Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor
канд. техн. наук, доцент
Junior Researcher
мл. науч. сотрудник
Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor
канд. техн. наук, доцент
Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor
канд. техн. наук, доцент
Doctor of Sciences (Engineering), Professor
д-р техн. наук, профессор
For the sustainable development of mankind, a necessary condition is the reduction of the volume of CO2 emissions, a significant share of which is created by the production of Portland cement. In this regard, the development of alternative products is relevant, one of which, experiencing its rebirth at a new stage of development, is sulfate-slag binder. The article considers the issues of obtaining its cement-free variety with an excess content of phosphoanhydrite, which acts as a sulfate activator of slag hardening. The possibility of obtaining water-resistant free-of-cement excess-sulfate-slag binders with a compressive strength of hardened stone up to 50 MPa has been established. The features of the structure formation processes and the nature of new formations of free-of-cement excess-sulfate-slag binders with a phosphoanhydrite content of 40% have been revealed. Based on the combination of properties, the developed binder can become an effective replacement for Portland cement when solving the problems of obtaining large volumes of concrete of medium strength classes with low heat generation and high sulfate resistance, in cases where it is possible to ensure a favorable temperature and humidity regime for 28–90 days. Cement-free excess-sulfate-slag binders have prospects for further development, their production and application will entail a significant positive environmental and economic effect, which will consist of the possibility of recycling phosphogypsum into a commercial product with high added value, reducing CO2 emissions into the environment, and freeing up territories occupied by waste storage.
Для устойчивого развития человечества необходимым условием является снижение объема выбросов СО2, доля которых приходится на производство портландцемента. В этой связи актуальной является разработка альтернативных продуктов, одним из которых, переживающим свое второе рождение, является сульфатно-шлаковое вяжущее. В статье рассматриваются вопросы получения его бесцементной разновидности с избыточным содержанием фосфоангидрита, выступающего в роли сульфатного активатора твердения шлака. Установлена возможность получения водостойких бесцементных избыточно-сульфатно-шлаковых вяжущих (БИСШВ) с пределом прочности при сжатии затвердевшего камня до 50 МПа. Выявлены особенности процессов структурообразования и характер новообразований БИСШВ с содержанием фосфоангидрита 40%. По совокупности свойств разработанное вяжущее может стать эффективной заменой портландцемента при решении задач получения больших объемов бетона средних классов по прочности с низким тепловыделением и высокой сульфатостойкостью, в тех случаях, когда имеется возможность обеспечить благоприятный температурно-влажностный режим на протяжении 28–90 сут. Бесцементные избыточно-сульфатно-шлаковые вяжущие имеют перспективы дальнейшего развития, их производство и применение повлечет существенный положительный экологический и экономический эффект, который будет складываться из возможности утилизации фосфогипса в товарный продукт с высокой добавочной стоимостью, снижения выбросов CO2 в окружающую среду, высвобождения территорий, занятых складированием отходов.