Научная статья на тему 'Возможность использования доменных шлаков в производстве бетонов и растворов во Вьетнаме'

Возможность использования доменных шлаков в производстве бетонов и растворов во Вьетнаме Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
432
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ДОМЕННЫЙ ШЛАК / ЦЕМЕНТ / ОТХОДЫ ПРОМЫШЛЕННОСТИ / КОМПЛЕКСНОЕ ВЯЖУЩЕЕ / АКТИВНАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ ДОБАВКА / ИНДЕКС АКТИВНОСТИ ШЛАКА / GRANULATED BLAST FURNACE SLAG / CEMENT / INDUSTRIAL WASTE / COMPLEX BINDER / ACTIVE MINERAL ADDITIVE / SLAG ACTIVITY INDEX

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Ву Ким Зиен, Танг Ван Лам, Баженова С. И., Нгуен Зуен Фонг

Доменные шлаки отходы металлургической промышленности, которые при определенной подготовке можно использовать в технологии производства строительных растворов и бетонов. Целесообразное использование доменного шлака, как компонента для новых строительных материалов позволит улучшить экологическую обстановку и увеличит экономическую эффективность их производства. Авторами была рассмотрена технология переработки доменного шлака завода «Хоа Фат» (Вьетнам) и «Тхаи Нгуен» (Вьетнам) в тонкомолотую активную минеральную добавку. В результате проведённых исследований были получены химико-минералогический состав шлаков, рассмотрены и определены их физико-механические характеристики: удельная поверхность, плотность, водопотребность и другие. Рассмотрена возможность применения данных гранулированных доменных шлаков в качестве активной минеральной добавки для замещения части вяжущего, для этого рассчитан индекс активности шлака согласно нормативным документам Вьетнама и России. Выявлены зависимости влияния прочности цементно-песчаного раствора на комплексном вяжущем от его плотности, (где Вяжущее вещество = Портландцемент + Гранулированный доменный шлак). Построена диаграмма сравнения Индекса активности IR (%) гранулированного доменного шлака по прочности на сжатия. В работе использован Вьетнамский стандарт TCVN 11586:2016 для анализа возможности использования доменного шлака (Вьетнам) в технологии бетона и раствора строительстве.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Ву Ким Зиен, Танг Ван Лам, Баженова С. И., Нгуен Зуен Фонг

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

POSSIBILITY OF USING BLAST FURNACE SLAG IN CONCRETE AND MORTAR PRODUCTION IN VIETNAM

Blast furnace slag is a waste of metallurgical industry which can be used in production technology of concretes and mortars. The expedient use of blast furnace slag as a component for new building materials will improve the environmental situation and increase the economic efficiency of production. The authors reaserch blast furnace slag processing technology of factories "Hoa Phat" (Vietnam) and "Thai Nguyen" (Vietnam) to produce mineral additives. As a result of the conducted researches the chemical and mineralogical composition of slags are received, their physical and mechanical characteristics are considered and defined: specific surface area, density, water demand, and others. According to standard of Vietnam and Russia, slag activity index is calculated when considering the possibility of using blast furnace slags to replace part of the binder. The relationship between the strength of the cement-sand mortar and density affected by the binder are reveald (where; binder = Portland cement + Granulated blast furnace slag). Comparison chart of slag activity index IR (%) has been shown. The paper uses the Vietnamese standard TCVN 11586: 2016 to analyze the possibility of using blast furnace slag (Vietnam) in the technology of concrete and mortar construction.

Текст научной работы на тему «Возможность использования доменных шлаков в производстве бетонов и растворов во Вьетнаме»

DOI: 10.34031/2071-7318-2019-4-11-17-24 гВу Ким Зиен, 2Танг Ван Лам,1 *Баженова С.И., 2Нгуен Зуен Фонг

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26 2Ханойский горно-геологический университет Дык Тхань Уорд, Северо-Ты Лием района, Ханой, Вьетнам.

*E-mail: sofia. bazhenova@gmail. com

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДОМЕННЫХ ШЛАКОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ БЕТОНОВ И РАСТВОРОВ ВО ВЬЕТНАМЕ

Аннотация. Доменные шлаки - отходы металлургической промышленности, которые при определенной подготовке можно использовать в технологии производства строительных растворов и бетонов. Целесообразное использование доменного шлака, как компонента для новых строительных материалов позволит улучшить экологическую обстановку и увеличит экономическую эффективность их производства.

Была рассмотрена технология переработки доменного шлака завода «Хоа Фат» (Вьетнам) и «Тхаи Нгуен» (Вьетнам) в тонкомолотую активную минеральную добавку. В результате проведённых исследований были получены химико-минералогический состав шлаков, рассмотрены и определены их физико-механические характеристики: удельная поверхность, плотность, водопотребность и другие.

Рассмотрена возможность применения данных гранулированных доменных шлаков в качестве активной минеральной добавки для замещения части вяжущего, для этого рассчитан индекс активности шлака согласно нормативным документам Вьетнама и России. Выявлены зависимости влияния прочности цементно-песчаного раствора на комплексном вяжущем от его плотности, (где Вяжущее вещество = Портландцемент + Гранулированный доменный шлак). Построена диаграмма сравнения Индекса активности IR (%) гранулированного доменного шлака по прочности на сжатия.

В работе использован Вьетнамский стандарт TCVN 11586:2016 для анализа возможности использования доменного шлака (Вьетнам) в технологии бетона и раствора в строительстве.

Ключевые слова: Гранулированный доменный шлак, цемент, отходы промышленности, комплексное вяжущее, активная минеральная добавка, индекс активности шлака.

Введение. Промышленные отходы, в том числе топливные, являются очень серьезной причиной возникновения проблем экологического характера, вызывающих загрязнение почвы, воды и воздуха во всех провинциях Вьетнама [1]. При этом, уровень повторного использования техногенных отходов весьма ограничен и составляет всего 2.. .5 % от общего количества вырабатываемых промышленных отходов [2, 3]. Согласно [4], на вторичном сырье при соблюдении определенных условий можно получить бетоны с высокими эксплуатационными характеристиками.

В технологии современных бетонов Вьетнама многие отходы промышленности (золы, шлаки и т.д.) используются как добавки в бетонные смеси для уменьшения расхода вяжущего и решения экологических проблем [2].

Во Вьетнаме по данным [5] каждый год, производство шлака от металлургической промышленности составляет 45^55 миллионов тонн в год. Доменный шлак (ДШ) после определенной переработки используют для изготовления черепицы, кирпича, в качестве наполнителя для бетонной смеси, и как активную минеральную добавку, в том числе и для вяжущих - цементов.

Каждый год, мировое производство цемента около 3 млрд. т/год [6], в то время, как во Вьетнаме эта цифра составляет 99 млн. т/год [7]. Изготовление цемента - процесс не только дорогостоящий, но и энергоемкий, что влечет к климатическим изменениям на территории Вьетнама -способствует возникновению парникового эффекта. При соблюдении всех нормативных требований к вяжущему веществу в технологии производства бетона часть цемента можно заменить подходящим по составу специально переработанным шлаком. Та как рассматриваемые нами шлаки по своему химико-минералогическому составу (соотношением SiO2, АЬОз и СаО) имеют реакционную способность, то замена ими части клинкера, позволит снизить стоимость вяжущего, уменьшить потребление электроэнергии и выделяемого тепла при производстве композиционного вяжущего вещества.

По данным исследования [8, 9] использование промышленных отходов в производстве бетонов может решить следующие актуальные вопросы:

1. Уменьшить стоимость готовой строительной продукции из вторичного сырья на композиционном вяжущем.

2. Расширить материально-сырьевую базу для производства строительных материалов.

3. Уменьшить потребность в первичных сырьевых ресурсах.

4. Снизить капитальные затраты на организацию хранения отходов.

5. Создать высокотехнологичные производства и обеспечить местное население новыми рабочими местами.

6. Утилизировать существующие свалки промышленных отходов.

7. Улучшить экологическую обстановку в промышленных зонах, где складируются отходы.

8. Улучшить условия жизни населения и животных.

На данный момент во Вьетнаме доменные шлаки применяют как добавку для бетонов и строительных растворов, однако исследований по доменным шлакам «Хоа Фат» и «Тхаи Нгуен» немного [1, 10].

По данным исследования [11] доменным шлаком можно заменить 5...30 % от части цемента. В данной работе авторами предложено возможность использования доменных шлаков в качестве активной минеральной добавки в количестве 10. 30 % от массы портландцемент.

Материалы:

- портландцемент (Ц) ЦЕМ I 42,5 Н производства завода «Там Диеп» (Вьетнам), истинной плотностью 3,14 г/см3, химико-минералогический состав приведен в табл. 1, соответствовал требованиям ГОСТ 30515-2013 и ТСУЧ 2682:2009;

- кварцевый песок (П) реки Ло (Вьетнам) с модулем крупности Мк = 3,0 истинной плотностью 2,66 г/см3 и средней насыпной плотностью (в уплотненном состоянии) 1650 кг/м3. Песок I класса в соответствии с ГОСТ 8736-2014 и TCVN 7570:2006;

- Гранулированный доменный шлак (ГДШ) «Хоа Фат» и ГДШ «Тхаи Нгуен» представлены в табл. 2 и 3, соответствуют требованиям ГОСТ 3476-74;

- вода (В) затворения соответствующая требованиям ГОСТ 23732-2011 и ТСУЧ 4506:2012.

Методология. Возможность использования шлака оценивалась по требованиям стандарта TCVN 11586:2016 «Доменный шлак мелкий для бетона и раствора»;

- индекс активности шлака в растворных смесях определяли в соответствии с требованиями стандарта ТСУЧ 11586:2016;

- прочность бетонов на сжатие определяли в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-2012 иТСУЧ 10303:2014;

- определение влажности доменного шлака проводили по ГОСТ 13586.5-2015 и ТСУЧ 75727:2006;

Основная часть. Исследовались свойства доменного шлака (ДШ) полученного при выплавке чугуна, так как в исходной железной руде содержатся глинистые примеси, а в коксе - зола. В рамках проведенного исследования, для удаления примесей из исходного сырья, в доменную шихту вводили флюсы - карбонаты кальция и магния.

Доменный шлак с заводов «Хоа

Фат» и «Тхаи Нгуен» * ^ Т=100 ±10°С>1 =4 ™ *

вибрационная мельница измельчение б течение 2часа (Модель 8М500Х500, Китай)

Гранулированный доменный чшлак в виде тонкого порошку

Рис. 1. Технологическая схема получения ГДШ

Использованный в работе ДШ был получен с завода, технологическая схема производства приведена на рис. 1. ДШ сушился в лабораторной печи при Т = 100±10 0С в течении 4 ч., после в вибрационной мельнице (Модель SM500x500, Китай) в течение 2 ч. материал мололи для получения гранулированного доменного шлака (ГДШ) в виде тонкого порошка (рис. 1 и табл. 2).

Химическо-минералогический состав и физико-механические характеристики портландцемента и полученного ГДШ приведены в табл. 1 и 2.

Согласно ТСУЧ 11586:2016 «Требования технические гранулированного доменного шлаков для бетона и раствора», приведены в табл. 3.

Таблица 1

Химический состав портландцемента «Там Диеп» и ГДШ «Хоа Фат» и «Тхаи Нгуен»

Вид материала Средний химический состав, % масс.

SiO2 СаО АШэ Fe2Oз MgO SOз К2О Ча20 ТЮ2 С1- 52" * п.п.п.

Портландцемент «Там Диеп» 19,5 58,73 4,76 5,27 2,34 3,62 0,51 1,53 - - - 3,74

ГДШ «Хоа Фат» 36,12 37,65 12,74 2,36 8,769 0,26 0,92 0,16 0,3 0,001 0,72 -

ГДШ «Тхаи Нгуен» 31,54 44,95 10,95 0,72 8,819 0,14 0,67 0,28 0,32 0,001 0,62 0,99

Таблица 2

Физические характеристики портландцемента «Там Диеп» и ГДШ «Хоа Фат» и «Тхаи Нгуен»

Свойства Единицы измерения Портландцемент «Там Диеп» ГДШ «Хоа Фат» ГДШ «Тхаи Нгуен»

Истинная плотность г/см3 3,15 2,558 2,297

Удельная поверхность см2/г 3660 5710 4565

Влажность % 0 0,001 0,001

Таблица 3

Технические требования ГДШ для бетонов и растворов по TCVN 11586:2016

и по ТУ 0799-001-99126491-2013

п/п Свойства Единица По ТУ 0799-00199126491-2013 ПоТС^ 11586:2016

С60 С75 С95 С105

1 Истинная плотность (не более) г/см3 - 2,8

2 Удельная поверхность (не менее) см2/г 4500 2750 3500 5000 7000

3 Индекса активности прочности (не менее) в возрастах: + 7 суток. + 28 суток. + 91 суток. % - 60 80 55 75 95 75 95 95 105

4 Влажность (не более) % 0,3 1,0

5 Содержание MgO (не более) % 15 10

6 Содержание 80з (не более) % - 4,0

7 Содержание СГ (не более) % - 0,02

8 Потери при прокаливании (не более) % 0,95-1,10 3,0

Примечание: С60, С75, С95, С105 - индекса активности шлака (1я, %) в возрасте 28 суток.

Из приведённых в табл. 1-3 экспериментальных результатов следует, что по химическому составу и физико-механическим свойствам ГДШ «Хоа Фат» и ГДШ «Тхаи Нгуен» удовлетворяют требованиям стандарта TCVN 11586:2016 и ТУ 0799-001-99126491-2013.

Индекс активности гранулированного доменного шлака (Ь, %) представляет собой отношение прочности на сжатие образца из цементно-песчаного раствора, где часть вяжущего, цемента, заменена ГДШ (Я2), к прочности на сжатие контрольного, без добавочного цементно-песчаного раствора (Ш). Индекс активности доменного шлака рассчитывали по формуле (1), приведённой в стандарте ТСУЫ 11586:2016.

/Л=^-Ш>%, (1)

где /й — индекс активности доменного шлака, %; — прочность на сжатие контрольных образцов

выполненных на бесдобавочном цементно-пес-чаном составе в возрасте 28 суток, МПа; К2 -прочность на сжатие образцов из цементно-пес-чаных растворов, где часть вяжущего заменена на ГДШ, в возрасте 28 суток, МПа.

Экспериментальные образцы изготавливали на цементно-шлаково-песчаных растворах при соотношениях Вяж : П = 1:3 (где Вяж - вяжущее вещество, Вяж = Ц + ГДШ (процентное соотношение цемента к доменному шлаку в вяжущем приведены в таб. 4). Контрольный состав - цементно-песчаный раствор, без каких-либо добавок и примесей. В соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 30744-2001 и ТС^Ч 2682:2009 и исследований [1, 9, 11] принимали ГДШ/Ц = 1/10 ^ 3/10. На каждом составе формовали по 3 балочки 40*40* 160 мм, которые после твердения в нормальных условиях, испытывали на прочность на сжатие (рис. 2 и 3).

Результаты проведенных прочностных испытаний сведены в табл. 5, где отражено как количество

вводимых доменных шлаков влияет на прочность Полученные результаты испытаний использо-

двух типов, плотность смеси и индекс активности вали для расчёта индексов активности Ь, % (табл. 5 и полученного состава бетона. рис. 4 и 5).

Рис. 2. Определение прочности образцов на сжатие Рис. 3. Экспериментальные образцы

из цементно-шлаково-песчаных растворов

Таблица 4

Рецептура

Состав ГДШ/Ц Расход сырьевых компонентов для 1 м3 бетона, кг/м3

Ц П ГДШ«Хоа Фат» ГДШ«Тхаи Нгуен» В

№-1 0 (Контрольный) 514 1541 0 0 257

№-2 1/10 465 1533 - 46 256

№-3 2/10 424 1526 - 85 254

№-4 3/10 390 1520 - 117 253

№-5 1/10 466 1536 47 - 256

№-6 2/10 426 1532 85 - 255

№-7 3/10 392 1528 118 - 255

Таблица 5

Прочность на сжатие, прочность на растяжение при изгибе и индекс активности ГДШ «Хоа Фат» и «Тхаи Нгуен» в возрате 28 суток

Прочность на Индекс

Состав ГДШ/Ц растяжение при изгибе, МПа Прочность на сжатие, МПа активности по прочности на сжатие, % Плотность, кг/м3

Хоа Тхаи Хоа Тхаи Хоа Тхаи Хоа Тхаи

Фат Нгуен Фат Нгуен Фат Нгуен Фат Нгуен

№-1 0 (Контрольный) 8,2 42,61 100 2202

№-2 1/10 7,63 - 40,69 - 95,49 - 2193 -

№-3 2/10 7,46 - 39,19 - 91,97 - 2184 -

№-4 3/10 6,72 - 35,71 - 83,8 - 2175 -

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

№-5 1/10 - 7,21 - 37,46 - 87,92 - 2188

№-6 2/10 - 6,85 - 35,59 - 83,53 - 2174

№-7 3/10 - 6,34 - 32,94 - 77,31 - 2161

ГДШ <ОСоа Фат» ГДШ «Тхаи Нгусн»"

№-2 №-5

Ло-4 №Л

№-3 .N5-6 Образцы

Рис. 4. Диаграмма сравнения Индекс активности ГДШ по прочности на сжатие

№-5 №-6

= Ц+ГДШ «Тхаи Нгуен»

. 5. Зависимость прочности цементно-песчаного раствора на комплексном вяжущем от плотности

Из рис. 4 и 5 видно, что:

1. При замене части цемента 1/10 ГДШ «Хоа Фат» можно получить вяжущее с Ir соответствующем С60, С75, С95, а на ГДШ «Тхаи Нгуен» - С60, С75.

2. Если соотношение ГДШ увеличить 2/10 3/10 Вяж, можно получить ГДШ = 2/10 и 3/10 Ir соответствующем С60, С75 на шлаке обоих образцов.

3. Индекс активности по прочности на сжатие ГДШ «Хоа Фат» всегда выше ГДШ «Тхаи Нгуен». Это можно объяснить тем, что в ГДШ «Хоа Фат» содержится больше аморфного кремнезёма, 36,12 %, который способен связать свободный гидроксид кальция (CH) в меньше растворимые низкоосновные гидросиликаты кальция (CSH). Данный процесс повышает водо-удерживающую способность бетонной смеси и ведет к уплотнению структуры тела бетона, что, в свою очередь, влияет на увеличение прочности на сжатие.

Выводы. Помимо вышеизложенного, можно сказать, что рассмотренные доменные шлаки могут применяться в производстве строительных материалов в качестве тонкомолотых активных минеральных добавок, заменяющих часть цемента (до 30 %), в технологии бетонов и строительных растворов.

Кроме того, ГДШ можно заменить ввозимые в страну активные минеральные добавки, используемые в настоящее время во Вьетнаме для получения строительных растворов и бетонов, что позволит снизить их стоимость и способствовать улучшению экологической ситуации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Nguyen Thanh Sang, Le Thi Trang. Designing cement concrete composition using high-strength blast furnace slag in bridge construction // Journal Bridges and Roads of Vietnam. №1+2. 2012. Pp. 6265.

2. Pham Chi Cuong. Utilization of metallurgical industry wastes in Vietnam // Vietnam Science Journal. №6 (10). 2012. Pp. 52-54.

3. Government Office. Conclusions of the Prime Minister on the implementation of the production program for the disposal of unburned materials and the use of ash, slag and gypsum - waste of thermal power plants and chemical plants. Announcement № 218/TB-VPCP, HaNoi, 17/06/2013, 3 p.

4. Баженова С.И., Алимов Л.А. Высококачественные бетоны с использованием отходов промышленности // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. №1.C. 226-230.

5. Lam Tang Van, Tho Vu Dinh, Dien Vu Kim, Boris Bulgakov, Olga Aleksandrova and Sophia Ba-zhenova. Combined Effects of Bottom Ash and Expanded Polystyrene on Light-weight Concrete Properties // MATEC Web of Conferences. 2018. 251. 01007. https://doi.org/10.1051/matec-conf/201825101007.

6. Yu Lei, Qiang Zhang, Chris Nielsen, Kebin He. An inventory of primary air pollutants and CO2 emissions from cement production in China, 19902020 // Atmospheric Environment. 2011. Vol. 45. Pp. 147-154. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2010.09.034.

7. Chau An. Du bao san lugng tieu thu xi mang nam 2019 "Прогноз потребления цемента в 2019 году" [Электронный ресурс]. https://cafeland.vn/tin-tuc/nam-2019-san-luong-tieu-thu-xi-mang-se-dat-95-trieu-tan-77913.html. (дата: 16.01.2019).

8. Танг Ван Лам, Нго Суан Хунг, Булгаков Б. И., Александрова О.В., Ларсен О.А., Орехова А.Ю., Тюрина А.А. Использование золошлако-вых отходов в качестве дополнительного цементирующего материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №8. C. 19-27. DOI: 10.12737/article_5b6d58455b5832.12667511.

9. Танг Ван Лам, Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А. Возможность использования зольных остатков для производства материалов строительного назначения во Вьетнаме // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №6. C. 0612. DOI :10.12737/article_5926a059214ca0.89600468.

10. Ngo Van Toan. Research on the production ofhigh-strength concrete using fine sand and mineral additives mixed with activated blast-furnace slag and rice husk ash // Magazine Building Materials - Environment. 2012. №4. Pp. 36-45.

11. Isa Yu'ksel, Turhan Bilir, O'mer O'zkan. Durability of concrete incorporating non-ground blast furnace slag and bottom ash as fine aggregate // Building and environment, 2007(42) 2651-2659. DOI:10.1016/j.buildenv.2006.07.003.

12. Nour T.A., Hamdy A.E., Amel A.E. Utilization of by-pass cement kiln dust and air-cooled blastfurnace steel slag in the production of some ' 'green" cement products // HBRC Journal, 2018 (14), pp 408-414. DOI:10.1016/j.hbrcj.2017.11.001.

Информация об авторах

Ву Ким Зиен, аспирант кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов. E-mail: kimdienxdtb@gmail.com. Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Танг Ван Лам, аспирант кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов. E-mail: lamvantang@gmail.com. Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Баженова Софья Ильдаровна, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов. E-mail: sofia.bazhenova@gmail.com. Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет. Россия, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26.

Нгуен Зуен Фонг, кандидат технических наук, преподаватель кафедры «Факультет гражданского строительства». E-mail: nguyenduyenphong@gmail.com. Ханойский университет горного дела и геологии. Дык Тхань Уорд, Северо-Ты Лием района, Ханой, Вьетнам.

Поступила в мае 2019 г.

© Ву Ким Зиен, Танг Ван Лам, Баженова С.И., Нгуен Зуен Фонг, 2019

1Vu Kim Dien, 1Tang Van Lam,1 *Bazhenova S.I., 2Nguyen Duyen Phong

1National Research Moscow State University of Civil Engineering Russia, 129337, Moscow, st. Yaroslavskoe Shosse, 26 2Hanoi University of Mining and Geology No 18, Pho Vien, Duc Thang Ward, Bac Tu Liem District-Hanoi *E-mail: sofia.bazhenova@gmail.com

POSSIBILITY OF USING BLAST FURNACE SLAG IN CONCRETE AND MORTAR

PRODUCTION IN VIETNAM

Abstract. Blast furnace slag is a waste of metallurgical industry which can be used in production technology of concretes and mortars. The expedient use of blast furnace slag as a component for new building materials will improve the environmental situation and increase the economic efficiency of production. The authors reaserch blast furnace slag processing technology of factories "Hoa Phat" (Vietnam) and "Thai Nguyen" (Vietnam) to produce mineral additives. As a result of the conducted researches the chemical and mineralogical composition ofslags are received, their physical and mechanical characteristics are considered and defined: specific surface area, density, water demand, and others.

According to standard of Vietnam and Russia, slag activity index is calculated when considering the possibility of using blast furnace slags to replace part of the binder. The relationship between the strength of the cement-sand mortar and density affected by the binder are reveald (where; binder = Portland cement + Granulated blast furnace slag). Comparison chart of slag activity index Ir (%) has been shown.

The paper uses the Vietnamese standard TCVN 11586: 2016 to analyze the possibility of using blast furnace slag (Vietnam) in the technology of concrete and mortar construction.

Keywords: granulated blast furnace slag, cement, industrial waste, complex binder, active mineral additive, slag activity index.

REFERENCES

1. Nguyen Thanh Sang, Le Thi Trang. Designing cement concrete composition using high-strength blast furnace slag in bridge construction. Journal Bridges and Roads of Vietnam. 2012. No. 1+2. Pp. 62-65.

2. Pham Chi Cuong. Utilization of metallurgical industry wastes in Vietnam. Vietnam Science Journal. 2012. No. 6(10). Pp. 52-54.

3. Government Office. Conclusions of the Prime Minister on the implementation of the production program for the disposal of unburned materials and the use of ash, slag and gypsum - waste of thermal power plants and chemical plants. Announcement No. 218/TB-VPCP, HaNoi, 17/06/2013, 3 p.

4. Bazhenova S.I., Alimov L.A. High-quality

concretes using industrial waste [Vysokokachestven-nyye betony s ispol'zovaniyem otkhodov promysh-lennosti]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shu-khov. 2010. No. 1. Pp. 226-230. (rus)

5. Lam Tang Van, Tho Vu Dinh, Dien Vu Kim, Boris Bulgakov, Olga Aleksandrova and Sophia Ba-zhenova. Combined Effects of Bottom Ash and Expanded Polystyrene on Light-weight Concrete Properties. MATEC Web of Conferences. 2018. 251, 01007. https://doi.org/10.1051/matec-conf/201825101007.

6. Yu Lei, Qiang Zhang, Chris Nielsen, Kebin He. An inventory of primary air pollutants and CO2 emissions from cement production in China, 19902020. Atmospheric Environment. 2011. Vol. 45. Pp. 147-154. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2010.09.034.

7. Chau An. Du bâo sàn lugng tiêu thu xi mäng näm 2019 "Cement Consumption Forecast for 2019" [Electronic resource]. https://cafeland.vn/tin-tuc/nam-2019-san-luong-tieu-thu-xi-mang-se-dat-95-trieu-tan-77913.html. (date: 16.01.2019).

8. Tang V. L., Ngo X. H., Bulgakov B. I., Ale-ksandrova O.V., Larsen O.A., Orekhova A.Yu., Tyurina A.A. Use of ash and slag waste as a supplementary cementing material [Ispol'zovaniye zo-loshlakovykh otkhodov v kachestve dopolnitel'nogo tsementiruyushchego materiala]. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2018. No. 8. Pp. 19-27. (rus). https://doi.org/10.12737/arti-cle_5b6d58455b5832.12667511.

9. Tang V.L., Bulgakov B.I., Aleksandrova O.V., Larsen O.A. The possibility of using ash residues for the production of building materials in Vietnam [Vozmozhnost' ispol'zovaniya zol'nykh ostatkov dlya proizvodstva materialov stroitel'nogo naznacheniya vo V'yetname]. Bulletin of BSTU

named after V.G. Shukhov. 2017. No. 6. Pp. 06-12. (rus)

https://doi.Org/10.12737/article_5926a059214ca0.8 9600468

10. Ngo Van Toan. Research on the production of high-strength concrete using fine sand and mineral additives mixed with activated blast-furnace slag and rice husk ash. Magazine Building Materials -Environment. 2012. No. 4. Pp. 36-45.

11. Isa Yu'ksel, Turhan Bilir, O'mer O'zkan. Durability of concrete incorporating non-ground blast furnace slag and bottom ash as fine aggregate. Building and environment, 2007(42) 2651-2659. D0I:10.1016/j.buildenv.2006.07.003.

12. Nour T.A., Hamdy A.E., Amel A.E. Utilization of by-pass cement kiln dust and air-cooled blast-furnace steel slag in the production of some ''green" cement products. HBRC Journal, 2018 (14), pp 408-414. D0I:10.1016/j.hbrcj.2017.11.001.

Information about the authors

Vu Kim Dien, Postgraduate student. E-mail: kimdienxdtb@gmail.com. National Research Moscow State University of Civil Engineering. Russia, 129337, Moscow, st. Yaroslavskoe Shosse, 26.

Tang Van Lam, Postgraduate student. E-mail: lamvantang@gmail.com. National Research Moscow State University of Civil Engineering. Russia, 129337, Moscow, st. Yaroslavskoe Shosse, 26.

Bazhenova, Sofya I. PhD, Associate Professor. E-mail: sofia.bazhenova@gmail.com. National Research Moscow State University of Civil Engineering. Russia, 129337, Moscow, st. Yaroslavskoe Shosse, 26.

Nguyen Duyen Phong, PhD. E-mail: nguyenduyenphong@gmail.com. Hanoi University of Mining and Geology. No. 18, Pho Vien, Duc Thang Ward, Bac Tu Liem District-Hanoi.

Received in May 2019 Для цитирования:

Ву Ким Зиен, Танг Ван Лам, Баженова С.И., Нгуен Зуен Фонг. Возможность использования доменных шлаков в производстве бетонов и растворов во Вьетнаме // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 11. С. 17-24. DOI: 10.34031/2071-7318-2019-4-11-17-24

For citation:

Vu Kim Dien, Tang Van Lam, Bazhenova S.Il., Nguyen Duyen Phong. Possibility of using blast furnace slag in concrete and mortar production in Vietnam. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 11. Pp. 17-24. DOI: 10.34031/2071-7318-2019-4-11-17-24

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.