Розробка складу лужного портландцементу з використанням мінеральних добавок техногенного походження
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.140324Ключові слова:
лужний цемент, композиційний цемент, супутні продукти, утилізація відходів, червоний шлам, лужна активаціяАнотація
Робота охоплює результати розробки складів цементу і технології виробництва для поширених цементних систем «портландцементний клінкер – мінеральні добавки – лужний активатор – водоредикуюча добавка», що містять більше 60 % за масою мінеральних добавок. Добавки обрано з групи: доменний гранульований шлак, золи теплових електростанцій (зола виносу та відвальні золи) та червоний шлам (відходи глиноземного виробництва). Актуальність роботи пов’язана із необхідністю покращення цілої низки показників, що обмежують широке застосування традиційних високонаповнених відходами цементів (шлакопортландцементу, зокрема ранньої міцності та строків тужавлення).
Розроблено основні принципи конструкційної побудови цементних складів та показана технологія виробництва. Встановлено, що з точки зору вимог існуючих українських та європейських стандартів, а саме EN 197−1, розроблені цементи не тільки не поступаються цементам EN: CEM I, CEM II, CEM III за властивостями, але й перевершують за міцністю. Розроблені склади цементів, що містять портландцементний клінкер, не більше ніж 40 % за масою відповідають вимогам стандарту EN згідно класам за міцністю на стиск (у віці 28 діб) 32,5N – 32,5R; 42,5R-52,5R. В деяких випадках вміст супутніх продукті промисловості у складі цементу може сягати 95 % за масою.
Досліджено вплив лужних компонентів на процеси структуроутворення штучного каменю лужного цементу на різних рівнях. Встановлено, що підвищення лужності середовища цементу обумовлює зниження основності фазового складу новоутворень цементу на макрорівні. Використання лужного активатора сприяє збільшенню загальної пористості штучного каменю, яка здатна знижуватись протягом часу експлуатаціїПосилання
- Malhotra, V. M. (2002). High-Performance High-Volume Fly Ash Concrete. Concrete International, 24 (7), 30–34.
- Babaevskaya T. V. (2005). Chemical and mineral additives of the Relaxol system. Building materials and articles, 3, 36–37.
- Krivenko, P. V., Petropavlovskii, O. N., Gelevera, A. G., Gots, V. I., Rostovskaya, G. S. (2005). Specific features of the compositional build-up of the Portland cements with High contents of mineral additives. Building materials, 7, 2–8.
- Runova, R. F., Kochevykh, M. A. (1999). The alkaline modification of the composite cements. Alkaline Cements and Concretes: Proceed. 2nd Int. Conference. Kyiv, 357–365.
- Attanasio, A., Pascali, L., Tarantino, V., Arena, W., Largo, A. (2018). Alkali-Activated Mortars for Sustainable Building Solutions: Effect of Binder Composition on Technical Performance. Environments, 5 (3), 35. doi: https://doi.org/10.3390/environments5030035
- Rathod, R. R., Suryawanshi, N. T., Memade, P. D. (2013). Evaluation of the properties of Red Mud Concrete. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 31–34.
- Ashok, P., Sureshkumar, M. P. (2013). Experimental Studies on Concrete Utilising Red Mud as a Partial Replacement of Cement With Hydrated Lime. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), 1–10.
- Shetty, K. K., Nayak, G., Vijayan, V. (2014). Effect of red mud and iron ore tailings on the strength of self-compacting concrete. European Scientific Journal, 10 (21), 168–176.
- Pan, Z. H., Feng, Y., Yang, N. R. (1998). Study on solid alkali- slag-red mud cementitious material. J. Nanjing Univ. Chem. Technol., 20 (2), 34–38.
- Pan, Z. H., Feng, Y., Yang, N. R. (1999). Development of alkali- slag- red mud cement. J. Chin. Ceram. Soc., 18 (3), 34–39.
- Pan Z. H. Alkali activated slag– red mud cementitious material: thesis of Doctor of Engineering. Nanjing University of Chem. Tech. Nanjing, China, 2011.
- Pan, Z. H., Feng, Y., Lu, Y. N., Yang, N. R. (2000). Alkali–slag– red mud cement. Cem. Eng., 1, 53–56.
- Pan, Z., Cheng, L., Lu, Y., Yang, N. (2002). Hydration products of alkali-activated slag–red mud cementitious material. Cement and Concrete Research, 32 (3), 357–362. doi: https://doi.org/10.1016/s0008-8846(01)00683-4
- Pu, X. C., Gan, C. C., Wu, L. (1989). Properties of alkali– slag cement concrete. J. Chin. Ceram. Soc., 5, 5–10.
- Croymans, T., Schroeyers, W., Krivenko, P., Kovalchuk, O., Pasko, A., Hult, M. et. al. (2017). Radiological characterization and evaluation of high volume bauxite residue alkali activated concretes. Journal of Environmental Radioactivity, 168, 21–29. doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2016.08.013
- Krivenko, P., Kovalchuk, O., Pasko, A., Croymans, T., Hult, M., Lutter, G. et. al. (2017). Development of alkali activated cements and concrete mixture design with high volumes of red mud. Construction and Building Materials, 151, 819–826. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.031
- Alonso, M. M., Pasko, A., Gascó, C., Suarez, J. A., Kovalchuk, O., Krivenko, P., Puertas, F. (2018). Radioactivity and Pb and Ni immobilization in SCM-bearing alkali-activated matrices. Construction and Building Materials, 159, 745–754. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.119
- Krivenko, P., Kovalchuk, O., Pasko, A. (2018). Utilization of Industrial Waste Water Treatment Residues in Alkali Activated Cement and Concretes. Key Engineering Materials, 761, 35–38. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.761.35
- Kryvenko, P., Hailin, C., Petropavlovskyi, O., Weng, L., Kovalchuk, O. (2016). Applicability of alkali-activated cement for immobilization of low-level radioactive waste in ion-exchange resins. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (6 (79)), 40–45. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.59489
- Usherov-Marshak, A. V. (2002). Calorimentry of cement and concrete. Kharkiv: Fact, 183.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Pavel Krivenko, Oleg Petropavlovskyi, Oleksandr Kovalchuk, Svitlana Lapovska, Anton Pasko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
