Алексей Ильич Фадин*, аспирант (направление подготовки: 08.06.01 – Техника и технология строительства), Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза
e-mail: Fadin@tulpm.ru
Alexey I. Fadin*, postgraduate student (field of study: 06.08.2011 – Engineering and Construction Technology), Penza State University of Architecture and Construction, Penza
e-mail: Fadin@tulpm.ru
Игорь Иванович Романенко, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Механизация и автоматизация производства», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза
Igor I. Romanenko, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Head of the “Mechanization and Automation of Production” Department, Penza State University of Architecture and Construction, Penza
Введение. В данной статье представлены результаты исследовательских работ по дальнейшему развитию технологии ускоренной карбонизации сталеплавильных шлаков в направлении изготовления натурных образцов строительных изделий (строительного кирпича, тротуарной плитки).
Цель. Получение изделий, по физико-механическим характеристикам не уступающим дорожно-строительным мелкоштучным изделиям (плитка, кирпич), без применения связующих и других видов активации шлаков (помол, введение щелочей и т. д.), имея систему из трех компонентов: сталеплавильный шлак, вода и углекислый газ (СО2).
Материалы и методы. В работе использовался сталеплавильный шлак ПАО «НЛМК» фракции до 10 мм, газообразная углекислота по ГОСТ 8050-85 в баллоне. Проведены исследования влияния следующих технологических факторов, влияющих на физико-механические характеристики получаемых изделий:
1. В процессе формования изделий: гранулометрический состав смеси; влажность формовочной смеси; плотность свежеотформованных изделий; предварительная выдержка и сушка для снижения влажности перед карбонизацией.
2. В процессе ускоренной карбонизации: давление, температура, концентрация СО2, время карбонизации.
Результаты. Экспериментально доказана возможность получения гиперпрессованием мелкоштучных дорожно-строительных изделий на основе сталеплавильных шлаков методом ускоренной карбонизации с прочностными характеристиками, не уступающими требованиям к мелкоштучным дорожным бетонам.
Выводы. Доказана возможность изготовления высококачественных мелкоштучных изделий без применения связующих и других видов активации шлаков (помол, введение щелочей и т. д.). Установлены технологические закономерности получения изделий со следующими характеристиками: предел прочности при сжатии – 15–85 МПа, средняя плотность – 1700–2450 кг/м3, морозостойкость – до F2200.
Introduction. This article presents research work on the further development of the technology of accelerated carbonation of steelmaking slags in the direction of manufacturing full-scale samples of building products (building bricks, paving slabs).
Aim. Obtain products with physics-mechanical characteristics that are not conceding to small-piece road construction products (tiles, bricks) without the use of binders and other types of slag activation (grinding, introduction of alkalis, etc.), having a system of three components: steelmaking slag, water and carbon dioxide (CO2).
Materials and methods. Steelmaking slag of PJSC NLMK with fractions up to 10 mm and gaseous carbon dioxide in a gas bottle in accordance with State Standard 8050-85 were used in the work. The influence of the following technological factors affecting the physical and mechanical characteristics of the obtained products has been studied:
1. In the process of molding products: granulometric composition of the mixture; humidity of the molding mixture; density of freshly molded products; pre-exposure and drying for reducing of humidity before carbonation.
2. In the process of accelerated carbonation: pressure, temperature, CO2 concentration, carbonation time.
Results. The possibility of obtaining of small-piece road construction products based on steelmaking slags by hyperpressing using accelerated carbonation with strength characteristics that are not conceding to the requirements for small-piece road concretes has been experimentally proved.
Conclusions. The possibility of manufacturing of highquality small-piece products without the use of binders and other types of slag activation (grinding, introduction of alkalis, etc.) has been proved. Technological patterns for obtaining products with the following characteristics have been established: compressive strength – 15–85 MPa, average density – 1700–2450 kg/m3, frost resistance – up to F2200.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.