10, 20 a 30% z jeho hmotnosti při výrobě cementových kompozitů.

Abstract:

Nowadays, due to the large production of industrial waste, it is necessary to protect the environment and also to use all types of waste produced correctly. The recovery and recycling of waste saves basic raw materials and energy resources and, of course, also delays the depletion of natural resources and contributes to environmental protection. One of the largest shares in secondary raw materials is large-scale waste, where we classify waste from the mining industry. In most cases, these were always fly ash, coal mining waste and metallurgical waste. Steel slag is one of these by-products. This dissertation thesis is focused on the possible utilization of one large-volume waste, which is converter steel slag. It is a treatment of steel slag for use in the construction industry, its partial or complete replacement of natural aggregate in concrete mixture. The theoretical part is focused mainly on the characteristics of the materials used, their treatment, properties, distribution and use. Subsequently, the work gives an overview of the current state of knowledge for the use of waste materials, especially steel slag. The experimental part presents the results of the research. It is divided into 2 main parts. The first part is devoted to the design of recipes and preparation of cement composites based on steel slag fr. 0/8 mm, which were subsequently tested physical-mechanical properties but also volume changes under thermal load at 200 ° C, 400 ° C, 600 °C,800°C. The second part presents the results of the research, which dealt with the use of modified steel slag as a possible substitute of binder (admixture) in the amount of 10, 20 and 30% of its weight in the production of cement composites.

Keywords

Ocelárenská struska, úprava, cement, odpadní materiál, cementový kompozit, fyzikálně mechanické vlastnosti

Keywords

Steel slag, treatment, cement, waste material, cement composite, physical mechanical properties

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 8. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 5. 12. 2019
• Supervisor: Vojtěch Václavík
• Reader: Naděžda Števulová, Jiří Vidlář, Ivan Janotka

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Nerostné suroviny / Úpravnictví