В связи с повышением стоимости энергоресурсов актуальным является применение энергосберегающих технологий в различных сферах промышленности, в частности в строительстве, где в последнее время особую популярность приобрело возведение домов монолитно-каркасного типа, в свою очередь, выдвигает определенные требования к строительно-техническим свойствам вяжущих веществ и бетонов на их основе. На сегодня выпуск портландцемента является наиболее энергоемким после производства стали и алюминия. Так, на 1 т цемента необходимо добыть около 1,6 т сырья, переработав от 3 до 5 т выходных горных пород, а при обжиге 1 т клинкера в атмосферу выделяется около 0,9 т СО2. Решением этой, а также экологической проблемы может стать уменьшение выпуска портландцемента за счет замены его многокомпонентными вяжущими веществами.

Фото: acceleration.ru

Установлено, что:

• влияние различных видов составляющих комплексной сульфатно-карбонатной добавки на смену прочности золоцементной композиций, эффективность их совместного действия;
• влияние карбонатных добавок на физико-механические свойства портландцементов различных типов;
• фазовый состав новообразований и продуктов гидратации золоцементных вяжущих веществ, модифицированных сульфатно-карбонатными добавками.

Установлена возможность улучшения свойств искусственного камня на основе цементных систем за счет их модификации карбонатными добавками и золоцементных систем, модифицированных сульфатными добавками, однако влияние последних на фазовый состав новообразований и конечную прочность искусственного камня изучено недостаточно.

В развитых странах постоянно увеличивается доля многокомпонентных цементов, содержащих в своем составе отходы теплоэнергетики, представленных золами ТЭС. Применение добавки золы-уноса одновременно приведет к снижению энергозатрат на производство цемента и к решению определенных экологических проблем, возникающих при производстве портландцемента и даст возможность утилизировать часть промышленных отходов.

Однако нестабильность химико-минералогического состава зол и их невысокая пуццолановая активность затрудняют использование указанных отходов в значительных количествах.

Применение золоцементных систем, модифицированных комплексными добавками сульфатно-карбонатного состава, при относительно небольших потерях портландцемента позволяет получать вяжущие композиции, которые по своим физико-механическим характеристикам мало отличаются от характеристик портландцементных вяжущих систем как на ранних, так и на поздних этапах твердения.

Для исследований применяли вяжущие композиции, содержащие в своем составе портландцемент М400 производства: золу-унос, мел, гипс строительный. Для изготовления строительных растворов на основе золоцементных вяжущих композиций, модифицированных сульфатными и карбонатными добавками, применяли гранитный отсев фракции 0,63-2,0 мм, песок фракции 0,1-0,5 мм и 0,5-1,2 мм. Для снижения водопотребности вяжущих композиций был использован поликарбоксилатный суперпластификатор.

Для повышения значения физико-химических характеристик на ранних сроках схватывания необходимо соблюдение следующих мероприятий:

• предварительное усреднение золошлаковых отходов с целью стабилизации их химического и гранулометрического состава;
• совместный помол составляющих в мельницах различной конструкции в течение некоторого времени.

Дальнейшая оптимизация рецептуры золоцементных композиций, модифицированных сульфатными и карбонатными добавками, с применением предложенных мероприятий будут конкурентоспособными обычным цементным композициям, а их применение позволит сэкономить топливно-энергетические ресурсы и улучшить экологическую ситуацию в целом за счет утилизации отходов топливно-энергетического комплекса и снижение эмиссии СО2 в атмосферу.