Геология и геофизика Юга России (Dec 2019)
Композиционные вяжущие вещества из промышленных отходов
Abstract
Отмечается актуальность вовлечения промышленных отходов в производство строительных материалов, а именно для получения композиционных вяжущих веществ. Приведены: результаты использования отходов пемза-шлак, шлаки ваграночные, топливные шлаки, зола для получения композиционных вяжущих веществ; теоретические основы формирования структуры тонкоизмельченной силикатнатриевой композиции избезводных натриево-калиевых силикатов и промышленных отходов. Результаты экспериментальных исследований показали, что управление основными свойствами композиционного вяжущего вещества можно осуществлять изменяя ряд технологических факторов, таких как содержание силиката натрия в композиции (20-30 масс %), тонкость помола компонентов (2000-2500 см2/г), количество воды затворения (17-20%), степень уплотнения смеси, применение тех или иных тонкомолотых отходов. Вяжущие свойства этих композиций проявляются главным образом за счет приобретения безводным силикатом натрия и калия адгезионных свойств, определяющих клеящую способность этого компонента. Когезионная прочность клеевых контактов, прочность и долговечность, в свою очередь, зависит от условий их образования. Установлено, что при нагревании композиции в интервале температур 90-100°С происходит наиболее интенсивное поверхностное растворение зерен силикат-глыбы и, как следствие, увеличение площади клеевых контактов. Последующее повышение температуры до 180-200°С приводит к почти полному обезвоживанию системы и ее упрочнению, вследствие резкого повышения когезионной прочности клеевых контактов. Достаточно высокие физико-механические свойства композиционных вяжущих, разработанных из отходов (зола-унос, топливный шлак, ваграночный шлак, пемзошлак) позволяют сделать предположение о том, что на их основе можно изготавливать легкие бетоны, вводя в качестве заполнителя различные виды пористых зернистых теплоизоляционных материалов (керамзит, аглопорит, гранулированный шлак, вспученный перлит и др.). Проведенные экспериментальные исследования показали возможность получения практически из любого вида отходов композиционных вяжущих на безводных натриево-калиевых силикатах (силикат-глыбе). Вяжущие свойства этих композиций проявляются за счет приобретения безводным натриево-калиевым силикатом адгезионных свойств, определяющих клеящую способность этого компонента, и когезионной прочности клеевых контактов, прочность и долговечность которых, в свою очередь, зависит от условий их образования.
