Globala klimatförändringar har lett till ökat intresse inom byggsektorn för att minska dess klimatpåverkan genom klimatsmarta lösningar. Vidare, har Sverige ett klimatmål där alla branscher inklusive byggbranschen förväntas vara klimatneutrala år 2045. En av mest använda samt viktigt byggmaterial är betong och dess klimatpåverkan varierar beroende på sammansättningen. Betongens klimatpåverkan är främst kopplad till cementproduktion vilket över 90 procent av koldioxidutsläppen kommer från cementtillverkning. För att minska klimatavtrycket på betong, används olika metoder, där en av metoderna är att minska andelen cement i betongblandningen genom att använda sig av alternativa bindemedel såsom masugnsslagg som en biprodukt från järnproduktion. Det används som ett bindemedel och kan ersätta en del av Portlandcementet. Medan användning av slagg påverkar betongens hållfasthetsutveckling under tidig härdningsstadier genom att utvecklas långsammare och detta beror på att slagg har en lägre värmeutveckling jämfört med portlandcement. Betongföretag står inför en utmaning där de vill minska betongens klimatpåverkan genom att använda sig av slagg i sin betongblandning samtidigt som de vill öka produktionen på grund av ekonomiska och effektivitetsmässiga skäl. Dessutom en av de vanligaste metoder som används för att påskynda den tidiga härdning stadiet för betong är värmebehandling. Denna metod kan också används för att producera snabbare och effektivare klimatreducerande betong. Syftet med detta arbete är att undersöka värmebehandlings påverkan hos slaggbetong beroende på varierande temperaturer samt värmebehandlingstider. Metoden som tillämpas i detta arbete är baserad på kvantitativa analyser. Den innefattar gjutning av betong med olika sammansättningar samt värmebehandling med varierande härdningstemperaturer respektive värmebehandlingstider. Vidare, jämförs värmebehandlings effekt och hållfasthetsutvecklingens effekt hos slaggbetong i förhållande till rent portlandcement. I detta arbete ersätts portlandcement med 50% samt 70% GGBS i blandningsförhållande. För att möjliggöra en jämförelse av de mekaniska egenskaperna, används referensbetong där ingen ersättning sker. Ytligare, i arbetet används tre olika värmehärdnings temperatur som 20°C, 50°C samt 65°C under 2h, 4h och 8h härdningstid. Resultaten visade slaggbetong har ett långsammare hållfasthetsutveckling jämfört med portlandcement vid rumstemperatur. När både slagg-och referensbetong utsätts för värme under olika härdningstider visade sig att värmehärdningstemperatur har en försumbar effekt på den tidig hållfasthet hos referensbetong medan ett negative effekt på senare ålderns hållfasthet. Men när slaggbetong utsätts för värme påverkas den tidigt hållfasthet positivt och hade lite positive inverkan på den normhållfastheten vid 28 dagar. Dessutom resultaten visade att det fanns ett samband mellan härdningstemperatur samt slaggersätning och sambandet innebär att ökad slagg-andel och högre härdningstemperatur medför en ökad tryckhållfastheten i tidigt och senare åldern hos den betong som har större slagg-andel jämfört med portlandcement. Ytterligare, indikerar resultatet att längre exponering och höga temperaturer medför en ökad tidig tryckhållfasthet hos slaggbetong medan längre exponering vid högre temperaturer minskar hållfastheten hos referensbetong / Global climate change has led to increased interest in the building sector to reduce its climate impact through climate smart solution. Furthermore, Sweden has a climate goal where all industries, including the building sector, are expected to be climate neutral by 2045. One of the most used and important construction materials is concrete, and its climate impact varies depending on the cement production, with over 90 percent of CO2 emissions coming from cement manufacturing. To reduce the carbon footprint of concrete, various methods are used, one of which is to reduce the proportion of cement in the concrete mix by using alternative binders such as ground granulated blast furnace slag (GGBS), a by Product from steel production, it is used as a binder and can replace a portion of Portland cement. While the use of slag affects the early-stage strength development of concrete by developing slower due to its lower heat development of compared to Portland cement. Concrete companies face a challenge where they aim to reduce the climate impact of concrete by using GGBS in their concrete mix while also increasing production due to economic and efficiency reasons. Additionally, one of the most common methods used to accelerate the early curing stage for climate-improved concrete is heat treatment. This method is used to produce faster and more efficient climate reducing concrete. The purpose of this study is to investigate the impact of heat treatment on GGBS concrete depending on different temperatures and curing times. The method applied in this study is based on quantitative analyses. It involves molding concrete with different composition and heat treatment with different curing temperatures and curing times. Furthermore, the effect of heat treatment and strength development of GGBS concrete is compared to pure Portland cement. In this study, Portland cement is replacing with 50% and 70% GGBS in the mix ratio, to enable a comparison of the mechanical properties, reference concrete is used where no substitution occurs. Additionally, three different heat curing temperatures of 20°C, 50°C and 65°C are used during 2 h, 4 h and 8 h of curing time. The results showed that slag concrete has slower strength development compared to Portland cement at room temperature. When both slag and reference concrete are subjected to heat for different curing times, it was found that the heat curing temperature has a negligible effect on the early strength of reference concrete while having a negative effect on the late-age strength. However, when slag concrete is subjected to heat, early strength is positively affected and had a slight positive impact on the standard strength at 28 days. Additionally, the results showed that there is a relationship between curing temperature and slag substitution, where increased slag content and higher curing temperature results in increased compressive strength in the early and later ages of concrete with higher slag content compared to Portland cement. Additionally, the results indicate that longer exposure and high temperatures result in increased early compressive strength in slag concrete, while longer exposure at higher temperatures decreases the strength of reference concrete.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hb-32103 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Mohamadi, Abbas, Mohammadi, Hanie |
| Publisher | Högskolan i Borås, Akademin för textil, teknik och ekonomi |
| 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 0.0066 seconds