Research of selected properties of concrete with fly ash obtained from the co-combustion of wood biomass with hard coal

openaccess, Vol. 604 (12) 2022 / wtorek, 27 grudnia, 2022

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2022.12.34

Langier Bogdan, Halbiniak Jacek, Major Maciej, Major Izabela. 2022. Research of selected properties of concrete with fly ash obtained from the co-combustion of wood biomass with hard coal. Volume 604. Issue 12. Pages 131-135. Article in PDF file

Accepted for publication: 04.10.2022 r.

The paper presents an analysis of the effect of the addition of fly ash obtained from the co-combustion of wood biomass with hard coal on selected properties of concrete. The properties of modified concrete mixtures were tested, including consistency and air content. For the hardened concrete, the tests included the determination of density, compressive strength after 28 days, water absorption, depth of water penetration under pressure and frost resistance after 150 cycles of freezing and thawing. Based on the research, it was found that the use of fly ash from the co-combustion of coal with wood biomass allows to obtain frost-resistant concretes.
  1. Łaskawiec K, Michalik A, Zapotoczna-Sytek G. Badania nad zastosowaniem popiołów lotnych ze współspalania biomasy drzewnej i węgla kamiennego do wytwarzania betonu komórkowego, Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych. 2011; 4 (7): 146 – 162.
  2. Łaskawiec K, Górska B, Szymczak J, Zapotoczna- Sytek G. Zastosowanie popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy do wytwarzania betonu komórkowego. Popioły z energetyki. XVI międzynarodowa konferencja. 2009 Zakopane, Polska Unia UPS.
  3. Projekt badawczy nr N506 066 31/3156 – Popioły lotne powstające przy współspalaniu biomasy z węglem w kotłach pyłowych – badania rozpoznawcze pod kątem ich utylizacji w przemyśle materiałów budowlanych – Sprawozdanie COBRPB CEBET.
  4. Vuthaluru HB. Thermal behaviour of coal/ biomass blends during co-pyrolysis. Fuel Processing Technology. 2003; https://doi. org/10.1016/S0378-3820 (03) 00112-7.
  5. Biagini E, Lippi F, Petarca L, Tognotti L. Devolatilization rate of biomasses and coal-biomass blends: an experimental investigation. Fuel. 2002; https://doi.org/10.1016/S0016-2361 (01) 00204-6.
  6. Zhou X, Mahalingam S. A suitable mixture reaction for diffusion flames of wood pyrolysis gas. Combustion and Flame. 2003; https://doi. org/10.1016/S0010-2180 (02) 00550-3.
  7. Małolepszy J, Tkaczewska E. Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu, IV Konferencja Dni Betonu – Tradycja i Nowoczesność, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Wisła, 2006, Wydawnictwo Polski Cement Sp. z o.o., Kraków. 2006: 591 – 602.
  8. Wójcik W, Popiel P, Ławicki T. Analiza wzrostu zawartości części palnych w popiele i żużlu przy współspalaniu biomasy z pyłem węglowym, III Ogólnopolski Kongres Inżynierii Środowiska. Komitet Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, 2009: 273 – 278.
  9.  Kubica K, Ściążko M, Raińczak J, Współspalanie biomasy z węglem, Konferencja Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej (17; 05-08.10.2003; Zakopane, Polska).
  10.  Haustein E, Grabarczyk L. Wpływ współspalania biomasy z węglem kamiennym na wybrane właściwości fizyczno-chemiczne popiołu lotnego. Polityka Energetyczna. 2013; 15 (2): 87 – 103.
  11.  Kosior-Kazberuk M. Odporność betonów zawierających popiół lotny ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na wnikanie jonów chlorkowych. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2010; 1: 131 – 136.
  12.  Małolepszy J, Tkaczewska E. Wpływ popiołów lotnych ze współspalania węgla kamiennego i biomasy na proces hydratacji i właściwości cementu. IV Konferencja Dni Betonu – Tradycja i Nowoczesność, 2006, https://www.dnibetonu. com/wp-content/pdfs/2006/malolepszy_ tkaczewska. Pdf
  13.  Thomas BS, Yang J, Mo KH, Abdalla JA, Hawileh RA, Ariyachandra E. Biomass ashes from agricultural wastes as supplementary cementitious materials or aggregate replacement in cement/geopolymer concrete:Acomprehensive review. Journal of Building Engineering. 2021; https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102332.
  14. Barbosa R, Lapa N, Dias D,Mendes B. Concretes containing biomass ashes:Mechanical, chemical, and ecotoxic performances. Construction and Building Materials. 2013; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2013.07.031.
  15.  Aungatichart O, Nawaukkaratharnant N, Wasanapiarnpong T. The potential use of cold- -bonded lightweight aggregate derived from various types of biomass fly ash for preparation of lightweight concrete. Materials Letters. 2022; https://doi. org/10.1016/j. matlet. 2022.133019.
  16. PN-EN 12350-2: 2019-07 Badaniamieszanki betonowej – Część 2: Badanie konsystencji metodą opadu stożka.
  17.  PN-EN 12350-7: 2019-08 Badaniamieszanki betonowej – Część 7: Badanie zawartości powietrza – Metody ciśnieniowe.
  18.  PN-EN 12390-3:2019-07 Badania betonu – Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań.
  19.  PN-EN 12390-8:2019-08 Badania betonu – Część 8: Głębokość penetracji wody pod ciśnieniem.
  20.  PN-EN 12390-2:2019-07 Badania betonu Cz. 2:Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych.
  21. PN-B-06265:2022-08 Beton –Wymagania, właściwości użytkowe, produkcja i zgodność – Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A2:2021-08.
  22.  Katzer J, Halbiniak J, Langier B, Major M, Major I. Influence of VariedWaste Ceramic Fillers on the Resistance of Concrete to Freeze- -Thaw Cycles. Materials. 2021; https://doi. org/10.3390/ma14030624
dr inż. Bogdan Langier, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa ORCID: 0000-0001-5143-6013
dr inż. Jacek Halbiniak, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa ORCID: 0000-0002-2299-5913
dr hab. inż. Maciej Major, prof. PCz, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa ORCID: 0000-0001-5114-7932
dr hab. inż. Izabela Major, prof. PCz, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa ORCID: 0000-0003-1234-9317

dr hab. inż. Izabela Major, prof. PCz, Politechnika Częstochowska, Wydział Budownictwa ORCID: 0000-0003-1234-9317

 izabela.major@pcz.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2022.12.34

Article in PDF file