Геополимерная композиция на основе керамзитовой пыли для геотехнического строительства

Производство портландцемента связано со значительным потреблением природного минерального сырья, существенными энергозатратами и огромными выбросами в атмосферу углекислого газа. В этой связи поиск путей снижения затрат на его производство и уменьшение негативного влияния на окружающую среду является актуальной задачей. Одним из эффективных путей решения этой проблемы может быть частичная замена в геотехническом строительстве традиционных минеральных вяжущих композиционными вяжущими на основе геополимерных систем. Геополимеры – минеральные гидравлические вяжущие, получаемые щелочной активацией алюмосиликатного сырья природного и техногенного происхождения. В представленной работе рассмотрена возможность получения геополимерных вяжущих на основе керамзитовой пыли, которая является отходом керамзитовой промышленности, улавливаемой в системах пылеочистки обжиговых печей: пылеосадительных камерах, циклонах, фильтрах. В результате проведенных исследований установлено, что керамзитовая пыль обладает достаточной гидравлической активностью как при затворении водой, так и при применении различных щелочных активаторов. В связи с тем, что геополимерные системы и продукты их гидратации по своему химическому и минеральному составу являются однородными с природными грунтами, инъекционные смеси на основе геополимеров могут найти эффективное применение для упрочнения и уплотнения грунтов при решении различных геотехнических задач.

С.А. КНЯЗЕВА¹, инженер (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ¹, д-р. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
И.Я. ХАРЧЕНКО², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)
² Научно-исследовательский центр подземных сооружений (ООО «НИЦ ПС») (119311, г. Москва, ул. Строителей, 6, корп. 6)

1. Кузнецов В.В. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа, 1968. 390 с.
2. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 2002. 511 с.
3. Малинин А.Г. Струйная цементация грунтов. М.: Стройиздат, 2010. 226 с.
4. Haihua Y., Liang L., Wu Y., Hanlong L., Waqas A., Ayaz A., Fahid A., Panuwat J. A comprehensive overview of geopolymer composites: A bibliometric analysis and literature review // Case Studies in Construction Materials. 2021. Vol. 16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00830
5. Фаликман В.Р., Охотникова К.Ю. Геополимерные вяжущие и бетоны в современном строительстве // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 4 (35). Ч. 1. С. 93–97.
6. Струк К.В., Бутенко Ю.В., Батаршин В.О. Геополимерные бетоны. Фундаментальные основы строительного материаловедения: Сборник докладов Международного онлайн-конгресса. 2017. С. 395–402.
7. Корнеев В.И., Брыков А.С. Перспективы развития общестроительных вяжущих веществ. Геополимеры и их отличительные особенности // Цемент и его применение. 2010. № 2. С. 51–55.
8. Онацкий С.П. Производство керамзита. М.: Стройиздат, 1971. 312 с.
9. Болдырев А.С., Золотов П.П., Люсов А.Н. и др. Строительные материалы: Справочник. М.: Стройиздат, 1989. 568 c.
10. Князева С.А., Яковлев Г.И., Харченко И.Я., Саидова З.С., Александров А.М., Пудов И.А., Стивенс А.Э., Бабаев А.И., Семёнова С.Н. Геополимерное вяжущее на основе керамзитовой пыли для инъекционных смесей в геотехническом строительстве // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 63–68. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-63-68.
11. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1981. 335 с.
12. Зырянов М.С., Ахметжанов А.М., Урбанов А.В. Определение пуццолановой активности природных минеральных добавок. Закономерности и тенденции инновационного развития общества: Сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С. 28–31.
13. Жерновой Ф.Е., Мирошников Е.В. Комплексная оценка факторов повышения прочности цементного камня добавками ультрадисперсного перлита // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009. № 2. С. 55–60.
14. Осин Б.В. Негашеная известь как новое вяжущее вещество. М.: Промстройиздат, 1954. 384 с.
15. Быкова А.А., Мишанов А.А. Пути решения экологических проблем при производстве хлористого кальция // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 2. С. 311–318.