Экспериментальные исследования процессов структурообразования композиционных смесей с техногенным механоактивированным кремнеземистым компонентом

, , , , , , ,
https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18
 5-18 стр.
В статье рассмотрены вопросы утилизации техногенного волокнистого материала – отходов базальтового производства. Был изучен химический состав техногенного волокнистого материала, установлено, что он на 44% состоит из SiO2. Была изучена с помощью ИК-спектроскопии исходная порода базальта, которая претерпевает изменения при высокотемпера-турной обработке в процессе получении базальтового волокна. Был проведен помол корольков в течение 30 минут, позволяющий достигнуть удельной поверхности 800 м2/кг. Дальнейший помол не приводит к увеличению удельной поверхности, что связано с явлением вторичной агрегации тонкодисперсных частиц. Исследование на РЭМ показали, что «корольки» до помола имеют в основной своей массе округлую либо овальную форму. Были заформованы составы и определены прочностные характеристики образцов на 3 и 28 сутки. Установлен максимальный прирост прочности 59 МПа в возрасте 28 суток у образцов с добавкой 5% размолотых «корольков». При введении корольков в количестве 10% (состав 5) от массы цемента отмечается интенсивный набор прочности в ранние сроки твердения (7 суток) с достижением прочности 38 МПа, немного выше прочности контрольного состава. Введение 15% размолотых «корольков» дают значение прочности немного ниже (32 МПа) значений контрольного состава (37 МПа) на всех стадиях твердения.
Ключевые слова:
структурообразование, композиционные смеси, переработка, фибробетон, корольки
Клюев А.В.
Кандидат технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
Кашапов Н.Ф.
Доктор технических наук, профессор, Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия
Клюев С.В.
Доктор технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
Золотарева С.В.
Аспирант, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, кафедра теоретической механики и сопротивления материалов, Россия

Щекина Н.А.
Аспирант, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
Шорстова Е.С.
Аспирант, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
Лесовик Р.В.
Доктор технических наук, профессор, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия
Аюбов Н.А.
Кандидат экономических наук, профессор, Комплексный научно-исследовательский институт им. Х.И. Ибрагимова Российской академии наук, Россия
[1] Волкова А.В. Рынок утилизации отходов. Национальный исследовательский универ-ситет «Высшая школа экономики». Москва, 2018. 87 с.
[2] Шилкина С.В. Мировые тенденции управления отходами и анализ ситуации в России [Электронный ресурс] // Интернет-журнал «Отходы и ресурсы». 2020. № 1. С. 5. URL: https://resources.today/PDF/05ECOR120.pdf (дата обращения: 20.12.2021) DOI: 10.15862/05ECOR120
[3] Количество отходов на душу населения [Электронный ресурс]. URL: https://iz.ru/1241795/evgeniia-pertceva/otkhodnyi-riad-sakhalintcy-stali-liderami-po-kolichestvu-vybroshennogo-musora (дата обращения: 20.12.2021)
[4] Мусорная реформа [Электронный ресурс] // Бюллетень Счетной Палаты РФ. 2020. № 9 (274). URL: https://ach.gov.ru/upload/ iblock/462/46234b3e3624fcccbb8bace5c892f2f4.pdf (дата обращения: 20.12.2021)
[5] U.S. Environmental Protection Agency [Электронный ресурс]. URL: https://www.epa.gov (дата обращения: 20.12.2021)
[6] World Health Organization. Circular economy and health: opportunities and risks [Элек-тронный ресурс]. URL: https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0004/374917/Circular-Economy_EN_WHO_web_august-2018.pdf (дата обращения: 20.12.2021)

[7] Закон Китайской Народной Республики «О предотвращении и контроле загрязнения окружающей среды твердыми отходами» [Электронный ресурс]. URL: https://news.solidwaste.ru/wp-content/uploads/2020/12/Uvedomlenie-MEE-53-2020.pdf (дата обращения: 20.12.2021)
[8] Федеральный закон «Об отходах производства и потребления», № 89-ФЗ от 24.06.1998 [Электронный ресурс]. URL: https://rpn.gov.ru/upload/iblock/c89/Федеральныйзаконот24_06_1998N (дата обращения: 20.12.2021)
[9] Актуальные вопросы обращения с твердыми коммунальными отходами. Отчет фонда «Институт экономики города», Москва, 2019.
[10] Паспорт «Национального проекта Экология» [Электронный ресурс]. URL: https://www.mnr.gov.ru/activity/directions/ natsionalnyy_proekt_ekologiya/ (дата обраще-ния: 20.12.2021)
[11] Klyuev S.V., Klyuev A.V., Khezhev T.A., Pucharenko Yu.V. Technogenic sands as effective filler for fine-grained fibre concrete // Journal of Physics: Conference Series. 2018. № 1118 (1). P. 012020.
[12] Shyong Yа.Z., Abd Khalid N.H, Haron Z., Mohamed A. Waste Mineral Wool and Its Oppor-tunities. A Review // Materials. 2021. № 14 (19). P. 5777. //doi.org/10.3390/ma14195777
[13] Yliniemi J., Kinnunen P., Karinkanta P., Illikainen M. Utilization of Mineral Wools as Alka-li-Activated Material Precursor. Materials. 2016. № 9. 312 p. https://doi.org/10.3390/ma9050312
[14] Khezhev T.A., Pukharenko Yu.V., Khezhev Kh.A., Klyuev S.V. Fiber Gypsum Concrete Composites with Using Volcanic Tuff Sawing Waste // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2018. Vol. 13. № 8. P. 2935 – 2946.
[15] Klyuev S.V., Klyuev A.V., Khezhev T.A., Pucharenko Yu.V. High-Strength Fine-Grained Fiber Concrete with Combined Reinforcement by Fiber // Journal of Engineering and Ap-plied Sciences. 2018. № 13 (8 SI). P. 6407 – 6412.
[16] Klyuev S.V., Klyuev A.V., Vatin N.I. Fine-grained concrete with combined reinforcement by different types of fibers // MATEC Web of Conferences. 2018. № 245. P. 03006.
Клюев А.В., Кашапов Н.Ф., Клюев С.В., Золотарева С.В., Щекина Н.А., Шорстова Е.С., Лесовик Р.В., Аюбов Н.А. Экспериментальные исследования процессов структурообразования композиционных смесей с техногенным механоактивированным кремнеземистым компонентом // Строительные материалы и изделия. 2023. Том 6. № 2. С. 5 – 18. https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18