Kivihiilivoimaloiden rikinpoistotuotteiden ja lentotuhkan hyötykäyttö maanrakentamisessa

Esa Mäkelä, Margareta Wahlström, Ulla-Maija Mroueh, Martti Keppo, Pia Rämö

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää puolikuivaa rikinpoistomenetelmää käyttävien kivihiilivoimaloiden lentotuhkasta ja rikinpoistotuotteesta raken-nusteknisesti toimivia materiaaleja, joilla voidaan ympäristön kannalta hyväksyttävästi korvata kiviaineksia maanrakennuskohteissa. Lentotuhkasta ja rikinpoistotuotteesta valmistettiin yhteensä noin sata koostumukseltaan erilaista koekappaletta, joista osassa käytettiin ominaisuuksien parantamiseksi side- ja lisäaineita. Seosten reseptit laadittiin aikaisemmista koekohteista saatujen kokemusten ja tässä tutkimuksessa tehtyjen ympäristökelpoisuustestien tulosten perusteella. Valittujen, tekniset vaatimukset täyttävien koe-kappaleiden ympäristökelpoisuutta tutkittiin selvittämällä sulfaatin, kloridin, kromin ja molybdeenin liukoisuus hollantilaisella stabiloiduille materiaaleille kehitetyllä diffuusioliukoisuustestillä. Ympäristökelpoisuustestitulosten ja niitä vastaavien sijoituskriteerien perusteella lentotuhkasta pystytään valmistamaan massoja, jotka voidaan laadusta riippuen sijoittaa ajoittain kosteaan sijoituskohteeseen joko eristämättöminä tai tietyin rajoituksin eristettyinä. Liukoisuuden kannalta kriittisin aine lentotuhkassa on molybdeeni. Eri laitosten tuhkien välillä on selviä eroja, joihin vaikuttavat muun muassa käytetyn kivihiilen laatu ja polttotekniikka. Lentotuhkaa ja rikinpoistotuotetta sisältävissä koekappaleissa kriittisin haitta-aine oli kloridi. Sulfaatin ja molybdeenin liukoisuuksiin pystyttiin vaikuttamaan selvästi side- ja lisäaineilla. Rikinpoistotuotetta sisältävät massat täyttävät ympäristökelpoisuusvaatimukset, jos rikinpoistotuotteen osuus massassa ei ylitä 10 - 20 %. Kohteissa, joissa valumavedet kanavoituvat mereen eikä kloridin liukeneminen siksi ole kriittinen tekijä, voidaan harkita myös runsaammin rikinpoistotuotetta sisältävien massojen käyttöä. Lentotuhkaa ja rikinpoistotuotetta sisältävien massojen teknistä toimivuutta käytännön olosuhteissa tutkittiin muutamissa kenttäkohteissa. Lentotuhkat olivat lujuudenkehitykseltään ja vedentarpeeltaan hyvin erilaisia. Koska massan kosteus vaikuttaa merkittävästi lujittumiseen ja kantavuuteen, oikeiden seossuhteiden selvittäminen ennakkokokeilla ja rakentamisen aikainen laadunvalvonta havaittiin erityisen tärkeiksi. Lentotuhkamassojen ominaisuuksia pystyttiin muuntelemaan ja parantamaan huomattavasti sideaineita käyttämällä. Lentotuhkan ja rikinpoistotuotteen seoksissa rikinpoistotuote parantaa massan lujuutta. Seokset lujittuivat parhaiten, kun rikinpoistotuotteen osuus oli 5 - 30 %. Kummassakaan kenttäkohteessa ei tutkimusaikana ole ilmennyt toimivuuteen liittyviä ongelmia.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages86
    ISBN (Print)951-38-4518-4
    Publication statusPublished - 1995
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesVTT Julkaisuja - Publikationer
    Number809
    ISSN1235-0613

    Keywords

    • electric power plants
    • coal
    • fly ash
    • flue gases
    • desulfurization
    • earthwork
    • utilization
    • substitutes
    • combustion
    • residues

    Cite this