Teollisuuden sivutuotteiden käyttö betonissa sementin korvaajana

Abstract

Betonin sideaineena käytettävän Portland-sementin valmistus aiheuttaa huomattavia hiilidioksidipäästöjä. Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli testata, kuinka teollisuuden sivuaineiden käyttö betonissa Portland-sementin korvaajana vaikuttaa betonin puristuslujuuteen. Pyrkimyksenä oli myös löytää resepti, jota voitaisiin hyödyntää rakennusteollisuudessa.

Työssä kokeiltiin kahdeksaa erilaista sementtireseptiä, jotka sisälsivät 40 - 80 % granuloitua masuunikuonajauhetta sekä vaihtelevia määriä muita seos- ja lisäaineita. Lisäksi joitakin reseptejä testattiin uudelleen käyttämällä eri hienouteen jauhettua granuloitua masuunikuonajauhetta. Pääasiallisina sideaineina käytettyjen granuloidun masuunikuonajauheen ja lentotuhkan aktivoimiseen käytettiin Portland-sementtiä, emäksisiä aineita sekä suoloja. Tämän opinnäytetyön puitteissa koekappaleilta testattiin ainoastaan puristuslujuus.

Tutkimuksessa todettiin, että teollisuuden sivutuotteilla voidaan korvata betonissa käytettävä Portland-sementti suurelta osin tai jopa kokonaan, jos kohteen vaatima puristuslujuus on rajoitettu. Lisäksi granuloidun masuunikuonajauheen hienoudella todettiin olevan suuri merkitys lopputulokseen.

The production of Portland cement used as a binder in concrete causes significant carbon dioxide emissions. The purpose of this thesis was to test how the use of industrial by-products as a replacement for Portland cement affects the compressive strength of concrete. The aim was also to find a recipe that can be utilized in the construction industry.

In this thesis eight different cement recipes, containing 40 - 80 % ground granulated blast-furnace slag and varying quantities of other binders and admixtures, were tested. In addition, some of the recipes were tested a second time, using granulated blast-furnace slag ground to a different degree of fineness. Portland cement, alkalis and salts were used to activate the granulated blast-furnace slag and fly ash used as the main binders. Within the scope of this thesis, only the compressive strength of the samples was tested.

According to the results, the Portland cement used in concrete can be replaced largely or entirely with industrial by-products if the compressive strength required is limited. Additionally, the fineness of the ground granulated blast-furnace slag was found to have a major effect on the results.