kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Hållfasthetsutveckling hos betong med hög inblandning av kalcinerad lera och flygaska - en jämförande studie
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Strength development in concrete with high incorporation of calcined clay and fly ash - a comparative study (English)
Abstract [sv]

Betong är ett av världens mest använda byggmaterial som används för en mängd olikabyggnadsverk. Idag står betongbranschen för 5-7% av de globala koldioxidutsläppen på grundav behovet av ny infrastruktur och för att den är svår att ersätta i samhällsbyggandet.Huvudbeståndsdelen i betongen är cement som utgör ca. 15% av receptet och är det som gerhållfasthet. Det är förbränningen av kalksten, vid tillverkning av cement, som är denhuvudsakliga källan till koldioxid. Cementindustrin behöver minska sitt koldioxidavtryckgenom att fånga in koldioxid och ställa om produktionen. Sverige har initiativet FossilfrittSverige men det ställs även krav från omvärlden, bland annat FN med Agenda 2030.Företagen försöker att minska betongens klimatavtryck genom att undersöka miljövänligaalternativa tillsatsmaterial i betong.Vid framställning av cement är de andelen klinker (mellanprodukter som kommer ut frånugnen) som står för lejonparten av koldioxidavtrycket. Idag används alternativa tillsatsmaterialsom flygaska och masugnsslagg och genom att ersätta en del av cement i ett betongrecept medtillsatsmaterial minskar man betongens klimatavtryck. Flygaska och masugnsslagg är ejförnybara material och det finns inte tillräckligt stort utbud för att möta efterfrågan. Forskareundersöker andra material som finns i tillräckligt stor utsträckning för att möta dagens behov,ett sådant material är kalcinerad lera.Studien undersöker om det alternativa tillsatsmaterialet (SCM) kalcinerad lera (CC) kanersätta en andel cementklinker i betongreceptet. Samarbetet i denna studie görs medHeidelberg Materials Cement Sverige AB och leran kommer från en täkt i Kunda, Estland därdet finns möjlighet att bryta lermineral och kalcinera.Målet med examensarbetet är att undersöka vilken hållfasthet en andel kalcinerad lera ibetongreceptet får efter 1, 7, 28 och 56 dygns härdning, jämfört med samma andel flygaskaoch ett referensrecept med endast snabbhärdande portlandcement.Resultatet visar att den kalcinerade leran har högre hållfasthet vid en större ersättning avcement medan en lägre ersättning gav likvärdig hållfasthet jämfört med inblandning avflygaska. Större ersättning av cement med kalcinerad lera samt flygaska gav betydligt sämrehållfasthet jämfört med en blandning av enbart snabbhärdande portlandcement.Resultatet från denna studie visar att en optimal ersättning av cement i ett betongrecept medkalcinerad lera är cirka 15%-35% där högre ersättning av cement försämrade bearbetbarhetenavsevärt. Slutsatsen från denna studie är att om man endast tittar på hållfastheten går det attersätta en del av cementen med kalcinerad lera i en betongblandning.

Abstract [en]

Concrete is one of the most widely used construction materials in the world, employed for avariety of structures. Today, the concrete industry accounts for 5-7% of global carbon dioxideemissions due to the demand for new infrastructure and its difficulty to replace in construction.The main component of concrete is cement, which constitutes about 15% of the mix andprovides the compressive strength of the concrete. The cement industry needs to minimizetheir environmental impact by capturing carbon dioxide and refine production. Fossil FreeSweden is an initiative by the Swedish Government to increase the pace of climate transition,but demands are also increasing from the global community, including the UN's Agenda 2030.Companies are trying to reduce concrete's climate impact by exploring environmentallyfriendly supplementary cementitious materials (SCM) in concrete.Currently, SCMs such as fly ash and blast furnace slag are used in concrete. By replacing aportion of the cement in a concrete mix with SCMs, the carbon footprint of concrete isreduced. However, fly ash and blast furnace slag are non-renewable materials and their supplyis insufficient to meet demand. Researchers are exploring other materials that are available insufficient quantities to meet current needs, one such material being calcined clay (CC).This study investigates whether calcined clay can replace a portion of cement in the concretemix. The collaboration in this study is with Heidelberg Materials Cement Sweden AB, and thecalcined clay comes from a quay from Kunda, Estonia which is owned by HeidelbergMaterials. The clay from Kunda is an illite clay, which is one of the lesser reactive clays aftercalcination and needs to be studied to determine if it can be used in concrete mixes.The aim of the thesis is to investigate the compressive strength of concrete mixes with acertain proportion of calcined clay after 1, 7, 28, and 56 days of curing, compared to the sameproportion of fly ash and a reference mix with only rapid hardening Portland cement. Theresults show that calcined clay achieves higher compressive strength with greater replacementof cement in comparison to concrete with greater replacement of fly ash , while lowerreplacement provides comparable compressive strength. Higher replacement of cement withcalcined clay and fly ash resulted in significantly lower compressive strength compared to amix with only rapid hardening Portland cement.The results from this study indicate that the optimal replacement of cement in a concrete mixwith calcined clay is about 15%-35%, where higher replacement of cement significantlyimpaired workability. The conclusion from this study is that, considering only compressivestrength, it is possible to replace a portion of the cement with calcined clay in a concrete mix.

Place, publisher, year, edition, pages
2024.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 24764
Keywords [en]
Concrete, Cement, Carbon Dioxide Emissions, Climate Impact, Calcined Clay, Compressive Strength.
Keywords [sv]
Betong, Cement, Koldioxidutsläpp, Klimatpåverkan, Kalcinerad Lera, Hållfasthet
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-355856OAI: oai:DiVA.org:kth-355856DiVA, id: diva2:1910408
Supervisors
Examiners
Available from: 2024-11-04 Created: 2024-11-04

Open Access in DiVA

fulltext(2585 kB)75 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2585 kBChecksum SHA-512
6618dbacb1bf974e35fdf398ca6e310fc13520dda8b4d6915f03ecd34627b577b2d10f2fb2e072c83a19fbef4e979f3946532df63984f025df4b439a12e29ea3
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Building Technology and Design
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 75 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 234 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf