Изложены результаты научных исследований по разработке и использованию металлургических шлаков в строительстве. Разработан механизм структурообразования строительных материалов из шлаковых расплавов. Приведены основные характеристики и технологии изготовления строительных материалов и изделий из металлургических шлаков, используемых в строительстве и промышленности, доменных шлаков, шлакосодержащих вяжущих бетонов с добавками. Рассматриваются композиционные бесцементные строительные материалы, а также перспективы использования шлаков сталеплавильного производства для щелочных вяжущих.

Рассмотрена гидравлическая активность металлургических шлаков в зависимости от соотношения в них различных оксидов, приведены основные сорта и структурные типы металлургических шлаков.

Розроблено технологію спільної переробки різних видів шлаків, в основі якої лежить різниця в процентному вмісті шлакоутворювальних окислів, що дозволяє внаслідок їх дифузії змінювати такі властивості шлакових розплавів як в'язкість і температура кристалізації. "Модифікований" гранульований шлак, одержаний внаслідок спільної переробки доменних і сталеплавильних шлаків має гідравлічну активність на 30-80 % вищу у порівнянні з доменним гранульованим шлаком, що дозволяє скоротити на 10-15 % витрати клінкера під час виробництва цементів і збільшити продуктивність кулькових млинів на 20 %. Встановлено, що структуроутворення штучних силікатних будівельних матеріалів супроводжується випромінюванням електромагнітного поля у герцовому діапазоні, яке має полічастотний характер. Виявлено, що за умов дії вібрації на неструктуровані та слабоструктуровані системи виникає електромагнітне поле вібрації, яке має частотні характеристики, що збігаються з частотою дії вібрації. На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено нормативні документи з виробництва будівельних матеріалів і виробів на базі металургійних шлаків і використання їх у будівництві.

Наведено загальну характеристику металургійних шлаків та способи використання відходів металургійної промисловості для виробництва будівельних матеріалів.

Розглянуто основні методи переробки шлаків чорної та кольорової металургії в сучасні будівельні матеріали. Наведено класифікацію й основні властивості шлаків. Проаналізовано технології переробки відходів металургії в ефективні будівельні матеріали. Представлено в'яжучі речовини на основі металургійних шлаків, заповнювачі з металургійних шлаків і матеріали зі шлакових розплавів.

Рассмотрены основные методы переработки шлаков черной и цветной металлургии в современные строительные материалы. Приведена классификация и основные свойства шлаков. Проанализированы технологии переработки отходов металлургии в эффективные строительные материалы. Представлены вяжущие вещества на основе металлургических шлаков, наполнители из металлургических шлаков и материалы из шлаковых расплавов.

Розглянуто питання ресурсозбереження у виробництві будівельної кераміки та спеціальних цементів. У результаті проведених фізико-хімічних досліджень встановлено, що за своєм хімічним і мінералогічним складом шлаки ТЕЦ, чорної та кольорової металургії можна використовувати як основні компоненти під час виготовлення лицьової цегли та глиноземистого цементу. На базі шлаків Зміївської ТЕЦ і шлаків, які утворюються під час переплавки відходів хімічної промисловості під час виготовлення лігатур, розроблено суміші, що дозволяють одержувати лицьову цеглу марки М 125 і глиноземистий цемент з активністю 500.

Вперше встановлено, що використання техногенних відходів надає можливість знизити екологічний ризик у 1,95 раза (за рахунок зниження емісій марганцю в модельному розчині майже в 10 разів), визначений шляхом побудови та розрахунку дерева рішень. Вперше науково обгрунтовано екологічні, фізико-механічні та хімічні властивості дрібнозернистих бетонів, що виготовлені з використанням гранульованих шлаків. Встановлено, що емісії важких металів із бетонів на гранульованому шлаку від виробництва силікомарганцю відповідають зразкам на природному та техногенному заповнювачах. Набули подальшого розвитку екологічні дослідження впливу промислових відходів на грунт шляхом визначення емісій важких металів у модельні середовища. Встановлено, що залежність емісій іонів важких металів у воду від часу має екстремальний характер. Зниження емісій важких металів обумовлено підвищенням рН середовища й утворенням важкорозчинних гідроксидів і сульфідів важких металів. Одержано кінетичні рівняння та константи швидкості емісії важких металів в модельний розчин при рН = 4,8. Науково визначено й експериментально доведено рецептурно-технологічні параметри використання гранульованих шлаків силікомарганцю для виготовлення екологічно безпечних будівельних матеріалів.

Рассмотрены экологические проблемы накопления промышленных отходов. Охарактеризованы уровни оценки таких отходов. Определена ресурсная ценность доменных шлаков как техногенного сырья. Приведены экспериментальные исследования сорбционных и гидравлических свойств промышленных отходов. Уделено внимание эколого-химическое обоснование использования доменных шлаков в производстве портландцемента и шлакопортландцемента. Проанализирована ресурсная ценность отвальных доменных шлаков для производства шлакощелочных вяжущих.

Определена относительная степень аморфизации минералов шлакощелочных вяжущих (ШЩВ) на основе отвальных доменных шлаков ряда металлургических комбинатов Украины. Показано варьирование количественного и качественного состава аморфных минералов в зависимости от природы шлака и вида щелочного агента затворения. Определено, что относительная степень аморфизации фаз ШЩВ достаточно высока для обеспечения временного роста прочности изделий на их основе.

Дисертація присвячена проблемі зменшення антропогенного забруднення навколишнього середовища шляхом маловідходної переробки відвальних доменних шлаків (ВДШ) в будівельні матеріали. Вивчено екологічне оточення навколо ВДШ та здійснено технологічні заходи для покращання цього середовища та забезпечення екологічної безпеки. Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено доцільність утилізації відходів металургійної промисловості шляхом їх переробки в будівельні матеріали. Визначено елементний, оксидний, мінералогічний та радіонуклідний склад ВДШ. Вивчено морфологічні особливості поверхні частинок доменних шлаків. Встановлено клас радіаційної небезпеки досліджених промислових відходів. Теоретично й експериментально обгрунтовано принципи визначення хімічної, сорбційної та гідравлічної активності фракцій техногенної сировини. Відібрано радіаційно безпечні фракції ВДШ, які відповідають вимогам до сировинних ресурсів виробництва портландцементу, шлакопортландцементу та шлаколужних в'яжучих. Наведено ресурсозберігальні розробки, що дозволяють розширити сировинну базу для виробництва будівельних матеріалів за рахунок утилізації промислових відходів і покращити екологічну ситуацію в промислових областях України. Економічний ефект у разі використання ВДШ в виробництві будівельних матеріалів складає 1 036 610 грн.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н393.2 + Л455-3

Рубрики:

Шлаки

Портландцемент

Шифр НБУВ: Ж16377 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто резерви підвищення гідравлічної активності доменного гранульованого шлаку (ГШ) в складі портландцементу та показано необхідність збільшення тонини помолу для активізації його гідравлічних властивостей. Показано, що в результаті збільшення питомої поверхні пришвидшуються процеси сульфатно-лужної активації шлаку з утвореннням додаткової кількості структурноактивних гідратних фаз. Розглянуто питання доцільності й ефективності окремого розмелювання доменного ГШ із подальшим введенням його до бетонної суміші замість частини портландцементу. Встановлено, що бетони з добавкою меленого ГШ за швидкістю тверднення в початковий період поступаються бетонам на бездобавочному цементі, але у віці 28 діб досягають марочної міцності і продовжують активно тверднути в пізніші терміни. Використання золи винесення в бетоні як альтернативи тонко-меленому шлаку є менш ефективним. Показано, що використання в бетоні тонко-меленого доменного ГШ забезпечує економію 15 - 20 мас. % портландцементу за гарантованих показників міцності.

Розглянуто резерви підвищення гідравлічної активності доменного гранульованого шлаку (ГШ) в складі портландцементу та показано необхідність збільшення тонини помолу для активізації його гідравлічних властивостей. Показано, що в результаті збільшення питомої поверхні пришвидшуються процеси сульфатно-лужної активації шлаку з утвореннням додаткової кількості структурноактивних гідратних фаз. Розглянуто питання доцільності й ефективності окремого розмелювання доменного ГШ із подальшим введенням його до бетонної суміші замість частини портландцементу. Встановлено, що бетони з добавкою меленого ГШ за швидкістю тверднення в початковий період поступаються бетонам на бездобавочному цементі, але у віці 28 діб досягають марочної міцності і продовжують активно тверднути в пізніші терміни. Використання золи винесення в бетоні як альтернативи тонко-меленому шлаку є менш ефективним. Показано, що використання в бетоні тонко-меленого доменного ГШ забезпечує економію 15 - 20 мас. % портландцементу за гарантованих показників міцності.