sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2021-18-6-790-799sibadi-1376Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАCONSTRUCTION AND ARCHITECTUREПрименение технологических отходов дробления горных пород при разработке составов цементных бетоновUse of rock crushing technological wastes for cement concrete compositionsХафизоваЭ. Н.KhafizovaE. N.

Хафизова Эльза Назифовна – канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительные материалы»

Scopus Author ID - SC 57205439303

г.Тюмень

Elza N. Khafizova, Cand. of Sci., Associate Professor

Scopus Author ID - SC 57205439303 

Tyumen

hafizova_elza@mail.ruПанченкоЮ. Ф.PanchenkoI. F.

Панченко Юлия Федоровна – канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительные материалы»

Scopus Author ID – SC 57200297111 

г.Тюмень

Iuliia F. Panchenko, Cand. of Sci., Associate Professor

Scopus Author ID – SC 57200297111 

Tyumen

panchenkojf@tyuiu.ruПанченкоД. А.PanchenkoD. A.

Панченко Дмитрий Алексеевич – старший преподаватель кафедры «Строительные материалы»

Scopus Author ID – SC 57200293773

г.Тюмень

Dmitrii A. Panchenko, Senior Lecturer

Scopus Author ID – SC 57200293773 

Tyumen

panchenkoda@tyuiu.ruТюменский индустриальный университетРоссияTyumen Industrial UniversityRussian Federation202117012022186790799Copyright © Хафизова Э.Н., Панченко Ю.Ф., Панченко Д.А., 20222022Хафизова Э.Н., Панченко Ю.Ф., Панченко Д.А.Khafizova E.N., Panchenko I.F., Panchenko D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/1376

Введение. В статье изучены актуальные вопросы использования технологических отходов, образующихся при дроблении горных пород.Материалы и методы. В проведенных исследованиях использованы отсевы дробления горных пород производства Режевского щебеночного завода и доломитовый отсев Саткинского щебеночного завода. Приведены данные физико-механических свойств отходов дробления, а также исследования пылевидных частиц отсевов горных пород, выполненных лазерным анализатором размеров частиц Fritsch Analysette 22. Для изучения структуры бетона применялся электронный сканирующий микроскоп JEOL JSM-6510.Результаты. Приводятся результаты исследования тяжелых цементных бетонов классов В22,5-В40 с использованием отходов дробления горных пород. Для регулирования свойств бетонов использована добавка гиперпластификатор марки MC-PowerFlow 3100 и воздухововлекающая добавка Centrament Air 202. Исследован фазовый состав контактной зоны между цементным камнем и заполнителем – гранитным отсевом.Заключение. Разработаны составы тяжелых бетонов с применением отсевов дробления щебня и химических добавок для регулирования свойств бетона. Выпущена опытная партия железобетонных изделий на заводе ЖБИ «Ротор» п. Винзили Тюменской области.

Introduction. the article deals with the issues of the use of technological waste generated during rocks crushing.Materials and Methods. In the research the rock crushing screenings from the Rezhevsky crushed rock plant and dolomite screenings from the Satkinsky crushed rock plant were used. The data on the physical-mechanical properties of crushing waste is presented, as well as a study of dusty rock cuttings made with a Fritsch Analysette 22 laser particle size analyser. The structure of concrete was analyzed by JEOL JSM-6510 electron microscope.Results. The studying results of heavy weight cement concretes of classes B22.5 - B40 with crushed stone are presented in the article. To control the properties of concrete an MC-PowerFlow 3100 hyperplasticizer additive and an air-entraining additive Centrament Air 202 were used. The phase composition of the contact zone between the cement stone and the aggregate - granite screening has been investigated.Conclusion. compositions of heavy concrete have been developed with the use of crushed stone screenings and chemical additives to regulate concrete properties. A pilot batch of reinforced concrete products was produced at the Rotor reinforced concrete plant in Vinzili, Tyumen Region.

отходы дроблениягорные породыстроительные материалыотсевы дробления щебнятяжелый бетондобавки в бетонstone crushing wasterocksbuilding materialsscreenings of crushed stoneheavy weight concreteconcrete additivesReferencesОтсевы дробления – эффективный способ повышения качества бетонов / Д.Д. Хамидуллина [и др.] // Строительные материалы. 2006. № 11. С. 50–51.Hamidullina D.D., Garkavi M.S., Jakubov V.I., Rodin A.S., Kushka V.N. Otsevy droblenija - jeffektivnyj sposob povyshenija kachestva betonov. [Stone screening dust are the effective way to improve the quality of concretes]. Stroitel’nye materialy. 2006. 11: 50-51. (in Russian)Леонович С.Н., Полейко Н.Л. Эксплуатационные характеристики бетона на заполнителе из осадочных горных пород // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 66–69.Kharo O.E., Levkova N.S., Lopatnikov M.I., Gornostaeva T.A. Ispol’zovanie otkhodov pererabotki gornykh porod pri proizvodstve nerudnykh stroitel’nykh materialov. [Use of recycling rock wastes in the manufacture of non-metallic building materials]. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2003. 9: 18-19. (in Russian)Использование отходов переработки горных пород при производстве нерудных строительных материалов / О.Е. Харо [и др.] // Строительные материалы. 2003. № 9. С. 18–19.Primenenie retsikliruemykh materialov v dorozhnom stroitel’stve SShA i Evropy. [Application of recyclable materials in road construction in Europe and the United States]. BINTI. 2002. 1: 16-18. .Применение рециклируемых материалов в дорожном строительстве США и Европы. БИНТИ. 2002. № 1. С. 16–18.Levkova N.S., Gornostayeva T.A. Povyshenie jeffektivnosti kompleksnogo ispol’zovanija syr’ja za schet otsevov droblenija shhebnja iz izverzhennyh porod. [Increase of complex use efficiency of raw materials due to screenings of crushed stone from igneous rocks]. Bulletin of BSTU named after Shukhov. 2003. 5: 308-311. (rus).Левкова Н.С., Горностаева Т.А. Повышение эффективности комплексного использования сырья за счет отсевов дробления щебня из изверженных пород // Вестник БГТУ им. Шухова. 2003. № 5. С. 308–311.Nguyen Viet Kyong, Chumakov L.D. Kompleksnoe ispol’zovanie bazal’tovyh zapolnitelej v betone. [Complex use of basalt aggregates in concrete]. Scientific and technical journal “Vestnik MSSU”, 2009. 1: 164-167. (rus).Нгуен Вьет Кыонг, Чумаков Л.Д. Комплексное использование базальтовых заполнителей в бетоне // Вестник МГСУ. 2009. № 1. С. 164–167.Kryuchkova I.V. Analiz normativno-pravovoj bazy po regulirovaniju rynka vtorichnogo syr’ja dlja stroitel’stva. [Analysis of the regulatory and legal framework for regulating the market of secondary raw materials for construction]. Voronezh State Architectural and Construction University. 2006. 5 . (in Russian)Крючкова И.В. Анализ нормативно-правовой базы по регулированию рынка вторичного сырья для строительства // Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. 2006. 5 с.Yoshio Kasai. Criteria for use of scrap as a concrete aggregate. Cement and Concrete. 1981. 9:182-188.Yoshio Kasai. Criteria for use of scrap as a concrete aggregate. / Cement and Concrete. 1981. № 9. Pp.182-188.Malhotra V.M., Ramezanianpour A.R. Fly Ash in Concrete. 2nd Ed, CANMET, Energy, Mines and Resources Canada, Ottawa. Canada, 1994, 307 p.Malhotra, V.M. Fly Ash in Concrete / V.M. Malhotra, A.R. Ramezanianpour // 2nd Ed, CANMET, Energy, Mines and Resources Canada, Ottawa. Canada. – 1994. - 307 p.Yanagibashi K., Yonezawa T., Iwashimizu T., Tsuji D., Arakawa K., Yamada M. A new recycling process for coarse aggregate to be used concrete structure. Environmental-Conscious Materials and System for Sustainable Development. Proceedings of RILEM International Symposium. Tokyo. 2004: 137-143.Yanagibashi K. A new recycling process for coarse aggregate to be used concrete structure. / K. Yanagibashi, T. Yonezawa, T. Iwashimizu, D. Tsuji, K.Arakawa, M. Yamada. Environmental-Conscious Materials and System for Sustainable Development. Proceedings of RILEM International Symposium. Tokyo. – 2004. – Pp.137-143.Yasuhiro Dosho. Development of a Sustainable Waste Recycling System “Application of Recycled Aggregate Concrete Produced by Aggregate Replacing Method”. Journal of Advanced Concrete Technology. Japan Concrete Institute. Scientific paper. 2007. 5(1): 27-42.Yasuhiro Dosho. Development of a Sustainable Waste Recycling System «Application of Recycled Aggregate Concrete Produced by Aggregate Replacing Method» // Journal of Advanced Concrete Technology. Japan Concrete Institute. Scientific paper. – 2007. – Vol. 5. - № 1. - Pp. 27-42.Shatov A.N. Sposob polucheniya kachestvennykh tovarnykh betonov s uchetom spetsifiki material’noi bazy UrFO. [Method for obtaining high-quality commercial concretes taking into account the specificity of the material base of the Urals Federal District]. Tekhnologii betonov [Concrete Technologies]. 2017. 1-2: 10-11 (in Russian)Шатов А.Н. Способ получения качественных товарных бетонов с учетом специфики материальной базы УрФО // Технологии бетонов. 2017. № 1–2. С. 10–11.Leming M.L. Comparison of mechanical properties of high-strength concrete made with different raw materials. Transportation Research Record. 1990. 1284: 23-30.Leming M.L. Comparison of mechanical properties of high-strength concrete made with different raw materials. / Transportation Research Record. - 1990. - № 1284. - Pp.23-30.Akhtyamov V.F., Khafizova E.N. Vlijanie othodov nerudnogo proizvodstva na svojstva tjazhelyh betonov [Influence of technological non-metallic production wastes on heavy weight concrete properties]. May 2018. The Russian Automobile and Highway Industry Journal 15(2):261-268 DOI:10.26518/2071-7296-2018-2-261-268Ахтямов В.Ф, Хафизова Э.Н. Влияние отходов нерудного производства на свойства тяжелых бетонов // Вестник СибАДИ. 2018. № 2 (60). С. 261–268.Khafizova E.N. Heavy weight concretes based on technological non-metallic production wastes / E.N. Khafizova, K.A. Ibatulina, V.F. Akhatyamov / IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 463 (2018) 032042 doi:10.1088/1757-899X/463/3/032042.Khafizova E.N. Heavy weight concretes based on technological non-metallic production wastes / E.N. Khafizova, K.A. Ibatulina, V.F. Akhatyamov / IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 463 (2018) 032042 doi:10.1088/1757-899X/463/3/032042.Khafizova E.N., Akhtyamov V.F. Issledovanie vlijanija tehnogennyh othodov nerudnogo proizvodstva na svojstva betonov. [Study of technological wastes influence of non-metallic production on concrete properties]. Vestnik of TSUAB. 2017. 4: 107-116 (in Russian)Хафизова Э.Н., Ахмятов В.Ф. Исследование влияния техногенных отходов нерудного производства на свойства бетонов // Вестник ТГАСУ. 2017. № 4. С.107–116.Khafizova E.N., Akhtyamov V.F., Panchenko I.F., Panchenko D.A. Melkodispersnaja sostavljajushhaja otsevov gornyh porod v tjazhelyh cementnyh betonah. [Micro-fine component of stone screening dust in heavy weight cement concrete]. Innovacii I investicii. 2019. 9: 261-266.Мелкодисперсная составляющая отсевов горных пород в тяжелых цементных бетонах / Э.Н. Хафизова [и др.] // Инновации и инвестиции. 2019. № 9. C. 261–266.Lotov V.A., Tarbeev O.G., Kutugin V.A. Prigotovlenie betonnyh smesej pri proizvodstve vysokoprochnyh betonov. [Preparation of concrete mixtures for the production of high-strength concrete] Reports of the 3rd (XI) International Meeting on Chemistry and Cement Technology. St. Petersburg: ALITinform, 2009: 141 (in Russian)Лотов В.А. Приготовление бетонных смесей при производстве высокопрочных бетонов / В.А. Лотов, О.Г. Тарбеев, В.А. Кутугин // Сб. докладов 3-го (XI) Международного совещания по химии и технологии цемента. Санкт-Петербург: АЛИТинформ. 2009. 141 с.Fedosov S.V., Akulova M.V., Slizneva Т.Е., Padokhin V.A. Melkozernistyj beton na mehanomagnitoaktivirovannoj vode s dobavkoj superplastifikatora. [Fine-grained concrete on mechano-magneto-activated water with the addition of a superplasticizer]. Bulletin of MGSU. 2012. 5: 120-127 (in Russian)Федосов С.В., Акулова М.В., Падохин В.А. Мелкозернистый бетон на механомагнитоактивированной воде с добавкой суперпластификатора // Вестник МГСУ. 2012. № 5. С. 120–127.Yakovlev G.I., Pervushin G.N., Polyansky I.S. M.M. Beton povyshennoj dolgovechnosti pri proizvodstve opor linij jelektroperedach. [Concrete of increased durability in the production of power transmission towers]. Stroitel’nye materialy [Construction Materials]. 2014. 5: 1-3 (in Russian)Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Полянских И.С. Бетон повышенной долговечности при производстве опор линий электропередач // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 1–3.Berdichevsky G.I., Vasiliev A.P., Malinina L.A. Proizvodstvo sbornyh zhelezobetonnyh izdelij. [Manufacture of precast concrete units]. Reference guide: Stroiizdat. 1989. 447 p. (rus).Леонович С.Н., Полейко Н.Л. Эксплуатационные характеристики бетона на заполнителе из осадочных горных пород // Строительные материалы. 2016. № 8. С. 66–69.Leonovich S.N., Polejko N.L. Jekspluatacionnye harakteristiki betona na zapolnitele iz osadochnyh gornyh porod [Performance characteristics of concrete on aggregate from sedimentary rocks]. Stroitel’nye materialy [Construction Materials]. 2016. 8: 66-69 (in Russian).Бетонные композиты с использованием гравийно-песчаных смесей месторождений Чеченской Республики / А.Х. Аласханов [и др.] // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019. Т. 46, № 2. С. 136–147.Alaskhanov, A. Kh., Murtazaev, S.A. Yu., Saidumov, M. S. and Khubaev, M.S. M. [et al.] (2019) ‘Betonnye kompozity s ispol’zovaniem graviino-peschanykh smesei mestorozhdenii Chechenskoi Respubliki’ [Concrete composites using gravel-sand mixtures from the deposits of the Chechen Republic]. Bulletin of the Dagestan State Technical University. Technical sciences. 46. 2: 136147.Муртазаев С-А. Ю., Саламанова М.Ш. Перспективы использования термоактивированного сырья алюмосиликатной природы // Приволжский научный журнал. 2018. № 2 ( 46). С. 65–70.Murtazaev, S.A. Yu. and Salamanova, M. Sh. (2018) ‘Perspektivy ispol’zovaniya termoaktivirovannogo syr’ya alyumosilikatnoi prirody’. Privolzhskii nauchnyi zhurnal. [Prospects for the use of thermally activated raw materials of aluminosilicate nature. Volga Scientific Journal]. 2 (46): 6570.Естемесов. З.А. Строительные отходы – неисчерпаемый источник богатства для строителей / З.А. Естемесов [и др.] // Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2020.Том XVI, № 4 (22). С. 57–63.Estemesov Z.A., Sultanbekov T.K., Sarsenbaev N.B., Sauganova G.R. Stroitel’nye othody – neischerpaemyj istochnik bogatstva dlja stroitelej. [Construction waste – an inexhaustible source of wealth for builders]. Herald of GSTOU. Engineering sciences. V XVI. 2020. 4 (22): 57-63.Bataev D. K-S., Murtazayev S-A. Yu., Salamanova M.Sh., Viskhanov S.S. Utilization of Cement Kiln Dust in Production of Alkali-Activated Clinker-Free Binders (Использование цементной пыли в производстве бесклинкерных вяжущих щелочной активации) // Proceedings of the International Symposium “Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research” dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST). April 2019. Vol. 1. Р. 457460.Bataev, D. K-S., Murtazayev, S-A. Yu., Salamanova, M. Sh. and Viskhanov, S. S. (2019) ‘Utilization of Cement Kiln Dust in Production of Alkali-Activated Clinker-Free Binders’. Proceedings of the International Symposium “Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research” dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST). April 2019. 1: 457460.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.