Pulver fra brannslukningsapparat som erstatning for i sement i betong

Abstract

Hensikten med denne oppgaven er å se om egenskapene til betong forandres når man erstatter sementen i betongen med pulver fra brannslukningsapparater. Betong er et materialet som var og blir brukt i bygg- og anleggsbransjen. Det er et veldig holdbart materiale.

Brannpulveret er et problem for den bransjen som driver med kassering av brannslukningsapparater. Noe av pulveret blir brukt til brannøvelser, men en betydelig del av brannpulveret blir deponert, brukt som fyllmasse eller forblir liggende ubrukt. Pulveret er ikke regnet som farlig avfall i dag, men ingen vet hvilket konsekvenser dette har for miljøet i ettertid. Av denne grunn hadde det vært hensiktsmessig å erstatte sementen med brannpulveret i betongen og gjenbruke pulveret.

Problemstillingen er hvordan betong påvirkes ved innblanding av pulver fra kasserte brannslukningsapparater, med tanke på slump og fasthet. Hovedoppgaven er å sammenligne rent B30 betong med B30 betong hvor brannpulver erstatter henholdsvis 5%, 10%, 15% og 20% av sementen. Den praktiske delen av oppgaven består av betongstøping, slumpmåling og trykk- og strekkprøving etter henholdsvis 2, 7, 28, 56 og 91 dager.

Hvor sterk betongen blir avhenger, først og fremst av bindemiddelet som oppstår når sementen blandes med vann. Når sementen erstattes med pulver fra kasserte brannslukningsapparater blir bindemiddelet ødelagt og omdannet til ettringitt og forbindelser som ikke er bindende. Reaksjonene som oppstår mellom pulveret, sementen og vannet resulterer i dannelse av ammoniakkgass, vann, syrer, sulfater, og fosfater i form av salter. Dette fører til at fastheten blir betraktelig mindre, størkningen tar lengere tid, slumpen blir større og v/c-tallet øker. Tidligfasthet utgjør kun 7% av tidligfastheten til vanlig betong. Etter 28 dager er fastheten til betong med 5% pulver, 95% av fastheten til vanlig betong, mens resten utgjør kun 40 %. I tillegg er ammoniakklukten under blandingen av betongen veldig ubehagelig, og svir i øynene, nese og munn.

På bakgrunn av overstående kan man konkludere med at pulveret påvirker betongen på en negativt måte og gjør at gjenbruk av pulveret i vanlig betong, laget av Portlandsement, ikke har noen hensikt. Selv om 5% ikke har så stor negativ påvirkning i denne oppgaven, er det risikabelt å tilsette noe som kan reagere med sementen på så mange måter og muliggjør nedbryting av betong.

The purpose of this report is to see if the properties of the concrete are changed after a replacement cement in concrete with fire powder. Concrete is a material that was, is, and will be used in the construction industry. This is a very durable material. The powder from the fire extinguisher is a problem for the industry engaged in disposal of fire extinguishers. Some of the powder is used for fire drills, but a significantly large portion fire powder is also deposited, used as landfill or is only stored unused. The powder is not considered hazardous waste today, but no one knows what consequences this has for the environment in retrospect. So it would be appropriate to replace the cement with fire powder in concrete while reusing the powder.

The issue is how concrete is influenced by mixing powder from discarded fire extinguishers, considering the slump and strength. The main task is to compare clean B30 concrete (0% fire powder) with B30 concrete where fire powder replaces respectively 5%, 10%, 15% and 20% of cement. The practical part of the thesis consists of mixing concrete, slump test, pressure and tensile testing after 2, 7, 28, 56 and 91 days.

How strong the concrete is depends primarily on the lime-based pasta, which occurs when the cement is mixed with water. When the cement is replaced with powder from discarded fire extinguishers, pasta is being destroyed and converted into ettringite and compounds which are not binding. The reactions that occur between powder, cement and water results in the formation of ammonia gas, water, acids, sulfates and phosphates in the form of salts. This causes that the strength becomes considerably lower, solidification takes longer time, slump is larger and water-to-cement ratio increases. Early strength represents only 7% of the early strength of ordinary concrete, while the 28-days strength of concrete with 5% powder represents 95% of the strength of ordinary concrete, while the rest represents only 40%. In addition, ammonia smell during mixing of the concrete and is very uncomfortable and irritates eyes, nose and mouth.

The conclusion is that the powder affects the concrete in a negative way. Reuse of the powder in conventional concrete, made of Portland cement, is without purpose. Although 5% did not have a negative influence in this task, it is risky to add anything that might react with the cement in so many ways and enabling degradation of concrete.