Využití by-passových cementářských odprašků v alkalicky aktivovaných materiálech

Abstract

By-passové odprašky z cementárskych pecí (CKD) je jemný zrnitý vedľajší produkt výroby portlandského slinku. Jeho chemické zloženie nie je vhodné pre spätný návrat do suroviny, a preto musí byť odstránený. Takáto rastúca produkcia odpadu prispieva k zvyšovaniu dopadu cementárskeho priemyslu na životné prostredie. Možným riešením pre ekologické spracovanie CKD je jeho začlenenie do spojiva z alkalicky aktivovanej vysokopecnej trosky. Vďaka vysokému obsahu alkalických látok slúži CKD ako účinný urýchľovač latentnej hydraulickej látky a súčasne rieši výrazne zmrštenie alkalicky aktivovaných materiálov, čo značne obmedzuje ich praktické použitie. Bolo zistené, že vhodné množstvo CKD (20 % výmena trosky) v kombinácii s uhličitanom sodným zvyšuje vývoj pevnosti v tlaku o približne 10 % a znižuje zmršťovanie vysychaním (11 % zníženie). Na druhú stranu tento typ anorganickej prísady zrýchlil proces hydratácie, čo malo za následok rýchlu stratu spracovateľnosti a skrátenie počiatočného času tuhnutia. Mechanizmus pôsobenia CKD v alkalicky aktivovanej matrici bol skúmaný rovnako ako jeho optimálne dávkovanie v zmysle mechanických vlastností.By-pass cement kiln dust (CKD) is a fine grained by-product of Portland clinker manufacturing. Its chemical composition is not suitable for the returning back into the feedstock and therefore has to be discharged. Such the increasing waste production contributes to lowering of the environmental impact of cement industry. The possible solution for the ecological processing of CKD is its incorporation into alkali activated blast furnace slag binders. Thanks to the high alkaline content, CKD serves as an effective accelerator for the latent hydraulic substance and at the same time solves the significant shrinkage of alkali activated materials which considerably limiting their practical applications. It was found out that the suitable amount of CKD (20 % replacement of slag) in combination with sodium carbonate increases the compressive strength development of about 10 % and reduces the drying shrinkage (11 % reduction). On the other hand this type of inorganic admixture accelerated the hydration process resulting in rapid loss of workability and shortening the initial setting time. The mechanism of action of CKD in alkali activated matrix has been investigated as well as its optimal dosage in the means of mechanical properties.