Betong är ett av världens mest använda byggnadsmaterial, men kan också vara en stor miljöbov. Cementklinker är en betydande beståndsdel i betong som vid tillverkning frigör stora mängder koldioxid, av den anledningen optimeras betongrecept idag genom att ersätta en del av cementen med flygaska som är en restprodukt från kolkraftsindustrin. I takt med att samhället rör sig mot en fossilfri produktion beräknas tillgången till flygaska att avta och material med liknande egenskaper undersöks som alternativa bindemedel i betong. Syftet med studien är att, genom litteraturstudier och laboratoriska tester, undersöka huruvida naturliga puzzolaner kan ersätta mängden flygaska i en cementsammansättning utan att försämra betongens hållfasthetsegenskaper. Tryckhållfastheten samt hållfasthetsutvecklingen har undersökts hos 150x150x150 mm provkuber med varierande mängd flygaska samt vulkanaska av isländsk pimpsten respektive jordanska tuffer. Målet med studien är att minska mängden, eller helst ersätta hela andelen flygaska i en klimatförbättrad betongsammansättning. De laboratoriska testerna har utförts enligt svensk standard där totalt 48 provkroppar gjutits. Referenskuben i undersökningen består av 80% portlandkalkstencement och 20% flygaska. Totalt har 6 olika kombinationer av provkuber gjutits där andelen flygaska ersätts med 20%, 15% eller 10% vulkanaska. Vardera provkub har utsatts för tryckhållfasthetsmätning efter 2, 7 samt 28 dygn. Resultatet av provtryckningen visade att provkuberna innehållande isländsk pimpsten gav en ökad eller oförändrad hållfasthet vid samtliga mätningar, jämfört med referenskuben. Provkuberna innehållande jordanska tuffer medförde däremot en reducering av hållfastheten vid samtliga mätningar, jämfört med referenskuben. Provkuberna innehållande vulkanaska från isländsk pimpsten gav högst sluthållfasthet då ingen flygaska förekom i sammansättningen och något sämre värden vid inblandning av flygaska, till skillnad från provkuberna innehållande vulkanaska från jordanska tuffer som utan flygaska i princip stannade av i sin hållfasthetstillväxt efter 7 dygn. Skillnaden i resultatet mellan vulkanaska av pimpsten respektive tuffer antyder att vilken typ av material det är samt dess ursprung har betydelse för hur det presterar som bindemedel i betong. / Concrete is one of the most widely used building materials in the world, but it can also be a major environmental culprit. Cement clinker is a significant component of concrete that releases large amounts of carbon dioxide during production. For this reason, concrete recipes are now optimized by replacing some of the cement with fly ash, which is a byproduct from the coal power industry. As society moves towards fossil-free production, the availability of fly ash is expected to decrease, and materials with similar properties are being investigated as alternative binders in concrete. The purpose of the study is to investigate, through literature review and laboratory tests, whether natural pozzolans can replace the amount of fly ash in a cement composition without deteriorating the strength properties of the concrete. The compressive strength and strength development have been studied on 150x150x150 mm test cubes with varying amounts of fly ash and volcanic ash from Icelandic pumice and Jordanian tuffs. The goal of the study is to reduce the amount, or preferably replace the entire portion, of fly ash in a climate-improved concrete composition. The laboratory tests have been performed according to Swedish standards, where a total of 48 test specimens have been cast. The reference cube in the study consists of 80% Portland limestone cement and 20% fly ash. A total of 6 different combinations of test cubes have been cast, where the proportion of fly ash is replaced with 20%, 15%, or 10% volcanic ash. Each test cube has been subjected to compressive strength measurement after 2, 7, and 28 days. The results of the compression testing showed that the test cubes containing Icelandic pumice provided increased or unchanged strength at all measurements, compared to the reference cube. However, the test cubes containing Jordanian tuffs resulted in a reduction of strength at all measurements, compared to the reference cube. The test cubes containing volcanic ash from Icelandic pumice provided the highest final strength when no fly ash was present in the composition, and slightly lower values when fly ash was added, unlike the test cubes containing volcanic ash from Jordanian tuffs which essentially plateaued in their strength development after 7 days without fly ash. The difference in results between volcanic ash from pumice and tuffs suggests that the type and origin of the material are significant factors in how they perform as a binder in concrete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-96040 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Sjödin, Sabine, Fredin, Elsa |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds