CC BY
8ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ КЕРАМЗИТОВОЙ ПЫЛИ НА ПРОЧНОСТЬ ГИПСОВОГО КАМНЯ Джаббарова Н.Э.1, Мамедзаде А.С.2
1Джаббарова Нателла Эйюбовна - кандидат химических наук, доцент;
2Мамедзаде Айсель Сафар кызы - магистр, кафедра химии и технологии неорганических веществ, химико-технологический факультет, Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, г. Баку, Азербайджанская Республика
Аннотация: изучено влияние добавки керамзитовой пыли - отхода производства керамзита Сумгаитского завода на прочность при сжатии гипсового камня. Установлено, что введение добавки от 10-20 % керамзитовой пыли различной тонкости помола 250-500 м2/кг приводит к небольшому снижению прочности при сжатии камня гипсового вяжущего с 16,0 МПа до 13,9 МПа и Кр с 0,31 до 0,29, что позволяет, однако, использовать гипсокерамзитовые вяжущие (ГКВ) наравне с бездобавочным гипсовым вяжущим при производстве различных материалов для эксплуатации в сухих помещениях. Введение добавки извести - 5% увеличивает прочность гипсового камня с керамзитовой палью до 17,5 МПа.
Ключевые слова: отходы производства, керамзитовая пыль, прочность при сжатии, гипсовый камень.
УДК 691.32
В настоящее время одним из актуальных вопросов развития науки и техники является переработка природных и техногенных отходов. В последние годы вредные отходы производств различных стран представляют собой серьезную экологическую проблему и на сегодняшний день уделяется особое внимание их переработке и вторичному использованию [1-3].
На данный момент, сложившаяся в Азербайджане система обращения с отходами ведет к сокращению природных ресурсов, снижению качества окружающей среды и здоровья населения, а также приносит убытки экономической сфере.
Переработке в Азербайджане подлежит менее 20 % от общего числа образующихся отходов. В Европейском союзе же переработке подлежит свыше 80 % от всех отходов. Одним из актуальных вопросов развития науки и техники является переработка природных и техногенных отходов.
Особое значение в этом плане имеет создание научно обоснованных технологий комплексной переработки и рационального использования местного минерального сырья и промышленных отходов [3,4].
Это обусловлено тем, что Азербайджан обладает значительными запасами минерального сырья, которое пока не нашло широкого промышленного применения на территории республики.
Расширение исследований, разработок, производства и применения гипсовых вяжущих с добавками минеральных промышленных отходов является одним из актуальных направлений решения современных проблем экологии. Гипсовые вяжущие без минеральных и химических добавок отличаются по сравнению с цементными низкой водостойкостью и пониженной прочностью [5-7].
В настоящее время известна широкая номенклатура бездобавочных и композиционный гипсовых вяжущих с прочностью камня при сжатии в сухом состоянии от 10 до 70-80 МПа и коэффициентом размягчения ( Кр) от 0,3 до 0,9 с минеральными добавками различного генезиса - молотыми доменными и
сталелитейными шлаками, золой, кварцевым песком, стеклобоем, известняком, доломитом и др. [5-11].
Керамзитовая пыль - многотоннажный отход строительной промышленности, обладающая гидравлической активностью.
Целью данного исследования является изучение влияния добавки керамзитовой пыли, образующейся на заводах Азербайджана в гипсово вяжущие.
В качестве сырьевых материалом использовались: строительный гипс марки Г-5 БП производственной фирмы ABADLIQ (г. Гянджа), керамзитовая пыль с циклонов и с фильтров пылеочистки Сумгаитского керамзитового завода AZKERAMZIT.
При исследовании свойств и структуры сырьевых компонентов, вяжущих использовались стандартные методы определения гидравлической активности, тонкости помола, сроков схватывания вяжущих, показателей прочности, коэффициенты размягчения и др.
В таблице 1 приводится состав керамзитовой пыли Сумгаитского завода, откуда видно, что в составе преобладают минеральные оксиды - кремния и алюминия, небольшое количество оксида железа и незначительное количество других оксидов. В таблице 2 приведен минеральный состав гипсового камня.
Таблица 1. Химический состав керамзитовой пъгли. Содержание в % на сухую навеску
SiO2 А1203 Fe2O3 MgO СаО К20 N20 ТЮ2 МпО Р205 S03
60,2 18,1 9,1 3,0 1,8 2,3 0,8 0,9 0,1 0,2 0,9
Таблица 2. Минеральный состав гипсового камня
Двуводный гипс Ангидрит Доломит Кварцевые и глинистые минералы
92-94 4,5-5,4 1-1,5 0,5-1
Анализ, полученных в работе результатов, показал, что введение добавки от 1020% керамзитовой пыли (КП) различной тонкости помола 250-500 м2/кг приводит к небольшому снижению прочности при сжатии камня гипсового вяжущего с 16,0 МПа до 13,9 МПа (при 20% КП) и коэффициента размягчения Кр с 0,31 до 0,29, что позволяет, однако, использовать гипсокерамзитовые вяжущие (ГКВ) наравне с бездобавочным гипсовым вяжущим при производстве различных материалов для эксплуатации в сухих помещениях.
Рис. 1. Зависимость прочности гипсового камня от содержания керамзитовой пыли с удельной
поверхностью 250 м2/кг
| О 10 20 30 40
о. Количества керамической пыли,%
Рис. 2. Зависимость прочности гипсового камня от содержания керамзитовой пыли с удельной поверхностью 500 м2/кг и 5% извести на изменение прочности камня КГКИВ
На следующем этапе разрабатывались композиционные
гипсоизвестковокерамзитовые вяжущие (КГИКВ) с добавками 5% негашеной извести и керамзитовой пыли с различной удельной поверхностью.
На рис. 2 приводятся результаты исследования изменения прочности при сжатии камня КГИКВ в зависимости от содержания керамзитовой пыли дисперсностью 500 м2/кг. С повышением количества молотой керамзитовой пыли от 5 до 20% в зависимости от тонкости ее помола происходит повышение Кр камня КГИКВ с 0,31 -
0.44.до 0,43 - 0,61. Наиболее высокие показатели прочности до 17,5 МПа и Кр=0,62 камня КГИКВ достигается при содержании 20% керамзитовой пыли с тонкостью помола 500 м2/кг.
Список литературы
1. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. Москва. Стройиздат, 1990. 346 с.
2. Мухина Л.И., Толстихин О.Н. Природа и научно техническая революция. Москва. Недра, 1985. 205 с.
3. Ласкорин Б.Н., Громов Б.В., Цыганков А.П. и др. Безотходная технология в промышленности. Москва, Стройздат, 1986. 155 с.
4. Потапова Е.Н., Исаева И.В. Строительные материалы. 7, 20-22, 2012.
5. Ферронская А.В. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник, М. Изд-во АСВ, 2004. 488 с.
6. Ферронская А.В. Сб. Развитие теории и технологий в области силикатных и гипсовых материалов. 1, 47-56, 2000.
7. Чернышева Н.В., Лесовик В.С. Быстротвердеющие композиты на основе водостойких гипсовых вяжущих. Изд-во БГТУ, Белгород, 2011. 124 с.
8. Черныева Н.В., Дребезгов Д.А. Вестник БГТУ им. В.Г.Шухова. 5, 125-133, 2015.
9. Чернышева Н.В., М.С. Агеева, Эльян Исса, Жамал Исса, М.Ю. Дребезгова. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 4, 12-18. 2013.
10. Рахимов Р.З., Халиуллин М.И., Гайфуллин. А.Р. Строительные материалы. 7, 13-15, 2012.
11. Старостина И.В., Федорина М.Ю., Кузина Е.М. Современные проблемы науки и образования. 6, 2014.
