АннотацияОб авторахСписок литературы
Вопросы поиска новых менее энерго- и материалоемких вяжущих давно стоят на повестке многих мировых экологических форумов. Технология производства портландцемента неразрывно связана с выбросами в атмосферу большого количества СО2, сажи, ионов тяжелых металлов, различных едких газов и прочих опасных веществ. По своей массе эти выбросы сопоставимы с весом производимого цемента, что делает данную сферу промышленности одним из самых больших источников выбросов парниковых газов. Это приводит к сильному загрязнению окружающей атмосферы и среды обитания, да и цена на цемент неоправданно растет. Поэтому щелочные цементы способны внести свою лепту в развитие строительной индустрии по направлению получения бесклинкерных вяжущих щелочной активации. В рамках настоящей работы получены результаты, подтверждающие эффективность развития бесклинкерной технологии получения вяжущих щелочного затворения и композитов на их основе с использованием алюмосиликатных добавок как природного, так и техногенного происхождения. Наполнение вяжущей системы щелочного затворения на основе термообработанной опоки минеральными тонкодисперсными порошками приводит к снижению концентрации активности связки, замедлению начала и конца схватывания, а потребность в щелочном растворе уменьшается.
М.Ш. САЛАМАНОВА1,2, канд. техн. наук, доцент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
1 Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова (364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100)
2 Комплексный научно-исследовательский институт им. Х.И. Ибрагимова Российской академии наук (364051, г. Грозный, Старопромысловское ш., 21)
1. Щелочные и щелочно-земельные гидравлические вяжущие и бетоны / Под ред. В.Д. Глуховского. Киев: Вища школа, 1979. 232 с.
1. Shchelochnye i shchelochnozemel’nye gidravlicheskie vyazhushchie i betony. Pod redaktsiey V.D. Glukhovskogo [Alkaline and alkaline earth hydraulic binders and concrete]. Kiev: Vishcha shkola. 1979. 232 р.
2. Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев: Будивельник. 1978. 184 с.
2. Glukhovskiy V.D., Pakhomov V.A. Shlakoshchelochnye tsementy i betony [Slag-alkali cements and concretes]. Kiev: Budivel’nik. 1978. 184 р.
3. Кривенко П.В., Пушкарева К.К. Долговечность шлакощелочного бетона. Киев: Будивельник, 1993. 224 с.
3. Krivenko P.V., Pushkareva K.K. Dolgovechnost’ shlakoshchelochnogo betona. [Durability of slagalkali concrete]. Kiev: Budivel’nik. 1993. 224 р.
4. Davidovits J. Geopolymer Chemistry and applications. Saint-Quentin: Institute Geopolymer. 2008. 592 p.
5. Duxson P., Fernández-Jiménez A., Provis J., Lukey G., Palomo A., Van Deventer J. Geopolymer technology: the current state of the art. Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42, pp. 2917–2933. DOI: 10.1007/s10853-006-0637
6. Bataev D.K-S., Murtazaev S-A.Yu., Salamanova M.Sh.Fine-grained concretes on non-clinker binders with highly disperse mineral components. Materials Science Forum. 2018. Vol. 931, pp. 552–557. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.552
7. Саламанова М.Ш., Муртазаев С.-А.Ю. Цементы щелочной активации: возможность снижения энергоемкости получения строительных композитов // Строительные материалы. 2019. № 7. С. 32–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-32-40
7. Salamanova M.Sh., Murtazaev S.-A.Yu. Cements of alkaline activation the possibility of reducing the energy intensity of building composites. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 7, pp. 32–40. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-32-40
8. Муртазаев С.-А.Ю., Саламанова М.Ш. Перспективы использования термоактивированного сырья алюмосиликатной природы // Приволжский научный журнал. 2018. Т. 46. № 2. С. 65–70.
8. Murtazayev S.-A.Yu., Salamanova M.Sh. Prospects of the use of thermoactivated raw material of alumosilicate nature. Privolzhskii nauchnyi zhurnal. 2018. Vol. 46. No. 2, pp. 65–70. (In Russian).
9. Никифоров Е.А., Логанина В.И., Симонов Е.Е. Влияние щелочной активации на структуру и свойства диатомита // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 2. С. 30–32.
9. Nikiforov E.A., Loganina V.I., Simonov E.E. The effect of alkaline activation on the structure and properties of diatomite. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova. 2011. No. 2, pp. 65–70. (In Russian).
10. Nesvetaev G., Koryanova Y., Zhilnikova T. Оn effect of superplasticizers and mineral additives on shrinkage of hardened cement paste and concrete. MATEC Web of Conferences. 27th Russian-Polish-Slovak Seminar, theoretical foundation of civil engineering (27RSP), TFOCE. Rostov-on-Don. 17–21 September 2018. 04018.
11. Stelmakh S.A., Nazhuev M.P., Shcherban E.M., Yanovskaya A.V., Cherpakov A.V. Selection of the composition for centrifuged concrete, types of centrifuges and compaction modes of concrete mixtures. Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications (PHENMA 2018). Abstracts&Schedule. Busan, Republic of Korea. 9–11 August 2018, p. 337.
12. Shuisky A., Stelmakh S., Shcherban E., Torlina E. Recipe-technological aspects of improving the properties of non-autoclaved aerated concrete. MATEC Web Conference. Vol. 129. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). 2017. 05011. https://doi.org/10.1051/matecconf/201712905011
13. Солдатов А.А., Сариев И.В., Жаров М.А., Абдураимова М.А. Строительные материалы на основе жидкого стекла. Актуальные проблемы строительства, транспорта, машиностроения и техносферной безопасности: Материалы IV Ежегодной научно-практической конференции Северо-Кавказского федерального университета. Ставрополь, 2016. С. 192–195.
13. Soldatov A.A., Sariev I.V., Zharov M.A., Abduraimova M.A. Building materials based on liquid glass. Actual problems of construction, transport, mechanical engineering and technosphere safety: Materials of the IV annual scientific and practical conference of the North Caucasus Federal University. Stavropol. 2016, pp. 192–195. (In Russian).
14. Martschuk V., Stark T. Untersuchungen zurn frost-tausalz-widerstaud von mochleistungsbetonen. Thesis: Wiss. Z. Bauhaus-Univ. Weimar. 1998. Vol. 44. No. 1–2, pp. 92–103.
15. Larbi J.A., Bijen J.M. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set Portland cement systems. Cement and Concreate Research. 1990. Vol. 20. No. 5, pp. 783–794.
16. Саламанова М.Ш., Алиев С.А., Муртазаева Р.С.-А.Структура и свойства вяжущих щелочной активации с использованием цементной пыли // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019. Т. 46. № 2. С. 148–158.
16. Salamanova M.Sh., Aliyev S.A., Murtazayev R. S-A. The structure and properties of binders alkaline activation using cement dust. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2019. Vol. 46. No. 2, pp. 148–158. (In Russian).
17. Kozhukhova N.I., Chizhov R.V., Zhernovsky I.V., Strokova V.V. Structure formation of geopolymer perlite binder vs. Type of alkali activating agent. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Vol. 11. Iss. 20, pp. 12275–12281.
18. Удодов С.А., Гиш М.Р. Влияние дозировки редиспергируемого порошка на локализацию полимера и деформационные свойства раствора // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2015. № 9. С. 164–174.
18. Udodov S.A., Gish M.R. The effect of dosage of redispersible powder on the localization of the polymer and the deformation properties of the solution. Nauchnye trudy Kubanskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. 2015. No. 9, рp. 164–174. (In Russian).
19. Murtazaev S.-A.Yu., Salamanova M.Sh., Ismailova Z.Kh.The Use of highly active additives for the рroduction of clinkerless binders. Proceedings of the International Symposium “Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research” (ISEES 2018). https://doi.org/10.2991/isees-18.2018.68
20. Salamanova M.Sh., Murtazayev S. Yu. Clinker-free binders based on finely dispersed mineral components. 20 Internationale Baustofftagung, Tagungsbericht. 12–14 September 2018, Bauhaus-Universität Weimar. Band 1 und 2. Weimar: 2018. В. 2, pp. 707–714.
21. Zhang Z., Provis J.L., Zou J., Reid A., Wang H. Toward an indexing approach to evaluate fly ashes for geopolymer manufacture. Cement and Concrete Research. 2016. Vol. 85, pp. 163–173. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2016.04.007
22. Alex T.C., Nath S.K., Kumar S., Kalinkin A.M., Gurevich B.I., Kalinkina E.V., Tyukavkina V.V. Utilization of zinc slag through geopolymerization: influence of milling atmosphere. International Journal of Mineral Processing. 2013. Vol. 216, pp. 102 –107.
23. Lopez F.J., Sugita S., Tagaya M., Kobayashi T. Metakaolin-based geopolymers for targeted adsorbents to heavy metal ion separation. Journal of Materials Science and Chemical Engineering. 2014. No. 2, pp. 16–27.
24. Chen L., Wang Z., Wang Y. and Feng J. Preparation and properties of alkali activated metakaolin-based geopolymer. Materials (Basel). 2016. Vol. 9, pp. 767. DOI: 10.3390/ma9090767
25. Murtazayev S.-A. Yu., Salamanova M.Sh., Alashanov A., Ismailova Z. Features of production of fine concretes based on clinkerless binders of alkaline mixing. 14th International Congress for Applied Mineralogy (ICAM 2019) Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 23–27 September 2019. Belgorod: 2019. рр. 385–388.
26. Murtazayev S.-A. Yu., Salamanova M.Sh., Mintsaev M.Sh., Bisultanov R.G Fine-grained concretes with clinker-free binders on an alkali gauging. Proceedings of the International Symposium «Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research» dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST). 2019. Vol. 1, pp. 325–328. https://doi.org/10.2991/isees-19.2019.98
1. Shchelochnye i shchelochnozemel’nye gidravlicheskie vyazhushchie i betony. Pod redaktsiey V.D. Glukhovskogo [Alkaline and alkaline earth hydraulic binders and concrete]. Kiev: Vishcha shkola. 1979. 232 р.
2. Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев: Будивельник. 1978. 184 с.
2. Glukhovskiy V.D., Pakhomov V.A. Shlakoshchelochnye tsementy i betony [Slag-alkali cements and concretes]. Kiev: Budivel’nik. 1978. 184 р.
3. Кривенко П.В., Пушкарева К.К. Долговечность шлакощелочного бетона. Киев: Будивельник, 1993. 224 с.
3. Krivenko P.V., Pushkareva K.K. Dolgovechnost’ shlakoshchelochnogo betona. [Durability of slagalkali concrete]. Kiev: Budivel’nik. 1993. 224 р.
4. Davidovits J. Geopolymer Chemistry and applications. Saint-Quentin: Institute Geopolymer. 2008. 592 p.
5. Duxson P., Fernández-Jiménez A., Provis J., Lukey G., Palomo A., Van Deventer J. Geopolymer technology: the current state of the art. Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42, pp. 2917–2933. DOI: 10.1007/s10853-006-0637
6. Bataev D.K-S., Murtazaev S-A.Yu., Salamanova M.Sh.Fine-grained concretes on non-clinker binders with highly disperse mineral components. Materials Science Forum. 2018. Vol. 931, pp. 552–557. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.931.552
7. Саламанова М.Ш., Муртазаев С.-А.Ю. Цементы щелочной активации: возможность снижения энергоемкости получения строительных композитов // Строительные материалы. 2019. № 7. С. 32–40. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-32-40
7. Salamanova M.Sh., Murtazaev S.-A.Yu. Cements of alkaline activation the possibility of reducing the energy intensity of building composites. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2019. No. 7, pp. 32–40. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-32-40
8. Муртазаев С.-А.Ю., Саламанова М.Ш. Перспективы использования термоактивированного сырья алюмосиликатной природы // Приволжский научный журнал. 2018. Т. 46. № 2. С. 65–70.
8. Murtazayev S.-A.Yu., Salamanova M.Sh. Prospects of the use of thermoactivated raw material of alumosilicate nature. Privolzhskii nauchnyi zhurnal. 2018. Vol. 46. No. 2, pp. 65–70. (In Russian).
9. Никифоров Е.А., Логанина В.И., Симонов Е.Е. Влияние щелочной активации на структуру и свойства диатомита // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 2. С. 30–32.
9. Nikiforov E.A., Loganina V.I., Simonov E.E. The effect of alkaline activation on the structure and properties of diatomite. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova. 2011. No. 2, pp. 65–70. (In Russian).
10. Nesvetaev G., Koryanova Y., Zhilnikova T. Оn effect of superplasticizers and mineral additives on shrinkage of hardened cement paste and concrete. MATEC Web of Conferences. 27th Russian-Polish-Slovak Seminar, theoretical foundation of civil engineering (27RSP), TFOCE. Rostov-on-Don. 17–21 September 2018. 04018.
11. Stelmakh S.A., Nazhuev M.P., Shcherban E.M., Yanovskaya A.V., Cherpakov A.V. Selection of the composition for centrifuged concrete, types of centrifuges and compaction modes of concrete mixtures. Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications (PHENMA 2018). Abstracts&Schedule. Busan, Republic of Korea. 9–11 August 2018, p. 337.
12. Shuisky A., Stelmakh S., Shcherban E., Torlina E. Recipe-technological aspects of improving the properties of non-autoclaved aerated concrete. MATEC Web Conference. Vol. 129. International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment (ICMTMTE 2017). 2017. 05011. https://doi.org/10.1051/matecconf/201712905011
13. Солдатов А.А., Сариев И.В., Жаров М.А., Абдураимова М.А. Строительные материалы на основе жидкого стекла. Актуальные проблемы строительства, транспорта, машиностроения и техносферной безопасности: Материалы IV Ежегодной научно-практической конференции Северо-Кавказского федерального университета. Ставрополь, 2016. С. 192–195.
13. Soldatov A.A., Sariev I.V., Zharov M.A., Abduraimova M.A. Building materials based on liquid glass. Actual problems of construction, transport, mechanical engineering and technosphere safety: Materials of the IV annual scientific and practical conference of the North Caucasus Federal University. Stavropol. 2016, pp. 192–195. (In Russian).
14. Martschuk V., Stark T. Untersuchungen zurn frost-tausalz-widerstaud von mochleistungsbetonen. Thesis: Wiss. Z. Bauhaus-Univ. Weimar. 1998. Vol. 44. No. 1–2, pp. 92–103.
15. Larbi J.A., Bijen J.M. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set Portland cement systems. Cement and Concreate Research. 1990. Vol. 20. No. 5, pp. 783–794.
16. Саламанова М.Ш., Алиев С.А., Муртазаева Р.С.-А.Структура и свойства вяжущих щелочной активации с использованием цементной пыли // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019. Т. 46. № 2. С. 148–158.
16. Salamanova M.Sh., Aliyev S.A., Murtazayev R. S-A. The structure and properties of binders alkaline activation using cement dust. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2019. Vol. 46. No. 2, pp. 148–158. (In Russian).
17. Kozhukhova N.I., Chizhov R.V., Zhernovsky I.V., Strokova V.V. Structure formation of geopolymer perlite binder vs. Type of alkali activating agent. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Vol. 11. Iss. 20, pp. 12275–12281.
18. Удодов С.А., Гиш М.Р. Влияние дозировки редиспергируемого порошка на локализацию полимера и деформационные свойства раствора // Научные труды Кубанского государственного технологического университета. 2015. № 9. С. 164–174.
18. Udodov S.A., Gish M.R. The effect of dosage of redispersible powder on the localization of the polymer and the deformation properties of the solution. Nauchnye trudy Kubanskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta. 2015. No. 9, рp. 164–174. (In Russian).
19. Murtazaev S.-A.Yu., Salamanova M.Sh., Ismailova Z.Kh.The Use of highly active additives for the рroduction of clinkerless binders. Proceedings of the International Symposium “Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research” (ISEES 2018). https://doi.org/10.2991/isees-18.2018.68
20. Salamanova M.Sh., Murtazayev S. Yu. Clinker-free binders based on finely dispersed mineral components. 20 Internationale Baustofftagung, Tagungsbericht. 12–14 September 2018, Bauhaus-Universität Weimar. Band 1 und 2. Weimar: 2018. В. 2, pp. 707–714.
21. Zhang Z., Provis J.L., Zou J., Reid A., Wang H. Toward an indexing approach to evaluate fly ashes for geopolymer manufacture. Cement and Concrete Research. 2016. Vol. 85, pp. 163–173. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2016.04.007
22. Alex T.C., Nath S.K., Kumar S., Kalinkin A.M., Gurevich B.I., Kalinkina E.V., Tyukavkina V.V. Utilization of zinc slag through geopolymerization: influence of milling atmosphere. International Journal of Mineral Processing. 2013. Vol. 216, pp. 102 –107.
23. Lopez F.J., Sugita S., Tagaya M., Kobayashi T. Metakaolin-based geopolymers for targeted adsorbents to heavy metal ion separation. Journal of Materials Science and Chemical Engineering. 2014. No. 2, pp. 16–27.
24. Chen L., Wang Z., Wang Y. and Feng J. Preparation and properties of alkali activated metakaolin-based geopolymer. Materials (Basel). 2016. Vol. 9, pp. 767. DOI: 10.3390/ma9090767
25. Murtazayev S.-A. Yu., Salamanova M.Sh., Alashanov A., Ismailova Z. Features of production of fine concretes based on clinkerless binders of alkaline mixing. 14th International Congress for Applied Mineralogy (ICAM 2019) Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 23–27 September 2019. Belgorod: 2019. рр. 385–388.
26. Murtazayev S.-A. Yu., Salamanova M.Sh., Mintsaev M.Sh., Bisultanov R.G Fine-grained concretes with clinker-free binders on an alkali gauging. Proceedings of the International Symposium «Engineering and Earth Sciences: Applied and Fundamental Research» dedicated to the 85th anniversary of H.I. Ibragimov (ISEES 2019). Atlantis Highlights in Material Sciences and Technology (AHMST). 2019. Vol. 1, pp. 325–328. https://doi.org/10.2991/isees-19.2019.98
Для цитирования: Саламанова М.Ш. Современные подходы к получению бесклинкерных вяжущих щелочной активации // Строительные материалы. 2021. № 9. С. 48–53. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-795-9-48-53