Использование пыле-уноса из системы газоочистки вагранки минераловатного производства для бесклинкерного вяжущего

Разработка вяжущих на основе техногенных отходов промышленности является наиболее перспективным направлением развития строительного материаловедения. Одним из пригодных для данного направления отходов является пыле-унос из системы газоочистки вагранки минераловатного производства. Приведены результаты исследований структуры пыле-уноса, а также физико-механических свойств бесклинкерного вяжущего в сопоставлении с портландцементом. Предложена технологическая подготовка пыле-уноса путем просеивания ее через сито 0,16 мм и последующей механической активации. Наилучшие значения показал состав вяжущего с удельной поверхностью 733 м²/кг, затворенный водным раствором едкого натра с концентрацией 8,3 М. Для этого состава в 28 сут нормального твердения прочность при сжатии составила 54,3 МПа, при изгибе – 6,6 МПа. Рассмотрено влияние состава щелочного активатора, условий твердения на прочность образцов при изгибе и сжатии. Проведена оценка структуры формирующейся цементной матрицы, а также ее минералогический состав. Исследование продуктов структурообразования цементной матрицы из пыле-уноса показало, что она формируется минералами цеолитовой группы.

П.А. ФЕДОРОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.А. СИНИЦИН, канд. техн. наук,
Г.Ю. ШАГИГАЛИН, инженер

Уфимский государственный нефтяной технический университет (450064, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1)

1. Клаус-Дитер Х. Утилизация минеральной ваты – продуманное средство, сочетающее увеличение прибыли и охрану окружающей среды // Базальтовые технологии. 2014. № 1. C. 65–72.
1. Klaus-Diter Kh. Recycling of mineral wool – a well-thought-out tool that combines increased profits and environmental protection. Bazal’tovye tekhnologii. 2014. No. 1, pp. 65–72. (In Russian).
2. Grass K., Bartashov V., Sucker J. Recycling of mineral wool waste. https://www.ibe.at/wp-content/uploads/2021/03/Recycling-of-mineral-wool-waste-1.htm (дата обращения 03.08.2022).
3. Зайцева Л.Р., Луцык Е.В., Латыпова Т.В., Латыпов В.М., Федоров П.А., Попов В.П. Влияние вида заполнителя из отходов производств на коррозионную стойкость бетона // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 23–29. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-23-29
3. Zaitseva L.R., Lutsyk E.V., Latypova T.V., Latypov V.M., Fedorov P.A., Popov V.P. Influence of the type of filler from production waste on the corrosion resistance of concrete. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 11, pp. 23–29. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-23-29
4. Kubiliute R., Kaminskas R., Kazlauskaite A. Mineral wool production waste as an additive for Portland cement. Cement and Concrete Composites. 2018. Vol. 88. pp. 130–138. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2018.02.003
5. Nagrockiene D. The effect of waste from mineral wool manufacturing on the properties of concrete. Ceramics – Silikaty. 2021, pp. 1–8. DOI: https://doi.org/10.13168/cs.2021.0013
6. Stonys R., Kuznetsov D., Krasnikovs A., Skamat J., Baltakys K., Antonovic V., Cernasejus O. Reuse of ultrafine mineral wool production waste in the manufacture of refractory concrete. Journal of Environmental Management. 2016. Vol. 176, pp. 149–156. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.03.045
7. Абдрахимов В.З. Использование отходов минеральной ваты в производстве керамических стеновых материалов // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2019. Т. 10. № 3. C. 53–60. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2019.3.06
7. Abdrakhimov V.Z. The use of waste mineral wool in the production of ceramic wall materials. Vestnik of PNRPU. Construction and Architecture. 2019. Vol. 10. No. 3, pp. 53–60. DOI: 10.15593/2224-9826/2019.3.06
8. 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
8. 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
9. Fedorov P, Sinitsin D. Alkali-activated binder based on cupola dust of mineral wool production with mechanical activation. Buildings. 2022. No. 12 (10). 1565. https://doi.org/10.3390/buildings12101565
10. Ерофеев В.Т., Родин А.И., Якунин В.В., Богатов А.Д., Бочкин В.С., Чегодайкин А.М. Шлакощелочные вяжущие из отходов производства минеральной ваты // Инженерно-строительный журнал. 2018. № 6 (82). C. 219–227. DOI: https://doi.org/10.18720/MCE.82.20
10. Erofeev V.T., Rodin A.I., Yakunin V.V., Bogatov A.D., Bochkin V.S., Chegodajkin A.M. Alkali-activated slag binders from rock-wool production wastes. Magazine of Civil Engineering. 2018. No. 6 (82), pp. 219–227. DOI: 10.18720/MCE.82.20
11. Kinnunen P., Yliniemi J., Talling B., Illikainen M. Rockwool waste in fly ash geopolymer composites. Journal of Material Cycles and Waste Management. 2017. Vol. 19. No. 3, pp. 1220–1227. DOI: https://doi.org/10.1007/s10163-016-0514-z
12. Liu G., Florea M.V.A., Brouwers H.J.H. Waste glass as binder in alkali activated slag–fly ash mortars. Materials and Structures. 2019. Vol. 52. No. 5. 101. DOI: https://doi.org/10.1617/s11527-019-1404-3
13. Dong M., Elchalakani M., Karrech A., Pham T.M., Yang B. Glass fibre-reinforced polymer circular alkali-activated fly ash/slag concrete members under combined loading. Engineering Structures. 2019. Vol. 199. 109598. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109598
14. Глуховский В.Д., Пахомов В.А. Шлакощелочные цементы и бетоны. Киев: Будiвельник, 1978. 184 с.
14. Glukhovsky V.D., Pakhomov V.A. Shlakoshchelochnyye tsementy i betony [Slag-alkaline cements and concretes]. Kyiv: Budivelnik. 1978. 184 p.
15. Chen X., Zhang Y., Hui D., Chen M., Wu Z. Study of melting properties of basalt based on their mineral components. Composites Part B: Engineering. 2017. Vol. 116, pp. 53–60. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.02.014
16. Петровская А.А., Каптюшина А.Г. Исследование свойств шлакощелочных вяжущих и бетонов на их основе // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 21–24. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-21-24
16. Petrovskaya A.A., Kaptyushina A.G. Research in the properties of slag-alkaline binders and concretes based on them. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 10, pp. 21–24. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-21-24
17. Davidovits J. Geopolymer chemistry and applications1. Saint-Quentin, France: Institute Geopolymer. 2011. 614 p.