Browsing by Author "Paaver, Peeter"

Now showing 1 - 4 of 4

Development of alternative binders based on oil shale fly ash
(2021-10-04) Paaver, Peeter; Kirsimäe, Kalle, juhendaja; Liira, Martin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Eesti energeetika sektori tugisambaks on olnud pikka aega põlevkivi ja kuigi tulenevalt euroopa liidu kliimapoolitilistest eesmärkidest on Eesti riigil plaan järgnevate kümnendite jooksul põlevkivi põletamine ja hiljem ka õli tootmine lõpetada, siis igal aastal tekkivad miljonid tonnid põlevkivitööstuse jäätmed, mis hetkel paigutatakse 45 meetri kõrgusteks tuhaplatoodeks ja ei oma hetkel praktiliselt mitte mingit taaskasutust, jäävad probleemiks ka tulevikus. Koos tänase ülemaailmse kliimakriisiga kus 8% maailma CO2 heitmetest tuleneb tsemenditööstusest on selge, et need jäätmed võiksid kasutust leida viimastel aastatel maailmas popluaarsust kogunud Portland tsemendile alternatiivsete lendtuhkadel baaseeruvate sideainetena. Siiski erinevalt laialt levinud ränirikastest F-klassi tuhkadest ei ole meie kaltsiumi ja väävlirikkad keevkiht tuhad leidnud siiamaani laiemat kasutust oma nõrkade tsementeerumisomaduste ja varieeruva koostise tõttu. Käesolev doktoritöö uuris Eesti põlevkivi tööstuse keevkiht- ja õlitehaste tahkesoojuskandja tuhkade füüsikalisi, keemilisi ja tsementeeruvaid omadusi , et leida potensiaalseid taaskasutusvõimalusi Portland tsemendile madala CO2 emissiooniga materjalide näol. Töö tulemused näitavad, et kuigi töötlemata tuhk ja leelisaktiveeritud materjalid ei näita pikas perspektiivis tugevaid tsementeerumisomadusi ning käituvad pigem inertse täitematerjalina, siis jahvatamise teel mehaaniliselt aktiveeritud tuhad omavad tugevaid kaltsiumsulfoaluminaattsementidele sarnanevaid tsementeeruvaid omadusi ja saavutasid 90 päevase kuivamisperioodi järel survetugevuse kuni 60MPa ja võimaldab suurtes mahtudes betoonis portlandtsemendi asendamist. Katsekehad, milles tsement oli kuni 50% ulatuses tuhaga asendatud saavutasid 7 ja 28 päeva jooksul peaaegu sama kõrge survetugevuse kui puhtast portlandtsemendist valmistatud katsekehad
Geopolymeric potential of the Enefit 280 oil shale solid heat carrier retorting ash
(Tartu Ülikool, 2016) Paaver, Peeter; Paiste, Päärn, juhendaja; Kirsimäe, Kalle, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond
Geopolymerization of the Estonian oil shale solid heat carrier retorting waste ash: changes in mineral-chemical composition and uniaxial compressive strength development
(Tartu Ülikool, 2014) Paaver, Peeter; Kirsimäe Kalle, juhendaja; Paiste, Päärn, juhendaja; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja tehnoloogiateaduskond
Strength performance of mechanically activated Ca-rich CFBC fly ash pastes with added silica
(Tartu Ülikool, 2020) Neudorf, Gert; Paaver, Peeter; Tartu Ülikool. Geoloogia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
As the old PC boilers are being replaced by CFBC boilers, more of CFBC ash waste is produced in the Estonian energy sector. Due to the lower cementitious and different chemical properties of the CFBC ash, new methods of recycling should be considered as depositing the ash in landfills has structural integrity concerns but also limits the reuse of the ash materials. Using CFBC ash mixtures as alternative cement binders might be one of the solutions. Paaver, et al. (2020) has showed that mechanical activation significantly improves the compressive strength of the CFBC ash. This thesis studied the effect of added silica as milled glass or glass wool to improve the compressive strength of raw and mechanically activated ash. The uniaxial compressive strength of raw ash pastes with added bottle glass or glass wool yielded low values of only 0.74 to 3.13 MPa after 28 days, therefore compared to the strength of ca 50 MPa for both milled ash with added glass or glass wool after 90-days, the raw ash has minor value in recycling as a cement-type product. Milled ash with added glass or glass wool did not show any significant improvement in uniaxial compressive strength. Milled ash with 1 wt% of added glass wool showed the highest compressive strength which was 1MPa higher than the ash mixture with no added silica, after 90 days, therefore some Si and Al might have reacted in the mixture. Cement hardening accelerator, Ca(NO3)2, showed the best results after 28 days of curing and reached to similar values after 90 days as did the 1 wt% glass wool mixture and no added silica mixture. NaOH as alkali activator yielded similar values after 28 days as the other ash mixtures but after 90 days of curing, the compressive strength was significantly lower. Due to the poor reactivity of glass and glass wool, the soluble Si and Al were not sufficiently released though glass wool mixture with slightly higher compressive strength values show signs of ash matrix and glass wool fiber reactions. As ettringite is the main mineral that increases the cementitious properties by filling the pores in the cement matrix, less content yielded to lower compressive strength.