Махортов Денис Сергеевич – аспирант кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
г. Белгород
Denis S. Makhortov – Postgraduate student, the Building Materials Science, Products and Structures Department
Belgorod
Загороднюк Лилия Хасановна – д-р техн. наук, проф. кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
г. Белгород
Liliya Kh. Zagorodnyuk – Dr. of Sci., Professor, the Building Materials Science, Products and Structures Department
Belgorod
Шаповалов Николай Афанасьевич – д-р техн. наук, проф. кафедры теоретической и прикладной химии
г. Белгород
Nikolay A. Shapovalov – Dr. of Sci., Professor, the Theoretical and Applied Chemistry Department
Belgorod
Сумской Дмитрий Алексеевич – ассистент кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
г. Белгород
Dmitry A. Sumskoy – Assistant, the Building Materials Science, Products and Structures Department
Belgorod
Введение. В статье приведены результаты получения вяжущих композиций оптимального состава на основе портландцемента и отходов керамзитового производства – керамзитовой пыли. Проведены исследования гранулометрического состава, представлены результаты испытаний вяжущих композиций различных составов: цемент – керамзитовая пыль, прошедших совместную механоактивацию в вибрационной мельнице. Разработаны и установлены составы вяжущих композиций с широким спектром применения.
Используя метод электронной микроскопии, были сделаны микрофотографии сколов цементных камней, полученных на основе портландцемента и различного содержания отходов керамзитового производства – керамзитовой пыли, прошедших совместную механоактивацию в вибрационной мельнице. Отмечается активное зарастание открытых пор цементных камней, полученных вяжущих композиций новообразованиями различных размеров. После использования керамзитовой пыли в качестве сырьевой смеси наблюдается уплотнение структуры композита.
Материалы и методы. В исследованиях применяли портландцемент ЦЕМ0 52,5Н (ГОСТ 31108–2020) ЗАО «Белгородский цемент» и керамзитовую пыль – отходы производства керамзита. Механоактивацию выполняли путем помола в вибрационной мельнице. Нормальная густота определялась при помощи прибора Вика согласно ГОСТу. Гранулометрический состав исследовали с помощью прибора AnalyssetteNanoTecplus. Микроструктуру изучали с использованием сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения TESCAN MIRA 3 LMU. С целью построения дифрактограмм был использован прибор ARL X’TRA ThermoFisher Scientific.
Результаты. Вяжущая композиция с оптимальной дозировкой керамзитовой пыли демонстрирует увеличение прочностных характеристик по сравнению с рядовым портландцементом, при этом наблюдается уплотнение структуры цементного камня, о чем свидетельствуют показатели плотности и микрофотографии образцов.
Обсуждение и заключение. Применение отходов производства керамзита – керамзитовой пыли в качестве минерального наполнителя вяжущей композиции позволяет экономить дорогостоящий портландцемент, при этом увеличивая прочностные характеристики вяжущей композиции.
Introduction. The article presents the production results for binder compositions of the optimal proportion based on Portland cement and claydite waste – claydite dust. The granulometric composition studies have been conducted, test results for binder compositions of different proportions are presented: cement – claydite dust, jointly mechanically activated in a vibrating mill. The binder compositions with a wide range of use have been developed and determined. Using the electron microscopy method, microphotographs of cement stones chips made from Portland cement and different contents of claydite dust, which have been mechanically activated in a vibrating mill, were taken. There is active overgrowth of open pores in cement stones obtained from binder compositions by neoplasms of various sizes.
After the use of claydite dust as a raw mix, the structure of the composite is compacted.
Materials and methods. ЦЕМ0 52.5N Portland cement (GOST 31108-2020) produced by ZAO Belgorodskii Cement and claydite dust, the waste of claydite dust production, were used in the work. The mechanical activation was performed by grinding in a vibrating mill. The normal density was determined using the Vic’s device according to GOST. The granulometric composition was studied using the AnalyssetteNanoTecplus device. The microstructure was studied using a high-resolution scanning electronic TESCAN MIRA 3 LMU microscope. In order to construct diffractograms, the ARL X’TRA Thermo Fisher Scientific device was used.
Results. The binding composition of the optimal proportion of claydite dust demonstrates an increase in strength characteristics, there is a compaction of the cement stone structure compared to ordinary Portland cement.
Discussion and conclusions. The use of waste from the production of claydite – claydite dust as a mineral filler of the binder composition makes it possible to save expensive Portland cement, while increasing the strength characteristics of the binder composition.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.