Opportunities of wet-handled coal bottom ash us in binding materials: a review

Abstract

Портландцемент залишається основним в’яжучим для забезпечення потреб зведення будівель та будівництва сучасної інфраструктури у всьому світі. Проте його виробництво є високоенергоємним та високоемісійним процесом, на який припадає понад 5 % світових викидів СО2. Індустрія сталого будівництва зосереджена на впровадженні нових екологічно чистих рішень, пов’язаних із заміною традиційних матеріалів із високим вуглецевим слідом. Зменшення вмісту клінкеру в портландцементі стає першочерговим завданням, що відображено в дорожніх картах сталого розвитку цементної галузі європейських країн. Цей факт спонукає до пошуків і дій у різних напрямах, таких як удосконалення технологій помелу, розроблення хімічних добавок і розширення видів цементів із підвищеним вмістом мінеральних добавок із можливістю використання продуктів техногенного походження. Традиційною гідравлічною мінеральною добавкою у портландцементі є мелений гранульований доменний шлак, який є побічним продуктом виробництва сталі. Невдовзі обсягу доменного шлаку буде недостатньо, щоб задовольнити потребу будівельної галузі у мінеральних добавках, що спричинено зростанням попиту на шлак та зменшенням його кількості внаслідок зупинки деяких сталеливарних заводів, що використовують технологію з інтенсивним викидом CO2. Тому розширення асортименту мінеральних добавок пуцоланічної дії, які є відходами промисловості, є першочерговим завданням для вирішення проблем цементної галузі, а також екологічних проблем їх зберігання. Все частіше в будівельних технологіях використовують матеріали, які порівняно недавно не становили цінності як мінеральні добавки через наявність легших варіантів. У статті розглянуто аспекти використання золошлакових матеріалів, яких в Україні на друге півріччя 2019 р. накопичилося у відвалах ТЕС близько 360 млн т, як мінеральної добавки для одержання в’яжучих.

Nowadays conventional binding material for the construction sector is Portland cement. Portland cement consists mainly of high-energy intensive with a significant carbon footprint Portland cement clinker. Reduction of clinker content in binding materials becomes the utmost priority for scientists in the field, it is reflected in manufacturers’ Sustainability Road Maps. This fact triggers searches and actions in different directions such as improving grinding technologies, chemical additives and admixtures development, and extension of the cementitious portfolio itself to increase the availability of raw materials. More and more often in construction technologies materials that relatively recently did not represent a value as cementitious due to the availability of more easy options, are being used. This article considers opportunities and aspects of wet-handled coal bottom ash use from thermal power stations.