ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ДИСПЕРСНОСТИ ЗОЛЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

A. M. Makhmudov; B. Ya. Trofimov; F. A. Gaforov

Authors

A. M. Makhmudov South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
B. Ya. Trofimov South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation
F. A. Gaforov South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation

Keywords:

ash, cement stone, pozzolan, strength, structure of hydrated phases

Abstract

Environmental issues require big attention from the public and environmental organizations. Ash is fine, consists mainly of spherical glassy particles, is formed during the combustion of finely ground coal, and has pozzolanic properties and/or hydraulic activity. The use of ash in concrete production offers an economical and ecological way of its disposal in comparison with blast furnace slag, which is also a common pozzolanic additive; and ash does not need to be granulated and grinded. This article examines the replacing part of the Portland cement with dump ash and additionally ground ash. Reducing the particle size of ash leads to an increase in surface area, while adding it as a partial replacement of cement improves the strength, durability and microstructural characteristics of cement stone. The results of determining the physical and chemical characteristics of cement stone with varying ash substitution are presented.

References

Benhelal, E. Green cement production: poten-tials and achievements / E. Benhelal, A. Rafiei, E. Shamsaei // International journal chemical engineer-ing. – 2012. – Vol. 3. – P. 407–409. 2. IEA, Technology Roadmap – cement. – 2018 https://www.iea.org/reports/technology-roadmap-low-carbon-transition-in-the-cement-industry. 3. Shihwen Hsu. Effect of fineness and replace-ment ratio of ground fly ash on properties of blended cement mortar / Shihwen Hsu, Maochieh Chi, Ran Huang // Construction and Building Materials. – 2018. – Vol. 10. – P. 250–258. 4. Технология получения бикарбоната аммо-ния при утилизации выбросов углекислого газа це-ментной промышленности России и Украины / Г.Р. Мингалеева, И.В. Дмитриенко, А.И. Здоров и др. // Современные проблемы науки и образова-ния. – 2013. – № 5. 5. Franus, W. Coal fly ash as a resource for rare earth elements / W. Franus, M.M. Wiatros-Motyka, M. Wdowin, // Environmental Science and Pollution Research. – 2015. – Vol. 22. – P. 9464–9474. DOI: 10.1007/s11356-015-4111-9 6. Худякова, Л.И. Использование золошлако-вых отходов тепловых электростанций. XXI век / Л.И. Худякова, А.В. Залуцкий, П.Л. Палеев // Техно-сферная безопасность. – 2019. – № 4. – С. 290–306. 7. Панибратов, Ю.П. К вопросу применения зол ТЭС в бетонах / Ю.П. Панибратов, В.Д. Ста-роверов // Технологии бетонов. – 2011. – № 1–2. –С. 43–47. 8. Адеева, Л.Н. Зола ТЭЦ перспективное сы-рье для промышленности / Л.Н. Адеева, В.Ф. Бор-бат // Вестник Омского университета. –2009. – № 2. – С. 141–145. 9. Фоменко, Н.А. Применение окисленных бу-рых углей для повышения экологической безопас-ности утилизации золошлаковых отходов: дис. … канд. техн. наук / Н.А. Фоменко. – М., 2019. 10. Navdeep, S. Reviewing the role of coal bot-tom ash as an alternative of cement / S. Navdeep, Shehnazdeep, B. Anjani // Construction and Building Materials. – 2020. – Vol. 233. – P. 117276. 11. Joshi, R.C. Fly Ash – Production, Variability and Possible Complete Utilization / R.C. Joshi // In-dian Geotechnical Conference. – 2010. – P. 16–18. 12. Коровкин, М.О. Высокопрочные бетоны с высоким содержанием золы Канско-Ачинского буроугольного бассейна / М.О. Коровкин, А.В. Пе-тухов // Инженерный вестник Дона. – 2017. – № 1. – С. 106–112. 13. Siddique, R. Supplementary Cementing Mate-rials, Engineering Materials / R. Siddique, M.I. Khan. – Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2011. – 297 p. DOI: 10.1007/978-3-642-17866-5_1. 14. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества: (технология и свойства) / А.В. Волжен-ский, Ю.С. Буров, В.С. Колокольников. – М.: Строй-издат. 1979. – 476 с. 15. Lothenbach, B. Supplementary cementitious materials / B. Lothenbach, K. Scrivener, R.D. Hooton // Cement and Concrete Research. – 2011. – Vol. 41. – P. 1244–1256. 16. Парфенова, Л.М. Применение зол тепло-вых электростанций в бетонах / Л.М. Парфено-ва // Вестник Полоцкого государственного универ-ситета. Серия F. – 2013. – № 16. – С. 68–72. 17. Mohammad, Sh.A. Effects of systematic in-crease of pozzolanic materials on the mechanical, durability, and microstructural characteristics of concrete: A thesis submitted for the degree of doctor of philosophy / Sh.A. Mohammad. – Can-berra, 2007. 18. Mehta, P.K. Influence of fly ash characteris-tics on the strength of portland-fly ash mixtures / P.K. Mehta // Cement and Concrete Research. – 1985. – Vol. 15 (4). –P. 669–674. 19. Semsi, Y. Effects of fly ash fineness on the mechanical properties of concrete / Y. Semsi, S.A. Hasan // Sadhana – Indian Academy of Sciences. – 2012. – Vol. 37. Part 3. – P. 389–403. 20. Properties of cements and concretes contain-ing fly ash / R.E. Davis, R. Carlson, J.W. Kelly, H. Davis // Journal of the American Concrete Insti-tute. – 2008. – Vol. 33 (5). – P. 577–611. 21. Горшков В.С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ / В.С. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. – М.: Высшая школа. 1981. – 335 с.