Μελέτη περιβαλλοντικής συμπεριφοράς σκυροδέματος με υποκατάσταση τσιμέντου από σκωρία Ηλεκτροκαμίνου σιδηρονικελίου

Abstract

Στη παρούσα εργασία εξετάστηκαν δοκίμια σκυροδέματος με υποκατάσταση τσιμέντου με σκωρία Ηλεκτροκαμίνου σιδηρονικελίου,ως προς την απομάκρυνση βαρέων μετάλλων από τα δοκίμια. Η σκωρία Ηλεκτροκαμίνου σιδηρονικελίου είναι ένα παραπροϊόν της μεταλλουργικής βιομηχανίας, άμορφο με ποζολανική δράση. Οι ποσότητες αυτού του παραπροϊόντος που παράγονται κατά την ψύξη της ρευστής φάσης, το οποίο διαχωρίζεται από το μέταλλο στις καμίνους, υπολογίζονται περί τους 2.000.000 τόνους ετησίως. Όπως προκύπτει, οι μεταλλουργικές βιομηχανίες αντιμετωπίζουν προβλήματα απόθεσης και διάθεσης τέτοιων σκωριών καθώς και διαχείρισης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που προκύπτουν από αυτές. Επιλέχθηκε σκυρόδεμα και παρασκευάστηκαν δοκίμια με σταθερή σύσταση σε νερό, αδρανή και τσιμέντο το οποίο υποκαταστάθηκε με σκωρία σε ποσοστό 5%, 10% και 15%.Τα τέσσερα δοκίμια- το ένα ήταν με μηδενική περιεκτικότητα σε σκωρία(δοκίμιο αναφοράς)- μελετήθηκαν ως προς τη περιβαλλοντική τους συμπεριφορά. Για τη παραπάνω μελέτη χρησιμοποιήθηκε το NEN 7375-tank test ,δοκιμή εκχυλισιμότητας που αναφέρεται σε μονολιθικά υλικά και μελετήθηκε η βραχυπρόθεσμη ή μακρόχρονη συμπεριφορά των βαρέων μετάλλων στην εκχυλισιμότητα (leaching).

In the current Diploma thesis, samples of concrete with partial substitution of cement by electric arc furnace slag (E.A.F.S.) from the ferro-nickel industry (in percentages of: 0% -reference-, 5%, 10% and 15%) were produced and examined in order to study the release of heavy metals from the sample matrixes of the test pieces. The ferro-nickel electric arc furnace slag is a non-metallic, amorphous by-product of the ferro-nickel industry. It is seperated from the metal in the furnaces during the cooling of the liquid phase, while the produced quantities annualy reach 2.000.000 tonnes on approximate. Thus, the metallurgical industry faces significant issues (such as deposition and disposal) of such slags as well as managing the major matter of their environmental impact. Formerly, a part of the annually produced ferro-nickel electric arc furnace slag had been reclaimed and utilized by the cement industry. In the current work, concrete samples were produced via keeping steady the composition of water and aggregates and altering the cement substitution percentages with electric arc furnace slag. The environmental behavior of the aforementioned concrete samples was studied by using the EA NEN 7375:2004 ("tank test"), which consists of a leaching test in order to examine the leaching characteristics of moulded or monolithic building and waste materials.