Омск, Омская область, Россия
Подольск, г. Москва и Московская область, Россия
Омск, Омская область, Россия
Значительными проблемами строительной отрасли, при общем увеличении объема производимых работ, являются дефицит и удорожание материалов в связи с введенными антироссийскими санкциями. В настоящее время динамично растущим в цене и необходимым в строительстве материалом является портландцементное вяжущее. Производство портландцемента отвечает более чем 7% эмиссии углекислого газа в мире и вызывает опасения по поводу экологической обстановки на окружающих территориях. Решением указанных проблем может стать создание геополимерного вяжущего гибридного состава с включением вторичных материалов металлургической и теплоэнергетической промышленности, подвергнутых щелочной активации. Проведено исследование с целью оценки степени влияния компонентов смеси, их содержания и условий твердения на механические свойства вяжущего. Показана возможность достижения требуемой прочности строительного материала без тепловлажностной обработки, что позволяет рассматривать гибридное вяжущее как аналог портландцемента.
строительство, автомобильные дороги, вяжущее, геополимеры, зола-унос, доменный шлак, портландцемент
1. Vojtko, A.R., Legkota, E.V. & CHenskaya, A.M. (2022) Severe recession and territorial polarization of investments, Molodoj uchyonyj goda 2022: sbornik statej II Mezhdunarodnogo nauchno-issledovatel'skogo konkursa, Penza, 25 maya 2022 g. Penza, pp. 75–78 (in Russian).
2. Iguminova, V.A. & Rekhovskaya, E.O. (2021) Recycling of waste from TPP plants, Materialy XIX Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Omsk, 9–11 nov. 2021 g. Omsk: Omskij gos. tekhn. un-t, pp. 84-87 (in Russian).
3. Fomina, E.V. & Fransishko De Kastro, B.K. (2020) Ecological aspects of the use of steelmaking slag, Racional'noe ispol'zovanie prirodnyh resursov i pererabotka tekhnogennogo syr'ya: fundamental'nye problemy nauki, materialovedenie, himiya i biotekhnologiya, Alushta-Belgorod, 1-5 iunya 2020 g. Belgorod, pp. 290–295 (in Russian).
4. Eroshkina, N.A., Tymchuk, E.I. & Korovkin, M.O. (2015) Structure formation of geopolymers, Molodoj uchenyj, 87, pp. 123–126 (in Russian).
5. Davidovits, J. (1991) Geopolymers - Inorganic polymeric new materials, J. Therm. Anal., 37(8), pp. 1633–1656.
6. Singh, N.B. (2018) Fly ash-based geopolymer binder: A future construction material, Minerals, 8(7), p. 299. DOI:https://doi.org/10.3390/min8070299.
7. John, S.K., Nadir, Y. & Girija, K. (2021). Effect of source materials, additives on the mechanical properties and durability of fly ash and fly ash-slag geopolymer mortar: A review, Construction and Building Materials, 280, pp. 1-32. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122443.
8. Kaya, M. et al. (2022) Influence of micro Fe2O3 and MgO on the physical and mechanical properties of the zeolite and kaolin based geopolymer mortar, J. Build. Eng., 52, pp. 104-443. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104443.
9. Ma, B. et al. (2022) The influence of calcium hydroxide on the performance of MK-based geopolymer, Construction and Building Materials, 329, pp. 127-224. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127224.
10. Liew, Y.M. et al. (2016) Structure and properties of clay-based geopolymer cements: A review, Prog. Mater. Sci., 83, pp. 595–629. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2016.08.002.
11. Lekshmi, S. & Sudhakumar, J. (2022) An assessment on the durability performance of fly ash-clay based geopolymer mortar containing clay enhanced with lime and GGBS, Clean. Mater., 5, pp. 100-129. DOI:https://doi.org/10.1016/j.clema.2022.100129.
12. Tekin, I. (2016) Properties of NaOH activated geopolymer with marble, travertine and volcanic tuff wastes, Construction and Building Materials, 127, pp. 607–617. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.10.038.
13. Liu, M. et al. (2022) Reusing recycled powder as eco-friendly binder for sustainable GGBS-based geopolymer considering the effects of recycled powder type and replacement rate, J. Clean. Prod., 364, pp. 132656. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132656.
14. Eroshkina, N.A., Korovkin, M.O. & Korovchenko, I.V. (2015) Technology for obtaining geopolymer binder based on igneous rocks, Molodoj uchenyj, 87, pp. 120–123 (in Russian).
15. Wu, X., Shen, Y. & Hu, L. (2022) Performance of geopolymer concrete activated by sodium silicate and silica fume activator, Case Stud. Constr. Mater., 17, pp. 501-513. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cscm.2022.e01513.
16. Petrus, H.T.B.M. et al. (2021) Green geopolymer cement with dry activator from geothermal sludge and sodium hydroxide, J. Clean. Prod., 293, pp. 126-143. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126143.
17. Pu, S. et al. (2022) Water resistance of fly ash phosphoric acid-based geopolymer, Dev. Built Environ., 12, pp. 1-14. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dibe.2022.100093.
18. Yusuf, G. Adewuyi. (2021) Recent Advances in Fly-Ash-Based Geopolymers: Potential on the Utilization for Sustainable Environmental Remediation, ACS Omega, 6(24), pp. 15532–15542. DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00662.
19. Efremov, A.N., Haustova, V.V. & Bukina, D.Yu. (2018) Composite slag-alkaline binders based on sodium hydroxide, blast furnace granulated slag and ash and slag waste from thermal power plants, Vestnik Donbasskoj nacional'noj akademii stroitel'stva i arhitektury, 4-2(132), pp. 177–182 (in Russian).
20. San Nicolas, R.V.R., Walkley, B. & van Deventer, J.S.J. (2017) Fly ash-based geopolymer chemistry and behavior, Coal Combustion Products (CCPs): Characteristics, Utilization and Beneficiation, pp. 185–214. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100945-1.00007-1.
21. Wongpa, J. et al. (2010) Compressive strength, modulus of elasticity, and water permeability of inorganic polymer concrete, Mater. Des., 31(10), pp. 4748–4754. DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2010.05.012.
22. Diaz, E.I., Allouche, E.N. & Eklund, S. (2010) Factors affecting the suitability of fly ash as source material for geopolymers, Fuel, 89(5), pp. 992–996. DOI:https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.09.012.
