Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Эффективные композиционные материалы на основе отходов химического производства и различных отраслей промышленности строительных материалов

Современное состояние промышленности строительных материалов требует расширения сырьевой базы для производства эффективных строительных материалов. В настоящее время в условиях энергетического кризиса и дефицитности сырьевых ресурсов, все большее внимание уделяется использованию местных материалов и отходов различных отраслей промышленности. Это одновременно позволяет решать одну из важнейших задач современного этапа научно-технического прогресса – создание экологически чистых и безотходных, ресурсосберегающих технологий.

В последние годы, для получения цементсодержащих строительных композитов широко используют высокоэффективные пластифицирующие добавки – суперпластификаторы (СП), получаемые на основе чистых, дорогостоящих веществ. Но, применение их ограничено вследствие большой стоимости.

Использование в качестве исходного сырья для производства СП отходов химического производства, позволяет существенно снизить их стоимость и расширить области применения.

Целью исследования являлась разработка технологии переработки отходов различных отраслей промышленности при производстве сырьевых смесей для легкого бетона пониженной плотности и повышенной прочности. В результате решения поставленной задачи наряду с экологическими требованиями по утилизации отходов получается экономически выгодный строительный материал в виде конструктивно-теплоизоляционного легкого бетона. Сырьевая смесь для данного бетона должна иметь высокую подвижность, а плотность бетона должна снижаться при сохранении или увеличении прочности.

С этой целью были проведены испытания по получению комплексного полифункционального модификатора на основе отходов производства резорцина с формальдегидом. В результате испытаний получена комплексная пластифицирующая добавка – соединения со средой молекулярной массой 600, содержащие олигомерные продукты конденсации отходов производства резорцина с формальдегидом 80 масс.%, а также продукты осмоления отходов производства резорцина приблизительно 20 масс.%, представляющих собой смесь дизамещенных фенолов и ароматических сульфоновых соединений.

Для снижения средней плотности бетона в состав сырьевой смеси в качестве мелкого заполнителя вводили отходы асбестоцементного производства – материал с рыхлой структурой, представленной волокнами асбеста различной фракции, покрытые новообразованиями продуктов гидратации цемента.

В процессе проведения испытаний для сокращения водопотребности отходов их модифицировали полученной добавкой. Это позволяет при меньшей водопотребности отходов получать сырьевую смесь большей подвижности. Сокращение водопотребности сырьевой смеси приводит к увеличению прочности бетона, из-за сокращения количества свободно удаляющейся воды затворения из твердеющего бетона, оказывающей отрицательное воздействие на процессы структурообразования бетона. Кроме того, волокна асбеста выполняют роль дисперсной арматуры, что приводит к увеличению прочности бетона на растяжение при изгибе.

В ходе испытаний мелкий заполнитель – кварцевый песок заменяли модифицированными отходами.

Результаты испытаний по подбору составов сырьевой смеси представлены в табл. 1.

Таблица 1

Составы сырьевой смеси

Компоненты смеси

Состав, масс.%

1

2

3

Портландцемент М400 Д0

16,658

18,842

20,954

Песок кварцевый

15,826

1 2 3 4 5