ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Влияние добавки золошлакового отхода на свойства сульфоалюминатного портландцемента

  • Танг Ван Лам - Ханойский горно-геологический университет, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Нгуен Зоан Тунг Лам - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
  • Самченко Светлана Васильевна - Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2019.8.991-1003
Страницы: 991-1003
Введение: в технологии специальных цементов (безусадочных, расширяющихся и напрягающих) сведений об использовании золошлаковых отходов (ЗШО) практически нет, что предопределяет актуальность исследований в этом направлении. Изучены свойства экспериментальных образцов из цементно-золошлаково-песчаных смесей на основе сульфоалюминатного портландцемента (САЦ) с добавкой ЗШО. Материалы и методы: для получения композиционной вяжущей композиции использовано тонкодисперсное вяжущее, состоящее из САЦ производства завода АО «Подольск-Цемент» с добавлением ЗШО с высокой дисперсностью. В качестве мелкого заполнителя применялся кварцевый песок. Все сырьевые компоненты были местного для РФ происхождения. Сроки схватывания, равномерность изменения объема и активность композиционного вяжущего определяли по ГОСТ 30744-2001. Удельная поверхность портландцемента устанавливалась по методу воздухопроницаемости с помощью прибора ПМЦ-500. Микроструктуру затвердевшего композиционного вяжущего изучали с помощью метода электронно-микроскопического анализа и рентгенофазового анализа. Результаты: исследовано влияние добавки 10, 15, 20 и 50 % ЗШО на водопотребность, сроки схватывания и прочность САЦ. Изучена кинетика твердения и формирование структуры образцов из композиционного вяжущего на основе САЦ и ЗШО при твердении в нормальных условиях. Выводы: полученные результаты испытаний позволяют рекомендовать ЗШО, характеризующийся высокой дисперсностью, в качестве добавки для получения специальных цементов без существенного снижения их свойств. В присутствии ЗШО сроки схватывания цементных композиций практически не меняются по сравнению с чистым САЦ. При ограничении количества ЗШО в составе портландцемента, прочностные характеристики остаются неизменными во всем периоде твердения.
  • золошлаковый отход;
  • сульфоалюминатный портландцемент;
  • композиционное вяжущее;
  • нормальная густота;
  • срок схватывания;
  • прочность на сжатие;
  • прочность на растяжение при изгибе ;
Литература
  1. Ивашина М.А., Кривобородов Ю.Р. Использование отходов промышленности в технологии сульфоалюминатного клинкера // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 1 (182). С. 22–24.
  2. Баженова С.И., Алимов Л.А. Высококачественные бетоны с использованием отходов промышленности // Вестник МГСУ. 2010. № 1. C. ­226–230.
  3. Ngo Van Toan. Research on the production of high-strength concrete using fine sand and mineral additives mixed with activated blast-furnace slag and rice husk ash // Journal Building Materials — Environment. 2012. No. 4. Pp. 36–45.
  4. Lam Van Tang, Bulgakov B., Aleksandrova O., Anh N.P. Effect of rice husk ash on hydrotechnical concrete behavior // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 365. P. 032007. DOI: 10.1088/1757-899X/365/3/032007
  5. Кузнецова Т.В., Кривобородов Ю.Р. Состав, свойства и применение специальных цементов // Технологии бетонов. 2014. № 2 (91). С. 8–11.
  6. Танг Ван Лам, Хунг Н.С., Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А., Орехова А.Ю. и др. Использование золошлаковых отходов в качестве дополнительного цементирующего материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 8. C. 19–27. DOI: 10.12737/article_5b6d58455b5832.12667511
  7. Кривобородов Ю.Р., Бурлов И.Ю. Свойства расширяющегося цемента в зависимости от параметров производств // Сухие строительные смеси. 2015. № 2. С. 39–41.
  8. Танг Ван Лам, Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А. Возможность использования зольных остатков для производства материалов строительного назначения во Вьетнаме // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. № 6. C. 6–12. DOI: 10.12737/article_5926a059214ca0.89600468.
  9. Wu K., Shi H., Guo X. Utilization of municipal solid waste incineration fly ash for sulfoaluminate cement clinker production // Waste Management. 2011. Vol. 31. Issue 9–10. Pp. 2001–2008. DOI: 10.1016/j.wasman.2011.04.022
  10. Aranda M.A.G., De la Torre A.G. Sulfoaluminate cement. Eco-efficient concrete. 2013. Pp. 488–522. DOI: 10.1533/9780857098993.4.488
  11. Кривобородов Ю.Р., Бурлов А.Ю., Бурлов И.Ю. Применение вторичных ресурсов для получения цементов // Строительные материалы. 2009. № 2. С. 44–45.
  12. Qian G.R., Shi J., Cao Y.L., Xu Y.F., Chui P.C. Properties of MSW fly ash–calcium sulfoaluminate cement matrix and stabilization/solidification on heavy metals // Journal of Hazardous Materials. 2008. Vol. 152. Issue 1. Pp. 196–203. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2007.06.118
  13. Luz C.A., Rocha J.C., Cheriaf M., Pera J. Use of sulfoaluminate cement and bottom ash in the solidification/stabilization of galvanic sludge // Journal of Hazardous Materials. 2006. Vol. 136. Issue 3. Pp. 837–845. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2006.01.020
  14. Martin L.H., Winnefeld F., Tschopp E., Müller C.J., Lothenbach B. Influence of fly ash on the hydration of calcium sulfoaluminate cement // Cement and Concrete Research. 2017. Vol. 95. Pp. 152–163. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.02.030
  15. García-Maté M., De la Torre A.G., León-Reina L., Aranda M.A., Santacruz I. Hydration studies of calcium sulfoaluminate cements blended with fly ash // Cement and Concrete Research. 2013. Vol. 54. Pp. 12–20. DOI: 10.1016/j.cemconres.2013.07.010
  16. Chen I.A., Juenger M.C. Incorporation of coal combustion residuals into calcium sulfoaluminate-belite cement clinkers // Cement and Concrete Composites. 2012. Vol. 34. Issue 8. Pp. 893–902. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2012.04.006
  17. Фурутин М.С. Свойства сульфоалюминатного цемента с добавкой доменного гранулированного шлака // Химия и химическая технология в XXI веке : мат. XIX Междунар. науч.-практ. конф. студ. и мол. уч. им. проф. Л.П. Кулева, 21–24 мая 2018, г. Томск. Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2018. C. 155–156.
  18. Samchenko S., Krivoborodov Y., Burlov I., Krivoborodova S. Sulfoaluminate cements based on technogenic waste // 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2018, Section: 26. Green Buildings Technologies and Materials. 2018. Vol. 18. Pp. 341–348. DOI: 10.5593/sgem2018/6.3/S26.045
  19. Tang Van Lam, Bulgakov B., Bazhenova S., Aleksandrova O., Anh Ngoc Pham, Tho Dinh Vu. Effect of rice husk ash and fly ash on the workability of concrete mixture in the high-rise construction // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 33. P. 02029. DOI: 10.1051/e3sconf/20183302029
  20. Танг Ван Лам, Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А., Нго Суан Хунг, Ха Хоа Ки и др. Влияние золы рисовой шелухи на свойства гидротехнических бетонов // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 6 (117). C. 768–777. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.768-777
  21. Pera J., Ambroise J. New applications of calcium sulfoaluminate cement // Cement and Concrete Research. 2004. Vol. 34. Issue 4. Pp. 671–676. DOI: 10.1016/j.cemconres.2003.10.019
  22. Bernardo G., Telesca A., Valenti G.L. A porosimetric study of calcium sulfoaluminate cement pastes cured at early ages // Cement and Concrete Research. 2006. Vol. 36. Issue 6. Pp. 1042–1047. DOI: 10.1016/j.cemconres.2006.02.014
  23. Samchenko S.V., Zorin D.A. Use sulfoferritic cements in construction // E3S Web of Conferences. 2018. Vol. 33. P. 02070. DOI: 10.1051/e3sconf/20183302070
  24. Самченко С.В., Бурлов И.Ю., Бурыгин И.В. Получение специальных цементов раздельным помолом на ОАО «Подольск-Цемент» // Вестник БГТУ. 2005. № 10. С. 266–269.
  25. Michel M., Georgin J.F., Ambroise J., Péra J. The influence of gypsum ratio on the mechanical performance of slag cement accelerated by calcium sulfoaluminate cement // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Issue 3. Pp. 1298–1304. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.09.015
  26. Wang W., Wang X., Zhu J., Wang P., Ma C. Experimental investigation and modeling of sulfoaluminate cement preparation using desulfurization gypsum and red mud // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2013. Vol. 52. Issue 3. Pp. 1261–1266. DOI: 10.1021/ie301364c
  27. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. М. : Стройиздат, 1986. 208 с.
  28. Самченко С.В. Сульфатированные алюмоферриты кальция и цементы на их основе. М. : РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2004. 120 с.
  29. Кривобородов Ю.Р., Самченко С.В. Физико-химические свойства сульфатированных клинкеров. М. : ВНИИЭСМ, 1991. 55 с.
  30. Самченко С.В. Формирование и генезис структуры цементного камня. М. : МГСУ, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2016. 284 с. URL: http://www.iprbookshop.ru/49874
  31. Кузнецова Т.В., Самченко С.В. Микроскопия материалов цементного производства. М. : МИКХиС, 2007. 301 с.
  32. Самченко С.В. Роль эттрингита в формировании и генезисе структуры камня специальных цементов. М. : РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005. 154 с.
СКАЧАТЬ (RUS)