Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Физико-механические свойства бетона из механоактивированных минеральных компонентов
  • УДК 691.542
    doi: 10.33622/0869-7019.2023.08.49-56
    Руслан Абдирашитович ИБРАГИМОВ1, кандидат технических наук, доцент, rusmag007@yandex.ru
    Евгений Валерьевич КОРОЛЕВ2, доктор технических наук, профессор, проректор, korolev@nocnt.ru
    1 Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 420043 Казань, ул. Зеленая, 1
    2 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 190005 Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4
    Аннотация. Разработка технологии использования промышленных отходов - актуальная задача строительного материаловедения. Проведена оценка эффективности применения аппаратов вихревого слоя для механоактивации золы-уноса, используемой в качестве активной минеральной добавки. Количественно такая оценка проводилась путем сопоставления данных по параметрам структуры и физико-механическим свойствам тяжелого бетона. Установлено, что механоактивация золы-уноса приводит к аморфизации поверхности и повышению ее дисперсности. Это закономерно интенсифицирует пуццолановую реакцию по двум механизмам ее реализации - взаимодействие на поверхности золы-уноса и взаимодействие в растворе с продуктами поликонденсации ортокремниевой кислоты. Изучено влияние режима механоактивации на распределение частиц золы-уноса по размерам пор, исследована ее химическая активность по отношению к гидроксиду кальция, прочности бетона и другим свойствам. Выявлено, что частицы механоактивированной золы-уноса в цементном камне покрываются низкоосновными гидросиликатами кальция.
    Ключевые слова: тяжелый бетон, механоактивация золы-уноса, аппарат вихревого слоя, портландцемент, прочность, пористость, фаза C-S-H
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Пичугин Е. А. Аналитический обзор накопленного в Российской Федерации опыта вовлечения в хозяйственный оборот золошлаковых отходов теплоэлектростанций // Проблемы региональной экологии. 2019. № 4. С. 77-87. doi: 10.24411/1728-323X-2019-14077
    2. Шамрай Е. И., Таскин А. В., Иванников С. И., Юдаков А. А. Исследование возможностей комплексной переработки отходов предприятий энергетики Приморского края // Современные наукоемкие технологии. 2017. № 3. С. 68-75.
    3. Герасимова Н. П. Зола-уноса как сырье для производства бетонных блоков при решении экологической проблемы утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ // Вестник ИрГТУ. 2016. № 6(113). С. 122-127. doi: 10.21285/1814-3520-2016-6-122-127
    4. Макаренко С. В., Лозовский Б. М., Хохряков О. В., Хозин В. Г. Влияние активных пуццолановых наполнителей на свойства мелкозернистого цементного бетона // Известия КГАСУ. 2020. № 3(53). С. 39-46.
    5. Хохряков О. В. Композиционные цементы низкой водопотребности. Возможности и перспективы применения в строительных материалах // Строительные материалы. 2022. № 1-2. С. 123-133. doi: 10.31659/0585-430X-2022-799-1-2-123-133
    6. Хозин В. Г., Хохряков О. В., Козлов Р. В. Экологический рейтинг "карбонатных" цементов низкой водопотребности и бетонов на их основе // Известия КазГАСУ. 2021. № 2(56). С. 60-66. doi: 10.52409/20731523_2021_2_60
    7. Хозин В. Г., Хохряков О. В., Низамов Р. К. Карбонатные цементы низкой водопотребности - перспективные вяжущие для бетонов // Бетон и железобетон. 2020. № 1(601). С. 15-28.
    8. Голик В. И., Дмитрак Ю. В., Качурин Н. М., Стась Г. В. Параметры активации золы-уноса в качестве вяжущего при изготовлении бетонов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330. № 8. С. 173-179. doi: 10.18799/24131830/2019/8/2223
    9. Сафаров К. Б., Степанова В. Ф., Фаликман В. Р. Влияние механоактивированной низкокальциевой золы-уноса на коррозионную стойкость гидротехнических бетонов Рогунской ГЭС // Строительные материалы. 2017. № 10. С. 20-25.
    10. Парфенова Л. М., Бозылев В. В., Шведов А. П., Высоцкая М. Н. Режимы и способы активации золошлаковых отходов теплоэлектростанций // Вестник ПГУ. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2016. № 8. С. 57-60.
    11. Manojsuburam R., Sakthivel E., Jayanthimani E. A study on the mechanical properties of alkali activated ground granulated blast furnace slag and fly ash concrete [Исследование механических свойств активированного щелочью молотого гранулированного доменного шлака и зольного бетона] // Materials Today. Proc. 2022. Vol. 62(4). Pp. 1761-1764. doi: 10.1016/j.matpr.2021.12.328
    12. Hefni Y., Zaher Ye. A. E., Wahab M. A. Influence of activation of fly ash on the mechanical properties of concrete [Влияние активации золы-уноса на механические свойства бетона] // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 172. Pp. 728-734. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.04.021
    13. Temuujin J., Ruescher C. H. Microstructural and thermal characterization of concretes prepared with the addition of raw and milled fly ashes [Микроструктурная и термическая характеристика бетонов, приготовленных с добавками сырой и молотой золы-уноса] // Journal of Materials Research and Technology. 2022. Vol. 20. Pp. 1726-1735. doi: 10.1016/j.jmrt.2022.07.171
    14. Черкинский Ю. С. Химия полимерных неорганических вяжущих веществ. Ленинград : Химия. Ленингр. отд-ние, 1967. 224 с.
    15. Айлер Р. Химия кремнезема. М. : Мир, 1982. Ч 1. 416 с.
    16. Kumar S., Kumar R. Mechanical activation of fly ash: effect on reaction, structure and properties of resulting geopolymer [Механическая активация золы-уноса: влияние на реакцию, структуру и свойства получаемого геополимера] // Ceramics International. 2011. No. 37. Pp. 533-541. doi: 10.1016/j.ceramint.2010.09.038
    17. Bicer A. Effect of fly ash particle size on thermal and mechanical properties of fly ash-cement composites [Влияние размера частиц золы-уноса на термические и механические свойства композитов зола-уноса-цемент] // Thermal Science and Engineering Progress. 2018. No. 8. Pp. 78-82. doi: 10.1016/j.tsep.2018.07.014
    18. Han X., Yang J., Feng J. et al. Research on hydration mechanism of ultrafine fly ash and cement composite [Исследование механизма гидратации ультрадисперсной золы-уноса и цементного композита] // Construction and Building Materials. 2019. No. 227. Pp. 116697. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.116697
    19. Kumar R., Bhattacharjee B. Porosity, pore size distribution and in situ strength of concrete [Пористость, распределение пор по размерам и прочность бетона] // Cement and Concrete Research. 2003. No. 33. Pp. 155-164. doi: 10.1016/S0008-8846(02)00942-0
    20. Feng J., Sun J., Yan P. The influence of ground fly ash on cement hydration and mechanical property of mortar [Влияние золы-уноса на гидратацию цемента и механические свойства раствора] // Advances in Civil Engineering. 2018. No. 5. Pp. 4023178. doi: 10.1155/2018/4023178
    21. Khaydarov B. et al. Efficient method of producing clinker-free binding materials using electromagnetic vortex milling [Эффективный способ производства бесклинкерных вяжущих с использованием электромагнитно-вихревого помола] // Materials Letters. 2018. Vol. 226. Pp. 13-18. doi: 10.1016/j.matlet.2018.05.016
    22. Урханова Л. А., Цыдыпова А. Ц. Влияние золя кремнекислоты на физико-механические свойства полистиролбетона // Строительные материалы. 2018. № 1-2. С. 45-51.
  • Для цитирования: Ибрагимов Р. А., Королев Е. В. Физико-механические свойства бетона из механоактивированных минеральных компонентов // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 8. С. 49-56. doi: 10.33622/0869-7019.2023.08.49-56

НАЗАД