Úprava a využití umělého kameniva při výrobě betonových kompozitů.

Radek Papesch

Doctoral thesis

Treatment and use of artificial aggregates in the production of concrete composites.

Abstract:

Pro ochranu životního prostředí a zajištění udržitelnosti se také ve stavebnictví hledají nové způsoby vedoucí ke snížení množství odpadů ukládaných na skládkách. Nahrazení jednotlivých složek druhotnými surovinami vede ke snížení množství použitých nerostných surovin a snížení uhlíkové stopy CO2 jako ukazatele zatížení životního prostředí. Tato práce popisuje experimentální výzkum, jehož cílem bylo ověřit možné využití pánvové strusky lokální výroby v cementových kompozitech. Struska byla pomleta na dva různé měrné povrchy, hrubě ve vibračním mlýně a jemně v kulovém mlýně. Navržena byla 10, 20 a 30procentní náhrada cementu CEM I, CEM II, CEM III a CEM V. V úvodní části jsou popsány všechny vstupní suroviny a jejich základní charakteristiky a normové požadavky. Další kapitolou jsou metodiky použité při měření fyzikálně-chemických a fyzikálně-mechanických vlastností čerstvé i zatvrdlé maltové směsi. Experimentální část práce je rozdělena na dvě etapy. První etapa je zaměřena na stanovení vlastností vstupních surovin. Druhá etapa se věnuje vlastnostem navržených receptur v čerstvém i zatvrdlém stavu a následnému vyhodnocení výsledků jednotlivých zkoušek včetně statistického vyhodnocení. Disertační práce prezentuje dosažené výsledky dokládající možné použití většího zastoupení pánvové strusky z pánvové pece jako druhotné suroviny pocházející z produkce oceli ve stavebnictví.

Abstract:

To protect the environment and ensure sustainability in the construction industry is also looking for new ways to reduce the amount of waste deposited in landfills. The replacement of individual components with secondary raw materials leads to a reduction in the number of mineral resources used and to a reduction in the carbon footprint of CO2 as an environmental load indicator. This thesis describes experimental research, the aim of which was to verify the possible use of locally produced ladle furnace slag in cement composites. The ladle furnace slag was ground to two different measuring surfaces, coarse in a vibrating mill and fine in a ball mill. The proposed mixtures were with 10, 20 and 30 percentage replacement of cement CEM I, CEM II, CEM III and CEM V. In the introduction, all input raw materials and their basic characteristics and standard requirements are described. The next chapter covers the methodologies used in measuring the physical-chemical and physical-mechanical properties of fresh and hardened mortar mixture. The experimental part of the work is divided into two stages. The first stage is focused on determining the properties of the input raw materials. The second stage is devoted to the properties of the proposed mixtures in the fresh and hardened state and the subsequent evaluation of the results for each characteristic, including the statistical evaluation. The dissertation presents the achieved results demonstrating the possible use of a greater representation of ladle slag from the ladle furnace as a secondary raw material from the production of steel in the construction industry.

Keywords

Cementový kompozit, pánvová struska, cement, fyzikálně-mechanické vlastnosti, karbonatace, vodný výluh, uhlíková stopa, posuzování životního cyklu, recyklace

Keywords

Cement composite, ladle furnace slag, cement, physical-mechanical properties, carbonation, aqueous solution, carbon footprint, life cycle assessment, recycling

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 8. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 14. 12. 2022
• Supervisor: Vojtěch Václavík
• Reader: Jiří Vidlář, Jiří Botula, Adriana Eštoková

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Nerostné suroviny / Úpravnictví