Павел Геннадьевич Козлов, преподаватель
о. Русский, п. Аякс, 10, г. Владивосток, 690922
Pavel G. Kozlov, lecturer
10 Ajax Settlement, Russkiy Island, Vladivostok, 690922
Нарман Аюбович Аюбов, канд. экон. наук, доцент, научный сотрудник
Старопромысловское шоссе, 21А, г. Грозный, 364020
Narman A. Ayubov, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, Research Fellow
21A Staropromyslovskoye Highway, Grozny, 364020
Введение. Золоотвалы подвергают риску здоровье населения, а предприятия, вынужденные хранить золошлаковые отходы, несут значительные финансовые потери из-за негативного воздействия на окружающую среду, в свою очередь, золошлаковые отходы, после определенной подготовки, могут служить основой для производства конкурентоспособной бесцементной продукции строительного назначения, что является научной задачей.
Цель. Разработка научно обоснованного технологического решения получения геополимерных строительных материалов на основе гидроудаленных золошлаковых отходов теплоэлектростанций.
Материалы и методы. Основой для геополимеров были ЗШО Владивостокской ТЭЦ-2, Приморской ГРЭС и Артёмовской ТЭЦ Приморского края. Для комплексного исследования сырьевых компонентов и разработанных материалов были применены современные методы: рентгенофазовый анализ, энергодисперсионый микроанализ, сканирующая электронная микроскопия, дифференциально-термический анализ, инфракрасная спектроскопия.
Результаты. Усовершенствовано технологическое решение предварительной подготовки золошлаковых отходов, на основе которых разработано инновационное геополимерное вяжущее. Разработана широкая номенклатура составов геополимерных бетонов путём различной комбинации продуктов утилизации золошлаковых отходов. В отличие от продуктов гидратации традиционных портландцементных бетонов, представленных основными структурообразующими новообразованиями гидросиликатов кальция, в разработанных геополимерах микроструктура составлена гидроалюмосиликатами кальция и натрия. В этом случае, атомы алюминия, встроенные в кристаллическую решетку гидратных новообразований, значительно упрочняют ее.
Выводы. Научно обоснована и экспериментально доказана эффективность применения золошлаковых отходов ТЭС в качестве источника для получения новых экологически безопасных геополимерных бетонов классов до В60 на сжатие и Вtb10,0 на растяжение при изгибе. Прочность при сжатии и изгибе разработанных материалов позволяет говорить об их конкурентоспособности по сравнению с традиционными портландцементными бетонами. Прочность при сжатии разработанных геополимеров в 2 раза превышает аналогичную характеристику для материалов на основе распространенного портландцемента ЦЕМ I 32,5H и в 1,5 раза выше чем для высокопрочного ЦЕМ I 42,5H.
Introduction. Ash dumps put public health at risk, and enterprises forced to store ash and slag waste incur significant financial losses due to the negative impact on the environment, in turn, bottom ash, after some preparation, can serve as the basis for the production of competitive cement-free construction products, which is a scientific task.
Aim. Development of a scientifically based technological solution for the production of geopolymer building materials based on hydro-removed ash and slag waste from thermal power plants.
Materials and methods. The basis for geopolymers were the combined heat and power plants of Vladivostok TPP-2, Primorskaya GRES and Artemovskaya TPP of Primorsky Krai. Modern methods were used for a comprehensive study of raw materials and developed materials: X-ray phase analysis, energy dispersion microanalysis, scanning electron microscopy, differential thermal analysis, and infrared spectroscopy.
Results. The technological solution for the preliminary preparation of ash and slag waste has been improved, on the basis of which an innovative geopolymer binder has been developed. A wide range of geopolymer concrete compositions has been developed through various combinations of ash and slag waste disposal products. Unlike the hydration products of traditional Portland cement concretes, which are represented by the main structure-forming neoplasms of calcium silicate hydrates, the microstructure in the developed geopolymers is composed of calcium and sodium hydroaluminosilicates. In this case, aluminum atoms embedded in the crystal lattice of hydrated neoplasms significantly strengthen it.
Conclusions. The effectiveness of using ash and slag waste from thermal power plants as a source for producing new environmentally friendly geopolymer concretes of classes up to B60 for compression and Btb10.0 for bending tension has been scientifically substantiated and experimentally proven. The compressive and flexural strength of the developed materials suggests their competitiveness in comparison with traditional Portland cement concretes. The compressive strength of the developed geopolymers is 2 times higher than the same characteristic for materials based on common Portland cement CEM I 32.5N and 1.5 times higher than for high-strength CEM I 42.5N.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.