Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

Вяжущие композиции из цемента и керамзитовой пыли

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-584-596

Аннотация

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.

Об авторах

Д. С. Махортов
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Россия

Махортов Денис Сергеевич – аспирант кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций

г. Белгород



Л. Х. Загороднюк
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Россия

Загороднюк Лилия Хасановна – д-р техн. наук, проф. кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций

г. Белгород



Н. А. Шаповалов
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Россия

Шаповалов Николай Афанасьевич – д-р техн. наук, проф. кафедры теоретической и прикладной химии

г. Белгород



Д. А. Сумской
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Россия

Сумской Дмитрий Алексеевич – ассистент кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций

г. Белгород



Список литературы

1. Рахимов Р. З., Магдеев Р. З., Ярмаковский В. Н. Экология, научные достижения и инновации в производстве строительных материалов на основе и с применением техногенного сырья // Строительные материалы. 2009. № 12. С. 8–11.

2. Османов Н. Н. Смешанные вяжущие на основе дисперсных минеральных добавок // Цемент и его применение. 2005. C. 56–57.

3. Загороднюк Л. Х. Композиционные вяжущие на основе органо-минерального модификатора для сухих ремонтных смесей / Л. Х. Загороднюк, В. С. Лесовик, А. В. Шамшуров, Д. А. Беликов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. № 5. С.25–31.

4. Лесовик В. С. К проблеме повышения эффективности композиционных вяжущих / В. С. Лесовик, Н. И. Алфимова, Е. А. Яковлев, М. С. Шейченко // Вестник БГТУ им. Шухова. 2009. № 1. С. 30–33.

5. Рахимов Р. З., Рахимова Н. Р. Научные, экспериментальные, технико-экономические предпосылки управления структурой и свойствами наполненных искусственных строительных композиционных материалов // Градостроительство. 2011. № 3. С. 73–79.

6. Лесовик В. С., Алфимова Н. И., Вишневская Я. Ю. Высокоэффективные композиционные вяжущие с использованием наномодификатора // Вестник центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2010. 90 с.

7. Гридчин A. M., Лесовик Р. В. Особенности производства ВНВ и бетона на его основе с использованием техногенного полиминерального песка // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. № 1.С. 36–37.

8. Zagorodnuk L. H., Lesovik V. S., Shkarin A. V., Belikov D. A., Kuprina A. A. Creating Effective Insulation Solutions, Takinginto Accountthe Law of Affinity Structuresin Construction Materials // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 24. No. 11. pp. 1496-1502.

9. Загороднюк Л. Х., Лесовик В. С., Беликов Д. А. К проблеме проектирования сухих ремонтных смесей с учетом сродства структур // Вестник Центрального регионального отделения РААСН. Москва. 2014. № 18. С. 112–119.

10. Загороднюк Л. Х., Лесовик В. С., Гайнутдинов Р. Специфика твердения строительных растворов на основе сухих смесей // Вестник Центрального регионального отделения РААСН. Москва. 2014. № 17. С. 93–98.

11. Lesovik V. S., Zagorodnuk L. H., Tolmacheva M. M., Smolikov A. A., Shekina A. Y., Shakarna M. H. I. Structure-formation of contact layers of composite materials // Life Science Journal. 2014. Т. 11. No. 12. pp.948-953.

12. Kuprina А. А., Lesovik V. S., Zagorodnyk L. H., Elistratkin M. Y. Anisotropy of Materials Properties of Natural and Man-Triggered Origin // Research Journal of Applied Sciences. 2014. No. 9. pp. 816-819.

13. Рахимов Р. З. Керамзитовая пыль как активная добавка в минеральные вяжущие – состав и пуццолановые свойства / Р. З. Рахимов, М. И. Халиуллин, А. Р. Гайфуллин, О. В Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. 2013. № 19. С. 57–61.

14. Рахимова Н. Р. Влияние добавок молотого боя керамического кирпича на состав и микроструктуру камня композиционного шлакощелочного вяжущего // Башкирский химический журнал. 2007. № 14. С 83–86.

15. Locher F.W., Richartz W., SprungS. Erstarren von Zement. Teil 1: Reaktion und Gefügeentwicklung // ZKG. 1976. No. 10. pp. 435-442.

16. Лесовик В. С., Загороднюк Л. Х., Шахова Л. Д. Техногенные продукты в производстве сухих строительных смесей: монография. Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2010. 169 с.

17. Котенко Е. А., Морозов В. Н., Анисимов В. Н. Освоение недр и экологические проблемы – взгляд в XXI век // Геоэкологические проблемы безопасной эксплуатации горно-металлургического комплекса КМА. 2000. № 2. С. 22–24.

18. Лесовик B. C. Использование промышленных отходов КМА в производстве строительных материалов // Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. 1987. № 3. С. 57–58.

19. Козубская Т. Г. Использование техногенных отходов в производстве строительных материалов // Строительные материалы. 2002. № 2. С. 10–12.

20. Строкова В. В. Новые технологии производства строительных материалов на основе нетрадиционного сырья КМА // Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века. 2004. № 5. С. 60–61.

21. Kouji O., A. Thomas, Bier Cement and Concrete Research. [Электронный ресурс]. 2010.No. 40. P. 1034 – 1040. Availableat: https://www.journals.elsevier.com/cement-and-concrete-research

22. Глуховский В. Д. Шлакощелочные цементы // Цемент. 1985. № 3. С.11–12.

23. Рахимов Р. З., Гайфуллин А. Р., Халиуллин Р. З. Плотность упаковки зерен композиционного гипсового вяжущего в зависимости от дисперсности и гранулометрического состава // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16, № 7. С. 129–131.

24. Бердов Г. И. Повышение свойств композиционных строительных материалов введением минеральных добавок / Г. И. Бердов, Л. В. Ильина, В. Н. Зырянова, Н. И. Никоненко, А. В. Мельников // Стройпрофи [Электронный ресурс]. 2012. № 2. С. 26–29. Режим доступа: http://stroy-profi.info/archive/10994.

25. Баженов Ю. М., Алимов Л. А., Воронин В. В. Развитие теории формирования структуры и свойств бетонов с техногенными отходами // Известия вузов. Строительство. 1996. № 7. С. 55–58.

26. Скобло Л. И. Использование промышленных отходов в цементной промышленности США // Цемент и его применение. 2005. № 4. С. 75–77.

27. Рахимова Н. Р., Рахимов Р. З., Хамитова Р. Ф. Композиционные шлакощелочные вяжущие с добавками молотого отсева дробления бетонного лома // Техника и технология силикатов. 2013. Т. 20. № 3. С. 9–15.

28. Рахимбаев Ш. М. К вопросу о фазовом составе и рациональном применении саморассыпающихся сталеплавильных шлаков / Ш. М. Рахимбаев, А. С. Погромский, Г.С. Духованый, Т.В. Аниканова // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2008. № 1. С. 49–52.

29. Горин В. М.Расширение областей применения керамзитового гравия / Горин В. М., С. А. Токарева, В. Ю. Сухов, П. Ф. Нехаев, В. Д. Авакова, Н. М. Романов // Строительные материалы. 2003. № 11. С. 19–21.

30. Самченко С. В., Макаров Е. М. Модифицирование макро- и микроструктуры композиционных материалов гидросиликатами кальция // Техника и технология силикатов. 2013. Т 20, № 4. С. 20–24.


Рецензия

Для цитирования:


Махортов Д.С., Загороднюк Л.Х., Шаповалов Н.А., Сумской Д.А. Вяжущие композиции из цемента и керамзитовой пыли. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2022;19(4):584-596. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-584-596

For citation:


Makhortov D.S., Zagorodnyuk L.Kh., Shapovalov N.A., Sumskoy D.A. Cement and claydite dust binding compositions. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2022;19(4):584-596. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-584-596

Просмотров: 462


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)