Technique and technology of silicates Technique and technology of silicates Техника и технология силикатов 2076-0655 91055 10.62980/2076-0655-2024-345-353 rpongb ОСНОВНАЯ РУБРИКА MAIN RUBRIC ОСНОВНАЯ РУБРИКА EXPANSION OF HARDENED CEMENT PASTE IN COMPOSITE BINDING SYSTEM BASED ON STEELMAKING LADLE SLAG РАСШИРЕНИЕ ЗАТВЕРДЕВШЕЙ ЦЕМЕНТНОЙ ПАСТЫ В КОМПОЗИЦИОННОЙ ВЯЖУЩЕЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО КОВШЕВОГО ШЛАКА Мошковский Денис Сергеевич Moshkovsky Denis Sergeevich denis_moshkovskiy@mail.ru Турушева Екатерина Владимировна Turusheva Ekaterina Vladimirovna katka1988@mail.ru Мошковская Светлана Владимировна Moshkovskaya Svetlana Vladimirovna Лотарев Вадим Викторович Lotarev Vadim Viktorovich lotarevv@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-3523-593X Самченко Светлана Васильевна Samchenko Svetlana Vasil'evna samchenko@list.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Московский государственный строительный университет Moscow State University of Civil Engineering Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева D.Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia НО Союзцемент Россия НО Союзцемент Russian Federation ООО «Две Столицы» Россия Two Capitals LLC Russian Federation ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» Москва Россия Moscow State (National Research) University of Civil Engineering Moscow Russian Federation 24 11 2024 24 11 2024 31 4 345 353 25 09 2024 23 10 2024 https://tsilicates.ru/en/nauka/article/91055/view

В современных условиях строительная отрасль Российской Федерации нацелена на внедрение прогрессивных инте-гральных подходов, учитывающих возможность значительного уменьшения накопления отходов промышленности, а так-же их предотвращения. Это можно осуществить за счёт увеличения ассортимента и объёма утилизации вторичных ма-териалов и техногенных отходов на предприятиях строительной промышленности. Предложенный к исследованию от-ход сталеплавильного производства может обеспечить замену импортных алюминатных и сульфоалюминатных цемен-тов, привести к уменьшению себестоимости композиционных вяжущих и в конечном счёте улучшить экологическую обста-новку в нашей стране. В работе исследованы линейные деформации цементных растворов на основе композиционных вя-жущих, полученных с использованием отхода сталеплавильного производства – ковшевого шлака, изучено влияние вида сульфатного компонента на деформацию усадки-расширения цементного камня.

In modern conditions, the construction industry of the Russian Federation is aimed at the introduction of progressive inte-gral approaches that consider the possibility of significant reduction of industrial waste accumulation, as well as its prevention. This can be done by increasing the range and volume of recycling of secondary materials and technogenic waste at construction industry enterprises. The proposed steelmaking waste can replace imported aluminate and sulphoaluminate cements, reduce the cost of composite binders and ultimately improve the environmental situation in our country. The paper studies linear defor-mations of cement mortars based on composite binders obtained using steelmaking waste - ladle slag, the influence of the type of sulphate component on the shrinkage-expansion deformation of hardened cement paste is studied.

 сталеплавильный ковшевой шлак деформация усадки-расширения эттрингит прочность при изгибе steelmaking ladle slag shrinkage-expansion deformation ettringite strength bending

Рахлис Т. П., Скворцова Н. В., Немцев В. Н. Анализ трендов и перспектив на рынке черных металлов: влияние мирового кризиса // Чёрные металлы. 2022. № 2. С. 72–77. DOI: 10.17580/chm.2022.02.13. Rahlis T. P., Skvorcova N. V., Nemcev V. N. Analiz trendov i perspektiv na rynke chernyh metallov: vliyanie mirovogo krizisa // Chernye metally. 2022. № 2. S. 72–77. DOI: 10.17580/chm.2022.02.13. Казакова Н. А., Когденко В. Г., Кузьмина-Мерлино И., Сивкова А. Е. Оценка и прогнозирование экономической устойчивости российских металлургических компаний // Чёрные металлы. 2020. № 4. С. 60–67. Kazakova N. A., Kogdenko V. G., Kuz'mina-Merlino I., Sivkova A. E. Ocenka i prognozirovanie ekonomicheskoy ustoychivosti rossiyskih metallurgicheskih kompaniy // Chernye metally. 2020. № 4. S. 60–67. Распоряжение Правительства РФ от 10 мая 2016 г. № 868-р Об утверждении Стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года (с изменениями на 23 ноября 2016 года). Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru, 12.05.2016, N 0001201605120005. Собрание законодательства Российской Федерации, N 20, 16.05.2016, ст.2863 Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 10 maya 2016 g. № 868-r Ob utverzhdenii Strategii razvitiya promyshlennosti stroitel'nyh materialov na period do 2020 goda i dal'neyshuyu perspektivu do 2030 goda (s izmeneniyami na 23 noyabrya 2016 goda). Oficial'nyy internet-portal pravovoy informacii www.pravo.gov.ru, 12.05.2016, N 0001201605120005. Sobranie zakonodatel'stva Rossiyskoy Federacii, N 20, 16.05.2016, st.2863 Шешуков О. Ю., Михеенков М. А., Некрасов И. В., Егиазарьян Д. К., Метелкин А. А., Шевченко О. И. Вопросы утилизации рафинировочных шлаков сталеплавильного производства: монография / УрФУ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2017. 208 с. Sheshukov O. Yu., Miheenkov M. A., Nekrasov I. V., Egiazar'yan D. K., Metelkin A. A., Shevchenko O. I. Voprosy utilizacii rafinirovochnyh shlakov staleplavil'nogo proizvodstva: monografiya / UrFU im. pervogo Prezidenta Rossii B. N. El'cina, Nizhnetagil. tehnol. in-t (fil.). Nizhniy Tagil: NTI (filial) UrFU, 2017. 208 s. Свенчанский А.Д., Смелянский М. Я. Ч. 2. Дуговые печи. Учебное пособие для вузов / Энергия, Москва: 1970. 264 с. Svenchanskiy A.D., Smelyanskiy M. Ya. Ch. 2. Dugovye pechi. Uchebnoe posobie dlya vuzov / Energiya, Moskva: 1970. 264 s. Гамов П.А., Зырянов С.В., Салихов С.П. Производство стали в дуговых сталеплавильных печах: Решение практических задач. Учебное пособие / ЮУрГУ, Челябинск. 2018. 48 с. Gamov P.A., Zyryanov S.V., Salihov S.P. Proizvodstvo stali v dugovyh staleplavil'nyh pechah: Reshenie prakticheskih zadach. Uchebnoe posobie / YuUrGU, Chelyabinsk. 2018. 48 s. Гусев Б.В., Кривобородов Ю.Р., Самченко С.В. Технология портландцемента и его разновидностей: Учебное пособие / Москва, 2016. 113 с. Gusev B.V., Krivoborodov Yu.R., Samchenko S.V. Tehnologiya portlandcementa i ego raznovidnostey: Uchebnoe posobie / Moskva, 2016. 113 s. Сивков С.П., Турушева Е.В., Мошковская С.В., Крылов А.П. Использование металлургических ковшовых шлаков в качестве минеральной добавки при производстве цементов // Цемент и его применение. 2022. № 2. С. 64–66. Sivkov S.P., Turusheva E.V., Moshkovskaya S.V., Krylov A.P. Ispol'zovanie metallurgicheskih kovshovyh shlakov v kachestve mineral'noy dobavki pri proizvodstve cementov // Cement i ego primenenie. 2022. № 2. S. 64–66. Шешуков О.Ю., Егиазарьян Д.К., Лобанов Д.А. Безотходная переработка ковшевого и электропечного шлака. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2021;64(3):192-199. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-3-192-199 Sheshukov O.Yu., Egiazar'yan D.K., Lobanov D.A. Bezothodnaya pererabotka kovshevogo i elektropechnogo shlaka. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Chernaya Metallurgiya. 2021;64(3):192-199. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-3-192-199 Данилович, И. Ю. Использование топливных шлаков и зол для производства строительных материалов / И. Ю. Данилович, Н. А. Сканави. – М.: Высш. шк., 1988. – 72 с. Danilovich, I. Yu. Ispol'zovanie toplivnyh shlakov i zol dlya proizvodstva stroitel'nyh materialov / I. Yu. Danilovich, N. A. Skanavi. – M.: Vyssh. shk., 1988. – 72 s. Елсуфьева, М. С. Применение расширяющихся добавок в сталефибробетоне / М. С. Елсуфьева, В. Г. Соловьев, А. Ф. Бурьянов // Строительные материалы. – 2014. – № 8. – С. 60-63. – EDN SJVXPD. Elsuf'eva, M. S. Primenenie rasshiryayuschihsya dobavok v stalefibrobetone / M. S. Elsuf'eva, V. G. Solov'ev, A. F. Bur'yanov // Stroitel'nye materialy. – 2014. – № 8. – S. 60-63. – EDN SJVXPD. Титов, М. Ю. Бетоны с повышенной прочностью на основе расширяющих добавок / М. Ю. Титов // Строительные материалы. – 2012. – № 2. – С. 84-87. – EDN OWJKJF. Titov, M. Yu. Betony s povyshennoy prochnost'yu na osnove rasshiryayuschih dobavok / M. Yu. Titov // Stroitel'nye materialy. – 2012. – № 2. – S. 84-87. – EDN OWJKJF. Коваленко, Д. С. Перспективы создания экономичных бетонов с пониженной усадкой на основе отходов промышленности / Д. С. Коваленко // Интеграция наук. – 2017. – № 3(7). – С. 65-70. – EDN YNLJST. Kovalenko, D. S. Perspektivy sozdaniya ekonomichnyh betonov s ponizhennoy usadkoy na osnove othodov promyshlennosti / D. S. Kovalenko // Integraciya nauk. – 2017. – № 3(7). – S. 65-70. – EDN YNLJST. Кузнецова, Т. В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы / Т. В. Кузнецова. – Москва: Стройиздат, 1986. – 208 с. – EDN YRNAYL. Kuznecova, T. V. Alyuminatnye i sul'foalyuminatnye cementy / T. V. Kuznecova. – Moskva: Stroyizdat, 1986. – 208 s. – EDN YRNAYL. Кузнецова, Т. В. Основные направления в химии и технологии специальных цементов / Т. В. Кузнецова, Ю. Р. Кривобородов, И. Ю. Бурлов // Строительные материалы. – 2008. – № 10. – С. 61-63. – EDN JXKGLP. Kuznecova, T. V. Osnovnye napravleniya v himii i tehnologii special'nyh cementov / T. V. Kuznecova, Yu. R. Krivoborodov, I. Yu. Burlov // Stroitel'nye materialy. – 2008. – № 10. – S. 61-63. – EDN JXKGLP. Кривобородов, Ю. Р. Специальные цементы: разновидности, свойства и применение / Ю. Р. Кривобородов // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, № 1. – С. 84-91. – EDN BANTUI. Krivoborodov, Yu. R. Special'nye cementy: raznovidnosti, svoystva i primenenie / Yu. R. Krivoborodov // Tehnika i tehnologiya silikatov. – 2023. – T. 30, № 1. – S. 84-91. – EDN BANTUI. Кривобородов, Ю. Р. Физико-химические свойства сульфатированных клинкеров: Аналитический обзор / Ю. Р. Кривобородов, С. В. Самченко. – Москва: ВНИИЭСМ, 1991. – 55 с. – (Цементная промышленность; Выпуск 2). – EDN TSRXOD. Krivoborodov, Yu. R. Fiziko-himicheskie svoystva sul'fatirovannyh klinkerov: Analiticheskiy obzor / Yu. R. Krivoborodov, S. V. Samchenko. – Moskva: VNIIESM, 1991. – 55 s. – (Cementnaya promyshlennost'; Vypusk 2). – EDN TSRXOD. Осокин А.П., Кривобородов Ю.Р., Потапова Е.Н. Модифицированный портландцемент. М: Стройиздат, 1993. 328 с. Osokin A.P., Krivoborodov Yu.R., Potapova E.N. Modificirovannyy portlandcement. M: Stroyizdat, 1993. 328 s. Самченко, С. В. Сульфатированные алюмоферриты кальция и цементы на их основе / С. В. Самченко ; Самченко С.В. ; Федер. агентство по образованию, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Изд. центр. – Москва: Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И. Менделеева, 2004. – 120 с. – EDN QNDUNJ. Samchenko, S. V. Sul'fatirovannye alyumoferrity kal'ciya i cementy na ih osnove / S. V. Samchenko ; Samchenko S.V. ; Feder. agentstvo po obrazovaniyu, RHTU im. D.I. Mendeleeva, Izd. centr. – Moskva: Ros. him.-tehnol. un-t im. D.I. Mendeleeva, 2004. – 120 s. – EDN QNDUNJ. Нефедьев, А. П. Смешанное вяжущее на основе глиноземистого цемента и метакаолина / А. П. Нефедьев, Д. Ю. Коссов, Т. В. Кузнецова // Сухие строительные смеси. – 2014. – № 2. – С. 28-30. – EDN TAQHEN. Nefed'ev, A. P. Smeshannoe vyazhuschee na osnove glinozemistogo cementa i metakaolina / A. P. Nefed'ev, D. Yu. Kossov, T. V. Kuznecova // Suhie stroitel'nye smesi. – 2014. – № 2. – S. 28-30. – EDN TAQHEN. Kouznetsova, T. V. The use of vanadium production waste to produce alumina cement / T. V. Kouznetsova, Y. R. Krivoborodov, I. Y. Burlov // American Concrete Institute, ACI Special Publication, Moscow, 06–07 июня 2018 года. Vol. 326. – Moscow: American Concrete Institute, 2018. – EDN EWRJVH. Kouznetsova, T. V. The use of vanadium production waste to produce alumina cement / T. V. Kouznetsova, Y. R. Krivoborodov, I. Y. Burlov // American Concrete Institute, ACI Special Publication, Moscow, 06–07 iyunya 2018 goda. Vol. 326. – Moscow: American Concrete Institute, 2018. – EDN EWRJVH. Исследование возможности использования алюминатных отходов алюминиевых сплавов для получения глиноземистого цемента / А. А. Крутилин, Т. В. Крапчетова, Н. А. Инькова, О. К. Пахомова // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2023. – Т. 25, № 6. – С. 125-138. – DOI 10.31675/1607-1859-2023-25-6-125-138. – EDN ZUZWRN. Issledovanie vozmozhnosti ispol'zovaniya alyuminatnyh othodov alyuminievyh splavov dlya polucheniya glinozemistogo cementa / A. A. Krutilin, T. V. Krapchetova, N. A. In'kova, O. K. Pahomova // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. – 2023. – T. 25, № 6. – S. 125-138. – DOI 10.31675/1607-1859-2023-25-6-125-138. – EDN ZUZWRN. Мошковская С.В., Сивков С.П., Лотарев В.В. Сухие строительные смеси для гидроизоляции бетонных конструкций //Техника и технология силикатов. 2008. Т. 15. №1. С. 26–31. Moshkovskaya S.V., Sivkov S.P., Lotarev V.V. Suhie stroitel'nye smesi dlya gidroizolyacii betonnyh konstrukciy //Tehnika i tehnologiya silikatov. 2008. T. 15. №1. S. 26–31. Корнеев В.И., Зозуля П.В. Сухие строительные смеси / РИФ Стройматериалы, Москва. 2010. 320 с. Korneev V.I., Zozulya P.V. Suhie stroitel'nye smesi / RIF Stroymaterialy, Moskva. 2010. 320 s. Цементы, бетоны, строительные растворы и сухие смеси [Текст] Ч.1: Справ. Под ред. П.Г. Комохова. – С.-Пб.: НПО «Профессионал», 2007. – 804 с. Cementy, betony, stroitel'nye rastvory i suhie smesi [Tekst] Ch.1: Sprav. Pod red. P.G. Komohova. – S.-Pb.: NPO «Professional», 2007. – 804 s. Бурьянов, А. Ф. К вопросу использования гипсовых и ангидритовых вяжущих в сухих смесях для устройства оснований полов / А. Ф. Бурьянов, Ю. В. Гонтарь, А. И. Чалова // Сухие строительные смеси. – 2010. – № 1. – С. 11-13. – EDN TSQACJ. Bur'yanov, A. F. K voprosu ispol'zovaniya gipsovyh i angidritovyh vyazhuschih v suhih smesyah dlya ustroystva osnovaniy polov / A. F. Bur'yanov, Yu. V. Gontar', A. I. Chalova // Suhie stroitel'nye smesi. – 2010. – № 1. – S. 11-13. – EDN TSQACJ. Самченко С.В., Макаров Е.М. Влияние суперпластификаторов на морфологию кристаллов эттрингита // Техника и технология силикатов. 2015. №2. С. 17–21. Samchenko S.V., Makarov E.M. Vliyanie superplastifikatorov na morfologiyu kristallov ettringita // Tehnika i tehnologiya silikatov. 2015. №2. S. 17–21. Самченко С. В. Роль эттрингита в формировании и генезисе структуры камня специальных цементов. – М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2005 – 154 с. Samchenko S. V. Rol' ettringita v formirovanii i genezise struktury kamnya special'nyh cementov. – M.: RHTU im. D. I. Mendeleeva, 2005 – 154 s.