Мінеральні в’яжучі та бетони на основі техногенних відходів
Анотація
Розроблено склади лужно-мінеральних в’яжучих на основі відходів глиноземного виробництва із застосуванням фізико-хімічних методів дослідження. Вивчено процеси твердіння лужно-мінеральних в’яжучих і бетонів на їх основі. Установлено, що просочення гарячим розчином CaCl2 прискорюють термін твердіння. Визначено, що умови твердіння істотно впливають на фізико-механічні властивості й формування структури лужно-мінеральних в’яжучих і бетонів. Доведено, що лужно-мінеральні в’яжучі на основі алюмосилікатних відходів тверднуть у різних умовах. Продуктом їхньої взаємодії є високоміцні, довговічні та водостійкі алюмосилікати, гідросилікати і гідроалюмосилікати. Приготовлено суміші з різним співвідношенням в’яжучого й заповнювача (від 5:1 до 1:5), виготовлено зразки й після термічної обробки виконано випробування за стандартною методикою. Результати випробувань підтвердили, що розроблені в’яжучі дозволяють одержати дрібнозернисті бетони із середньою густиною в сухому стані 1815 – 2311 кг/м3, межею міцності при стисненні 15 – 28 МПа. Досліджено властивості золошлаків котлів із циркуляційним киплячим шаром. Установлено, що при твердненні цементно-золошлакових смішей протягом 60 діб не утворюються шкідливі новоутворення типу гідроалюмосульфатів кальцію. У дослідженнях використовували портландцемент ППС 500 Н, пісок з модулем тонкості М = 1,05, гранітний щебінь фракцій 5 – 10 мм, пластифікатор «Fluid Premia-196».
Дослідження здійснювалися з використанням математичного планування експерименту. При вивченні стійкості до замерзання-відтавання застосовували дилатометричний метод, а для критерію пористості – водопоглинення у вакуумній камері. Зазначено, що зі збільшенням ступеня заміщення піску золошлаками міцність бетону знижується на 3 –10% порівняно з бетонами, що не містять шлаку. У результаті досліджень визначено оптимальні важкі бетонні композиції із застосуванням золошлаків ТЕС.
Посилання
http://tef.kpi.ua
2. Chulkova I.L. (2011). Increasing the efficiency of construction composites with the use of technogenic raw materials by regulating the processes of structure formation (dissertation to obtain the doctor’s degree). Belgorod
3. Volzhensky A.V., Burov Y.S. & Kolokolnikov V.S. (1973). Mineral binders. Moscow: Stroyizdat
4. Ronald J.E. (2001). Hydration of cement mixtures containing contaminants. Design and application of the solidified product. Enschede: University of Twente
5. Swamy R. (1997). Designs of Durability and Strength Through the Use of Fly Ash and Slag in Concrete. Proc. of the Mario Collepardi Symposium on Advances in Concrete Science and Technology. Rome, Italy
6. Chen Wei (2007). Hydration of slag cement. Theory, modelling and application (dissertation to obtain the doctor’s degree). Twente University
7. Krivenko P.V., Pushkareva E.K., Gotz V.I. & Kovalchuk G.Y. (2012). Cements and Concretes Based on Fly Ash and slag. Kyiv: KNUBA
8. Glukhovsky V.D. (1959). Soil silicates. Kyiv: Gosstroyarchizdat
9. Akhverdieva T.A. (2008). Use of waste from the Ganja alumina industry to produce concrete based on an alkaline-mineral binder. Technique and technology of silicates, 4, 23-25
10. Akhverdieva T.A. (2009). Unburned alkaline-mineral binders and concrete based on Jabrail volcanic ash. Natural and Technical Sciences, 2, 417-422
11. Akhverdieva T.A. (2010). Process of Strengthening and Structuration of Volcano Ashes, Liquid Glass, Sodium Hydroxide, Clay, Postplacement Mixture. İnternotional Jurnal of Academic Research, 1, 61-64
12. Binyu Zhang, Chi Sun Poon (2015). Use of Furnace Bottom Ash for producing lightweight aggregate concrete with thermal insulation properties. Journal of Cleaner Production, 99, 94-100
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.03.007
13. Bondar V.A., Akhmednabiev R.R. & Akhmednabiev R.M. (2016). Influence of fly ash and slags of boiler with circulating fluidized bed on properties of concrete // Academic journal. Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering, 2(47), 148-154
14. Bondar V., Shulgin V., Demchenko O. & Bondar L. (2017). Experimental study of properties of heavy concrete with bottom ash from power station [Electronic resourse]. MATEC Web of Conferees, 116, 02007
https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602007
15. Aggarwal Yogesh & Rafat Siddique (2014). Microstructure and properties of concrete using bottom ash and waste
foundry sand as partial replacement of fine aggregates. Construction and Building Materials, 54, 210-223
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.12.051
16. Yoon Seyoon, Monteiro P., Macphee D., Glasser F., Imbabi M. (2014). Statistical evaluation of the mechanical properties of high-volume class F fly ash concrete. Construction and Building Materials, 54, 432 –442
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.12.077
17. Roshazita Che Amat, Khairul Nizar Ismail, Norazian Mohamed Noor & Norlia Mohamad Ibrahim (2017). The Effects of Bottom Ash from MSWI Used as Mineral Additions in Concrete. MATEC Web of Conferees, 97, 01053
https://doi.org/10.1051/matecconf/20179701053
18. Johnston C.D. (1987). Effects of Microsilica and Class C Fly Ash on Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing and Scaling in the Presence of Deicing Agents. Concrete Durability, 2, 1183-1204
19. Mehta P.K. (2004). High-performance, high-volume fly ash concrete for sustainable. Proceedings of International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology (Beijing, China). Ames: Iowa State University
20. Thomas M. & Eng P. (2007). Optimizing the use of fly ash in concrete. Portland Cement Associations, 1-24
21. Malhotra V.M. & Mehta P.K. (2002). High-performance, high-volume fly ash concrete: materials, mixture proportioning, properties, construction practice, and case histories. Ottava, Canada
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
