Бесклинкерные вяжущие вещества на основе торфяной золы

Рассмотрена возможность использования торфяной золы в качестве основного компонента золощелочного вяжущего. Изучены свойства золы, образующейся на ТЭЦ (теплоэлектроцентраль) при сжигании торфа. Комплексным исследованием, проводимым с помощью электронно-микроскопического, рентгенофазового и химического анализа, установлено, что торфяная зола состоит из мелких частиц, находящихся преимущественно в аморфной форме. Показано, что по химическому составу исследуемый материал представляет собой кислое алюмосиликатное сырье. Торфяная зола не гидратируется водой и самостоятельно не твердеет. Для проявления золой вяжущих свойств предлагается введение щелочного компонента – жидкого стекла. Установлена необходимость модифицирования промышленного жидкого стекла из силикат-глыбы путем введения в его состав дополнительного количества щелочи NaOH и непродолжительного провара. Сделан вывод, что совместное использование торфяной золы и модифицированного жидкого стекла из силикат-глыбы позволяет получать золощелочное вяжущее с активностью более 20 МПа. Отмечается, что основные показатели свойств золощелочного вяжущего зависят от количества вводимой в жидкое стекло щелочи, плотности жидкого стекла и его расхода в вяжущей системе. На основании экспериментальных данных сделан вывод о целесообразности использования торфяной золы в составе золощелочного вяжущего. Подтверждена возможность применения торфяной золы результатами гамма-спектрального анализа по определению удельной эффективной активности естественных радионуклидов. Показана эффективность использования торфяной золы в производстве бесклинкерных вяжущих веществ.

В.В. РУСИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Ю.А. ШЕСТАКОВА, магистр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Костромская государственная сельскохозяйственная академия (156530, Костромская область, п. Караваево, Учебный городок, 34)

1. Мингалеева Г.Р., Шамсутдинов Э.В., Афанасьева О.В., Федотов А.И., Ермолаев Д.В. Современные тенденции переработки и использования золошлаковых отходов ТЭС и котельных // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 225.
2. Яценко Е.А., Грушко И.С., Гольцман Б.М. Опыт создания строительных материалов на основе зол и шлаков тепловых электростанций // Научное обозрение. 2014. № 9–2. С. 443–448.
3. Панибратов Ю.П., Староверов В.Д. К вопросу применения зол ТЭС в бетонах // Технологии бетонов. 2012. № 1–2. С. 43–47.
4. Русина В.В., Грызлова Е.О. Особенности состава и свойств отвальной золошлаковой смеси // Строительные материалы. 2009. № 5. С. 62–64.
5. Зоткин А.Г. Прочностные эффекты золы в бетоне // Технология бетонов. 2018. № 9–10. С. 44–47.
6. Александров А.О. О применении термоактивированной золы-уноса для замены цемента в строительстве // Цемент и его применение. 2017. № 3. С. 88–91.
7. Петухов А.В., Коровкин М.О., Ерошкина Н.А., Лавров И.Ю. Перспективы развития технологии бетона с высоким содержанием золы-уноса // Молодежный научный вестник. 2018. № 3 (28). С. 112–118.
8. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Дондуков В.Г. Цементы и добавки для производства высокопрочных бетонов // Строительные материалы. 2017. № 11. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-754-11-4-10
9. Ушеров-Маршак А.В. Современный бетон и его технологии // Бетон и железобетон. 2009. № 2. С. 20–25.
10. Архипов В.П., Вернигорова В.Н., Гакштетер Г.В., Горшкова Л.В., Елесин М.А., Ермаков Д.А. и др. Эффективные высокопрочные и обычные бетоны / Под общ. ред. В.И. Калашникова. Пенза: Приволжский дом знаний, 2015. 148 с.
11. Рахимов Р.З. Пути снижения цементоемкости строительной продукции // Популярное бетоноведение. 2008. № 7 (21). С. 24–28.
12. Барахтенко В.В., Бурдонов А.Е., Зелинская Е.В., Толмачева Н.А., Головнина А.В., Самороков В.Э. Исследование свойств современных строительных материалов на основе промышленных отходов // Фундаментальные исследования. 2013. № 10–12. С. 2599–2603.
13. Чулкова И.Л., Пастушенко И.В., Парфёнов А.С. Строительные композиты на основе местного техногенного сырья // Технологии бетонов. 2014. № 3 (92). С. 12–13.
14. Scott A., Thomas M. Evaluation of fly ash from the co-combustion of coal and petroleum coke for use in concrete // Materials Journal. 2007. Vol. 104. Iss. 1, pp. 62–69.
15. Xu Ziyi, Liu Linzhy. Research on superfine flyach and its activity // Proceedings Beijing International Symposium Cement and Concrete. Beijing, May 14–17, 1985. Vol. 1.
16. Berry E.E., Malhotra V.M. Fly ash for use in concrete – a critical review // ACI Journal. 1982. Vol. 2. No. 3, pp. 59–73.
17. Lane R.O. Best J.F. Properties and use of fly ash in Portland cement concrete // Concrete International. 1982. Vol. 4, No. 7, pp. 81–92.
18. Кожухова Н.И., Данакин Д.Н., Жерновский И.В. Особенности получения геополимерного газобетона на основе золы-уноса Новотроицкой ТЭЦ // Строительные материалы. 2017. № 1–2. С. 113–117. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-745-1-2-113-117
19. Логанина В.И., Кислицына С.Н., Жерновский  И.В., Садовникова М.А. Структура и свойства синтезированных алюмосиликатов // Строительные материалы. 2014. № 4. С. 87–89.
20. Ерошкина Н.А., Коровкин М.О., Тымчук Е.И. Оценка риска щелочной коррозии геополимерного бетона // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3. http://web.snauka.ru/issues/2015/03/50853
21. Кожухова Н.И., Чижов Р.В., Жерновский И.В., Логанина В.И., Строкова В.В. Особенности структурообразования геополимерной вяжущей системы на основе перлита с использованием различных видов щелочного активатора // Строительные материалы. 2016. № 3. С. 61–64.
22. Чижов Р.В. Алюмосиликатные бесклинкерные вяжущие и области их использования // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 4. С. 6–10.
23. Чижов Р.В., Кожухова Н.И., Жерновский И.В., Коротких Д.Н., Фомина Е.В., Кожухова М.И. Фазообразование и свойства алюмосиликатных вяжущих негидратационного типа твердения с использованием перлита // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 34–36.