knauf b1


Композиционный материал на основе фторангидрита и технической серы

Журнал: №8-2021
Авторы:

Гуменюк А.Н.,
Полянских И.С.,
Ходырева М.А.,
Шевченко Ф.Е.,
Пудов И.А.,
Первушин Г.Н.,
Яковлев Г.И.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-794-8-4-10
УДК: 691.311

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлены результаты исследования в области создания композиционного материала на основе фторангидрита, модифицированного отходом нефтеперерабатывающего производственного кластера в виде технической серы. Установлено, что применение в качестве модификаторов 15% технической серы и 2% сульфата натрия (Na2SO4) от массы вяжущего позволяет получить композиционный материал с повышенными физико-механическими характеристиками. Применение в качестве активатора 2% сульфата натрия способствует формированию кристаллической структуры материала, на следующем этапе в процессе термообработки в течение 60 мин при 180оС происходит формирование искусственного камня за счет полимеризации серы. Исследования физико-механических показателей разработанного композиционного материала показали повышение прочности при сжатии в два раза по сравнению с контрольным составом (фторангидрит, активированный 2% сульфата натрия), при этом также наблюдается прирост водостойкости композита на 22,2%.
А.Н. ГУМЕНЮК, инженер (ассистент) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.С. ПОЛЯНСКИХ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.А. ХОДЫРЕВА, студентка (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Ф.Е. ШЕВЧЕНКО, инженер (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.А. ПУДОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.Н. ПЕРВУШИН, д-р техн. наук, профессор, директор института (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

1. Erkinbaeva N., Ysmanov E., Tashpolotov Y. The use of technogenous waste from the kadamjai antimony plant as a raw material for the production of portland cement. Bulletin of Science and Practice. 2021. No. 7 (3), pp. 206–211. https://doi.org/10.33619/2414-2948/64/21
2. Орешкин Д.В., Шадрунова И.В., Чекушина Т.В., Прошляков А.Н. Утилизация отходов мрамора и бурового шлама в процессе производства строительных материалов // Строительные материалы. 2019. № 4. С. 65–72. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-65-72
2. Oreshkin D.V., Shadrunova I.V., Chekushina T.V., Proshlyakov A.N. Disposal of waste marble and drill cuttings in the production of building materials. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 4, pp. 65–72. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-769-4-65-72 (In Russian).
3. Guryanov A., Korenkova S., Bezgina L. Technogenic resources for nanotechnologies in construction. MATEC Web of Conferences. 2017. No. 117. 00061 https://doi.org/10.1051/matecconf/20171170006
4. Kansal C.M., Goyal R. Effect of nano silica, silica fume and steel slag on concrete properties. Materials Today: Proceedings. 2020. Vol. 45. Part 6, pp. 4535–4540. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.1162
5. Будников П.П., Зорин С.П. Ангидритовый цемент. M.: Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1954. 93 c.
5. Budnikov P.P., Zorin S.P. Angidritovyy tsement [Anhydrite cement]. Moscow: State publishing house of literature on building materials. 1954. 93 p.
6. Биспен Т.А., Масленников И.Г., Молдавский Д.Д. Получение фтористого водорода и плавиковой кислоты высокой чистоты // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института. 2016. № 33 (59). 13–18.
6. Bispen T.A., Maslennikov I.G., Moldavsky D.D. Production of hydrogen fluoride and high-purity hydrofluoric acid. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta. 2016. No. 33 (59), pp. 13–18. (In Russian).
7. Федорчук Ю.М., Цыганкова Т.С. Разработка способов снижения воздействия фтороводородных производств на окружающую среду: Монография. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2010. 149 с.
7. Fedorchuk Yu.M., Tsygankova T.S. Razrabotka sposobov snizheniya vozdeystviya ftorovodorodnykh proizvodstv na okruzhayushchuyu sredu: monografiya [Development of ways to reduce the impact of hydrogen fluoride production on the environment: monograph]. Tomsk: Publishing house of the Tomsk Polytechnic University. 2010. 149 p.
8. Аниканова А.Л., Волкова О.В., Кудяков А.И., Курмангалиева А.И. Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 36–42. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-36-42
8. Anikanova L.A., Volkova О.V., Kudyakov A.I., Kur-mangalieva A.I. Mechanically activated composite fluoroanhydrite binder. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 1–2, pp. 36–42. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-36-42 (In Russian).
9. Zhakupova G., Sadenova M.A., Varbanov P.S. Possible alternatives for cost-effective neutralisation of fluoroanhydrite minimising environmental impact. Chemical Engineering Transactions. 2019. Vol. 76, pp. 1069–1074. https://doi.org/10.3303/CET19761791069-1074
10. Ponomarenko A. Obtaining of granulated gypsum anhydrite on the basis of technogenic wastes of chemical and metallurgical complex for use in portland cement production. KnE Materials Science. 2020. No. 6 (1), pp. 143–149. https://doi.org/10.18502/kms.v6i1.8059
11. Fornés I.V., Vaičiukynienė D., Nizevičienė D., Doroševas V. The improvement of the water-resistance of the phosphogypsum by adding waste metallurgical sludge. Journal of Building Engineering. 2021. No. 43. 102861 https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102861
12. Hassan S., Salah H., Shehata N. Effects of alternative calcium sulphate-bearing materials on cement characteristics in vertical mill and storing. Case Studies in Construction Materials. 2021. No. 14. e00489 https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00489
13. Raisa F., Kamouna A., Jelidib A., Chaabounia M. A study on fluoroanhydrite: a solid waste of the chemical industry: characterization and valorization attempts. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2012. No. 28. 012025. doi:10.1088/1757-899X/28/1/012025
14. Курмангалиева А.И., Аниканова Л.А., Волкова О.В., Кудяков А.И., Саркисов Ю.С., Абзаев Ю.А. Активация процессов твердения фторангидритовых композиций химическими добавками солей натрия // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2020. Т. 63. Вып. 8. С. 73–80. DOI 10.6060/ivkkt.20206308.6137
14. Kurmangalieva A.I., Anikanova L.A., Volkova O.V. Activation of hardening processes of fluorogypsum compositions by chemical additives of sodium salts. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2020. Vol. 63. No. 8, pp. 73–80. DOI: 10.6060/ivkkt.20206308.6137
15. Manjit Singh, Mridul Garg. Making of anhydrite cement from waste gypsum. Cement and Concrete Research. 2000. No. 30 (4), pp. 571–577. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00209-X
16. Gdoutos E.E. Composite Materials. In: Fracture Mechanics. Solid Mechanics and Its Applications. 2020. Vol. 263. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35098-7_11
17. Попов К.Н. Полимерные и полимерцементные бетоны, растворы и мастики. М.: Высшая школа, 1987. 72 с.
17. Popov K.N. [Polymer and polymer-cement concretes, mortars and mastics]. Moscow: Vysshaya shkola. 1987. 72 p.
18. Grigore M.E. Methods of recycling, properties and applications of recycled thermoplastic polymers. Recycling. 2017. Vol. 2 (4). https://doi.org/10.3390/recycling2040024
19. Lei Gu, Togay Ozbakkaloglu. Use of recycled plastics in concrete: A critical review. Waste Management. 2016. No. 51, pp. 19–42 https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.03.005
20. Gumeniuk A., Hela R., Polyanskikh I. [et al.]. Durability of Concrete with Man-made Thermoplastic Sulfur Additive. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: XXIII International Scientific Conference on Advance in Civil Engineering: «CONSTRUCTION – THE FORMATION OF LIVING ENVIRONMENT». Hanoi, Vietnam, 23–26 September 2020. 032012. DOI: 10.1088/1757-899X/869/3/032012.
21. Fediuk R., Mugahed Amran Y., Mosaberpanah M., Danish A., El-Zeadani M., Klyuev S., Vatin N., A сritical review on the properties and applications of sulfur-based concrete. Materials. 2020. No. 13. 4712, DOI: https://doi.org/10.3390/ma13214712
22. Le H., The application of sulfur-asphalt concrete with modifiers in the climatic conditions of Vietnam. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. No. 890. 012101. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/890/1/012101
23. Wagenfeld J.G., Al-Ali K., Almheiri S. [et al.] Sustainable applications utilizing sulfur, a by-product from oil and gas industry: A state-of-the-art review. Waste Management. 2019. No. 95, pp. 78–89. DOI: 10.1016/j.wasman.2019.06.002.
24. Бобылев Ю.Н. Мировой рынок нефти: основные тенденции 2018 г. // Экономическое развитие России. 2019. № 1 (26). С. 10–13.
24. Bobylev Yu.N. World oil market: main trends in 2018. Ekonomicheskoye razvitiye Rossii. 2019. No. 1 (26), pp. 10–13. (In Russian).
25. Патуроев В.В. Полимербетоны. НИИ бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1987. 286 p.
25. Paturoev V.V. Polimerbetony. NII betona i zhelezobetona [Polymer concrete. Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete]. Мoscow: Stroyizdat. 1987. 286 p.
26. Mohamed Sassi, Ashwani K. Gupta Sulfur recovery from acid gas using the claus process and high temperature air combustion technology. American Journal of Environmental Sciences. 2008. No. 4 (5), pр. 502–511. DOI: 10.3844/ajessp.2008.502.511
27. Dugarte M., Martinez-Arguelles G., Torres J. Experimental evaluation of modified sulfur concrete for achieving sustainability in industry applications. Sustainability. 2019. No. 11 (1), p. 70. https://doi.org/10.3390/su11010070
28. Королев Е.В., Прошин А.П., Баженов Ю.М., Соколова Ю.А. Радиационно-защитные и коррозионностойкие серные строительные материалы. 2-е изд. М.: Палеотип, 2006. 272 с.
28. Korolev E.V., Proshin A.P., Bazhenov Yu.M., Sokolova Yu.A. Radiatsionno-zashchitnyye i korrozionnostoykiye sernyye stroitel’nyye materialy. 2-ye izdaniye. [Radiation-protective and corrosion-resistant sulfur building materials / 2nd edition]. Moscow: Paleotype. 2006. 272 p.

Для цитирования: Гуменюк А.Н., Полянских И.С., Ходырева М.А., Шевченко Ф.Е., Пудов И.А., Первушин Г.Н., Яковлев Г.И. Композиционный материал на основе фторангидрита и технической серы // Строительные материалы. 2021. № 8. С. 4–10. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-794-8-4-10


Печать   E-mail