Влияние дисперсных побочных продуктов промышленности на прочность бетона

Введение дисперсных минеральных добавок оказывает благоприятное влияние на многие свойства бетона. Это связано с физическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие частицы обычно имеют более тонкий гранулометрический состав, чем портландцемент, и проявляют себя как микронаполнитель. С другой стороны, это может быть связано с их пуццолановой активностью, которая проявляется в способности кремнезема и глинозема взаимодействовать с гидратом окиси кальция и образовывать гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. В данной работе активность минеральных дисперсных компонентов оценивали по теоретическому значению коэффициента гидратационной активности, который определяли по их химическому составу. Фактический коэффициент гидратационной активности рассчитывали по максимальному значению прироста массы дисперсных побочных продуктов промышленности путем поглощения этими добавками Ca(OH)₂ из насыщенного раствора извести. Количественный и вещественный состав кристаллических соединений в побочных продуктах промышленности определяли одним из косвенных методов, а именно с помощью рентгенофазового анализа. Экспериментальными данными было установлено, что фактическая пуццолановая активность оказалась намного ниже теоретического значения, и поэтому побочные продукты промышленности расположились в такой последовательности: золошлаковая смесь - побочный продукт углеобогащения - доменный гранулированный шлак, что подтверждается результатами рентгенофазового анализа и согласуется со значениями предела прочности бетонных образцов при сжатии, испытанных в разный период твердения.

1. Попов С.В. Мелкозернистые плотные бетоны со специальными свойствами на заполнителях из каменноугольных и антрацитовых золошлаковых материалов ТЭС Донбасса. Дис. ... канд. техн. наук: Макеевка, 2003. 184 с.

2. Белякова Ж.С., Величко Е.Г., Комар А.Г. Экологические, материаловедческие и технологические аспекты применения зол ТЭС в бетоне // <i>Строительные материалы</i>. 2001. № 3. С. 46–48.

3. Резниченко П.Т., Чехов А.П. Охрана окружающей среды и использование отходов промышленности: Справочник. Днепропетровск: Промінь, 1979. 174 с.

4. Малинина Л.А., Батраков В.Г. Бетоноведение: настоящее и будущее // <i>Бетон и железобетон.</i> 2003. № 1. С. 2–6.

5. Ferraris C.F., Obla K.H., Hill R. The influence of mineral admixtures on the rheology of cement paste and concrete // <i>Cement and Concrete Research.</i> 2001. Vol. 31. No. 2, pp. 245–255. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00454-3

6. Moranville-Regourd M. Portland cement – based binders – cements for the next millennium. <i>Proceedings of the International Conference “Creating with Concrete”.</i> Dundee.1999, pp. 87–99.

7. Naik T.R., Kraus R.N. Use of industrial by-products in cement-based materials. <i>Proceedings of the International Conference “Creating with Concrete”.</i> Dundee. 1999, pp. 23–34.

8. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. М.: Стройиздат, 1977. 224 с.

9. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1986. 464 с.

10. Брагинский В.Г., Попов В.В. Экономичные виды бетонов с использованием топливных отходов ГРЭС // <i>Современные проблемы строительства: Ежегод. науч.-техн. сб.</i> 1997. С. 88–94.

11. Попов С.В., Брагинский В.Г., Мельниченко И.В., Давиденко В.П. Рациональное использование минеральных отходов промышленности в строительстве // <i>Современные проблемы строительства: Ежегод. науч.-техн. сб.</i> 2007. № 5 (10). С. 123–127.

12. Рамачандран В.С., Фельдман Р.Ф., Коллепарди М. и др. Добавки в бетон. М.: Стройиздат, 1988. 575 с.

13. Li G. Properties of high-volume fly ash concrete incorporating nano-SiO₂ // <i>Cement and Concrete Research</i>. 2004. Vol. 34. No. 6, pp. 1043–1049. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2003.11.013

14. Sabir B.B., Wild S., Bai J. Metakaolin and calcined clays as pozzolans for concrete: a review // <i>Cement and Concrete Composites</i>. 2001. Vol. 23. No. 6, pp. 441–454. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(00)00092-5

15. Shvarzman A., Kovler K., Schamban I. Influence of chemical and phase composition of mineral admixtures on their pozzolanic activity // <i>Advances in Cement Research</i>. 2001. Vol. 13. No. 1, pp. 1–7.

16. Схвитаридзе Р.Е. Химия цемента и методы ускоренного прогнозирования прочности на сжатие (активности) цементов с минеральными добавками и бетонов // <i>Бетон и железобетон</i>. 2005. № 3. С. 6–11.

17. Yavruyan Kh.S., Gaishun E.S., Kotlyar V.D., Okhotnaya A.S. Features of phasea mineralogical conversions when burning wall ceramics on the basis of secondary materials for processing coal deposits of eastern Donbass // <i>Materials Science Forum</i>. 2019, pр. 67–74.

18. Котляр В.Д., Явруян Х.С., Гайшун Е.С., Терёхина Ю.В. Комплексный подход при переработке отходов угледобычи Восточного Донбасса. <i>Управление муниципальными отходами как важный фактор устойчивого развития мегаполиса</i>. 2018. № 1. С. 115–118.

19. Yavruyan Kh.S., Gaishun E.S., Kotlyar V.D., Serebryanaya I.А., Filippova A.А., Gaishun A. S. Selection of compositions of ceramic masses based on industrial wastes using mathematical planning methods // <i>E3S Web Conf</i>. 2020. Vol. 164. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016414017

20. Yavruyan Kh.S., Kotlyar V.D., Gaishun E.S. Mediumfraction materials for processing of coal-thread waste drains for the production of wall ceramics // <i>Materials Science Forum</i>. 2018. Vol. 931. MSF, pp. 532–536. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.532

21. Yavruyan Kh.S., Gaishun E.S., Kotlyar V.D., Serebryanaya I.А., Filippova A.А., Gaishun A.S. Selection of compositions of ceramic masses based on industrial wastes using mathematical planning methods // <i>E3S Web Conf</i>. 2020 Vol. 164. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016414017