Арболит модифицированный измельченным гранулированным доменным шлаком

Автор: Дворников Руслан Михайлович, Величко Евгений Георгиевич

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 6 (91), 2020 года.

Бесплатный доступ

Возрастающие требования к физико-механическим свойствам строительных материалов дают толчок к созданию и совершенствованию новых высокоэффективных строительных материалов, в том числе шлакосиликатного древесно-стружечного бетона. Объектом исследования являются высокоэффективные древесно-стружечные бетонные материалы, полученные с использованием модифицированных шлакосиликатных вяжущих. На первом этапе работы были изучены физико-механические свойства мелкодисперсного гранулированного доменного шлака и древесной стружки. Методы: Фазовый состав мелкодисперсного гранулированного доменного шлака определен методом рентгенофазового анализа. Также микроструктура образца измельченного гранулированного доменного шлака была исследована с помощью электронно-микроскопического анализа. Результаты: Установлено, что этот шлак состоит из кристаллической и аморфной фаз. Содержание наиболее активной аморфной фазы находится на уровне 59,8%. Также был определен химический состав образца измельченного шлака. В результате получен элементный состав измельченного шлака. В частности, определен коэффициент основности шлака, значение которого равно 1,04. В ходе эксперимента было установлено, что шлак в основном состоит из крупных утолщенных частиц неправильной формы и их агрегатов, диаметр которых составляет от долей микрон до нескольких микрон. В то же время более мелкие частицы подвержены агрегации. На втором этапе исследования были разработаны три экспериментальных состава шлакосиликатного древесно-стружечного бетона с различным соотношением затворной жидкости и шлака. В качестве раствора для затирки использовался раствор жидкого стекла плотностью 1,31 г / см3. В результате исследования был получен композитный материал со средней плотностью 730 кг / м3 и прочностью 1,92 МПа. Установлены зависимость изменения прочности шлакосиликатного древесно-стружечного бетона от соотношения затирочная жидкость / вяжущее и функциональное соотношение его прочности и плотности. По результатам экспериментов установлено, что оптимальные физико-механические свойства шлакосиликатного древесно-стружечного бетона достигаются для состава с долей шлака затирочной жидкости 0,52.

Еще

Щелочно-активированные материалы, композиционный материал, измельченный гранулированный доменный шлак, жидкое стекло, древесно-стружечный бетон, прочностные свойства

Короткий адрес: https://readera.org/143172552

IDR: 143172552   |   DOI: 10.18720/CUBS.91.7

Список литературы Арболит модифицированный измельченным гранулированным доменным шлаком

  • Miller, S.A., John, V.M., Pacca, S.A., Horvath, A. Carbon dioxide reduction potential in the global cement industry by 2050 (2018) Cement and Concrete Research, 114, pp. 115-124. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.08.026
  • Scrivener, K.L., John, V.M., Gartner, E.M. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry (2018) Cement and Concrete Research, 114, pp. 2-26. DOI: 10.1016/j.cemconres.2018.03.015
  • Singh Gaharwar, A., Gaurav, N., AP, S., Hira, S., Gariya, Bhoora. A Review Article on Manufacturing Process of Cement, Environmental Attributes, Topography and Climatological Data Station: IMD, Sidhi M.P (2016) Journal of Medicinal Plants Studie, 4(4), pp. 47-53.
  • Syamala Devi, K., Vijayalakshmi, V., Alakanandana, A. Impacts of Cement Industry on Environment - An Overview (2017) Asia Pacific Journal of Research, 1(57), pp. 156-161.
  • Coatanlem, P., Jauberthie, R., Rendell, F. Lightweight wood chipping concrete durability (2006) Construction and Building Materials, 20(9), pp. 776-781. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2005.01.057
  • Berzins, A., Morozovs, A., Gross, U., Iejavs, J. Mechanical properties of wood-geopolymer composite (2017) Engineering for Rural Development, 16(May), pp. 1167-1173.
  • DOI: 10.22616/ERDev2017.16.N251
  • Xu, R., He, T., Da, Y., Liu, Y., Li, J., Chen, C. Utilizing wood fiber produced with wood waste to reinforce autoclaved aerated concrete (2019) Construction and Building Materials, 208, pp. 242- 249.
  • DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.03.030
  • Pavlíková, M., Zemanová, L., Pokorný, J., Záleská, M., Jankovský, O., Lojka, M., Sedmidubský, D., Pavlík, Z. Valorization of wood chips ash as an eco-friendly mineral admixture in mortar mix design (2018) Waste Management, 80, pp. 89-100.
  • DOI: 10.1016/j.wasman.2018.09.004
  • Sarmin, S.N., Welling, J., Krause, A., Shalbafan, A. Investigating the possibility of geopolymer to produce inorganic-bonded wood composites for multifunctional construction material - A review (2014) BioResources, 9(4), pp. 7941-7950.
  • DOI: 10.15376/biores.9.4.7941-7950
  • Humad, A.M., Habermehl-Cwirzen, K., Cwirzen, A. Effects of Fineness and Chemical Composition of Blast Furnace Slag on Properties of Alkali-Activated Binder (2019) Materials, 12(20), pp. 3447.
  • DOI: 10.3390/ma12203447
  • Gao, X. Alkali activated slag-fly ash binders: design, modeling and application (2017) Technische Universiteit Eindhoven. Eindhoven, 253 p.
  • Purdon, A.O. The action of alkalis on blast-furnace slag (1940) Journal of the Society of Chemical Industry, 59(9), pp. 191-202.
  • Kalashnikov, V.I., Moroz, M.N., Sadenko, S.M., Belykova, E.A., Moskvin, R.N., Belykova, V.S. Effective clay-slag building materials using clay South-Bashmakovo field (2015) Modern technics and technologies, 42(2), pp. 12-16.
  • Kalashnikov, V.I., Moroz, M.N. High hydfophobic multicomponent low-slag fine-grained concretes. Scientific Herald of the Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering (2010) Construction and Architecture, 1(17), pp. 106-111.
  • Rakhimova, N.R., Rakhimov, R.Z. Reaction products, structure and properties of alkali-activated metakaolin cements incorporated with supplementary materials - A review (2019) Journal of Materials Research and Technology, 8(1), pp. 1522-1531.
  • DOI: 10.1016/j.jmrt.2018.07.006
  • Rakhimova, N.R., Rakhimov, R.Z., Morozov, V.P., Potapova, L.I., Osin, Y.N. Mechanism of solidification of simulated borate liquid wastes with sodium silicate activated slag cements (2017) Journal of Cleaner Production, 149, pp. 60-69.
  • DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.02.066
  • Davidovits, J. Geopolymers: Inorganic Polymeric New Materials (1991) Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 37, pp. 1633-1656.
  • DOI: 10.1007/BF01912193
  • Davidovits, J. Geopolymer Chemistry and Applications (2020) Institut Géopolymère, Geopolymer Institute, Saint-Quentin, France, 680 p.
  • Izquierdo, M., Querol, X., Davidovits, J., Antenucci, D., Nugteren, H., Fernández-Pereira, C. Coal fly ash-slag-based geopolymers: Microstructure and metal leaching (2009) Journal of Hazardous Materials, 166(1), pp. 561-566.
  • DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.11.063
  • Song, K.-I., Song, J.-K., Lee, B.Y., Yang, K.-H. Carbonation Characteristics of Alkali-Activated Blast-Furnace Slag Mortar (2014) Advances in Materials Science and Engineering, 2014, pp. 1- 11.
  • DOI: 10.1155/2014/326458
  • Nedeljković, M., Li, Z., Ye, G. Setting, Strength, and Autogenous Shrinkage of Alkali-Activated Fly Ash and Slag Pastes: Effect of Slag Content (2018) Materials, 11(11), pp. 2121.
  • DOI: 10.3390/ma11112121
  • Bostanci, L., Sola, O.C. Mechanical Properties and Thermal Conductivity of Aerogel-Incorporated Alkali-Activated Slag Mortars (2018) Advances in Civil Engineering, 2018, pp. 1-9.
  • DOI: 10.1155/2018/4156248
  • Thomas, R., Ye, H., Radlińska, A., Peethamparan, S. Alkali-Activated Slag Cement Concrete: A closer look at a sustainable alternative to portland cement (2016) Concrete International, 38(1), pp. 33-38.
  • Kharchenko, A.I., Alekseev, V.A., Kharchenko, I.Y., Alekseev, A.A. Application of slag-alkali binders in jet cement grouting for soil consolidation (2019) Vestnik MGSU, (6), pp. 680-689.
  • DOI: 10.22227/1997-0935.2019.6.680-689
  • 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 (2018) Magazine of Civil Engineering 82(6), pp. 219-227.
  • DOI: 10.18720/MCE.82.20
  • Luukkonen, T., Abdollahnejad, Z., Yliniemi, J., Kinnunen, P., Illikainen, M. Comparison of alkali and silica sources in one-part alkali-activated blast furnace slag mortar (2018) Journal of Cleaner Production, 87, pp. 171-179.
  • DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.03.202
Еще
Статья научная