Abstract. The purpose of these studies is to justify the feasibility of recycling different types of industrial waste instead of conventional expensive raw materials in production of environmentally friendly aerated concrete with required construction and operational properties. The impact of wastes from various industries on the environmental condition of affected areas, as well as the results of their environmental assessment were analyzed to determine whether these wastes could be used in production of high-performance building materials. The assessment of industrial wastes in aerated concrete production suggests that industrial wastes of hazard class IV can be recycled to produce aerated concrete. An environmentally friendly method for large-scale waste recycling, including a two-step environmentally sustainable mechanism, was developed. The basic quality indicators of the modified aerated concrete proved that the environmental safety could be enhanced by strengthening the structure, increasing its uniformity and improving thermal insulation properties. The modified non-autoclaved aerated concrete products with improved physical and operational properties were developed. They have the following properties: density -D700; class of concrete -В3.5; thermal transmittance coefficient -0.143 W/(m°С); frost resistance -F75.
Актуальность. Основной задачей осуществления экологической политики является создание ресурсоэффективной системы размещения и утилизации промышленных отходов и вторичного сырья, в частности, при производстве строительных материалов и изделий заданных свойств. В рамках данного исследования рассмотрены вопросы, связанные с активацией микрокремнезема, являющегося отходом ферросплавного производства, и способами его применения для модифицирования структуры цементного камня, в частности для тяжелого бетона. Определены механизм процесса структурообразования, способ введения и оптимальный расход добавки для модифицирования бетонной смеси. С помощью комплексного исследования определены продукты диспергирования микрокремнезема, входящего в состав комплексного модификатора. Установлено, что процесс действия химической активации минеральных частиц изучен недостаточно, в связи с этим представленные исследования, заключающиеся в поиске решений повышения эксплуатационных характеристик за счет процесса предварительной обработки микрокремнезема щелочной средой pH=10,2 совместно с микроармирующим компонентом, являются актуальными. Цель: установить положительное действие процесса активации микрокремнезема совместно с микроармирующим компонентом на модифицирование структуры тяжелого бетона для повышения прочностных, деформативных и гидрофизических свойств. Объект: модифицированный тяжелый бетон на основе активированного микрокремнезема совместно с микроармирующим компонентом. Методы: рентгенофазовый анализ; физико-химическая активация микрокремнезема водой, обработанной методом электролиза прибором «Мелеста»; ИК-спектроскопия при помощи ИК Фурье спектрометра Varian 640-IR; испытания на трещиностойкость с помощью сервогидравлической системы ADVANTEST 9; определение марки морозостойкости в климатической камере WK3 180/40; водонепроницаемость определяли в установке УВБ-МГ4.01; водопоглощение определяли, используя электрическую цифровую печь СНОЛ. Результаты. Установлено положительное влияние активированного микрокремнезема на свойства тяжелого бетона путем уменьшения содержания вяжущего (цемента) и замены его микродисперсным наполнителем, предварительно активированным щелочной средой с pH=10,2. При этом отмечается повышение прочности на сжатие бетона в возрасте 28 суток на 20,72 МПа в сравнении с контрольным составом. Дальнейшее модифицирование комплексной добавкой (высоководоредуцирующая добавка «MasterGlenium 115» с расходом 1 % и реакционно-химическая добавка микрокремнезем марки МКУ-95 – 15 % от массы вяжущего) совместно с базальтовым волокном позволяет улучшить не только физико-механические свойства бетона, но и гидрофизические: водопоглощение – 2 %; марка по водонепроницаемости – W14; морозостойкость – F600, что дает возможность применять данный состав на практике для получения строительных изделий и конструкций с заданными характеристиками в суровых условиях эксплуатации.
Abstract. The purpose of these studies is to justify the feasibility of recycling different types of industrial waste instead of conventional expensive raw materials in production of environmentally friendly aerated concrete with required construction and operational properties. The impact of wastes from various industries on the environmental condition of affected areas, as well as the results of their environmental assessment were analyzed to determine whether these wastes could be used in production of high-performance building materials. The assessment of industrial wastes in aerated concrete production suggests that industrial wastes of hazard class IV can be recycled to produce aerated concrete. An environmentally friendly method for large-scale waste recycling, including a two-step environmentally sustainable mechanism, was developed. The basic quality indicators of the modified aerated concrete proved that the environmental safety could be enhanced by strengthening the structure, increasing its uniformity and improving thermal insulation properties. The modified non-autoclaved aerated concrete products with improved physical and operational properties were developed. They have the following properties: density -D700; class of concrete -В3.5; thermal transmittance coefficient -0.143 W/(m°С); frost resistance -F75.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.