Библиографическое описание:Применение субмикронных добавок на основе отходов промышленности в цементные растворы : научное издание / И. Г. Енджиевская, А. В. Демина, М. А. Галкин. - Текст : непосредственный // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2022. - Т. 24, № 3. - С. 114-127. - ISSN 1607-1859. - ISSN 2310-0044, DOI 10.31675/1607-1859-2022-24-3-114-127.
Аннотация:В связи с повышенным круглогодичным образованием отходов крупных промышленных предприятий, актуальной является разработка материалов и технологий, которые эффективно переводят их в повторный жизненный цикл. Предложен способ переработки фторуглеродсодержащих отходов (ФУС) (АО «РУСАЛ Красноярск») с получением углерода субмикронной размерности в виде водоугольной суспензии для модификации растворов и/или бетонов. Полученные данные физико-механических характеристик цементно-песчаного раствора подтверждают возможность применения предложенных модификаторов, запускающих механизмы, приводящие к получению материалов с высокой прочностью при изгибе в ранние сроки для снижения трещинообразования, особенно в тонких слоях бетона (раствора) при большой площади покрытия. Образцы растворов с добавкой водоугольной суспензии были исследованы методами электронной микроскопии, термогравиметрии и рентгенофазового анализа. Установлено, что углерод в водоугольной суспензии представлен плоскими пластинами, размер его частиц соответствует субмикронному диапазону. Степень гидратации цемента повышается в присутствии добавки, свидетельствуя об упрочнении структуры материала, что согласуется с результатами испытаний на прочность. Наблюдается рост и утолщение игольчатых спиц-кристаллов гидросиликатов кальция, что подтверждает предположение об увеличении степени гидратации в присутствии субмикронных частиц углерода.
Purpose: The aim of this work is the development of materials and technologies, which provide their repeated life cycle. Methodology/approach: Scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction analysis. Research findings: The processing method is proposed for fluorocarbon-containing waste (RUSAL, Krasnoyarsk) resulting in the formation of submicron-sized carbon in the form of a coal-water slurry for solution and/or concrete modification. It is shown that carbon in the coal-water slurry represents flat plates with the submicron-sized particles. The degree of cement hydration increases with the addition of wastes, indicating the material strengthening, which is consistent with the results of strength tests. The acicular spike crystals of hydrated calcium silicates become larger and thicker, that confirms the assumption that hydration increases with the addition of submicron-sized carbon particles. Practical implications: The obtained physical and mechanical properties of the cement-sand mortar show the possibility of using the proposed modifiers in the production of materials with high bending strength at early stages to reduce cracking, especially in thin concrete layers with a large coverage area.
