Design of the composition of alkali activated portland cement using mineral additives of technogenic origin

Abstract

Робота охоплює результати розробки складів цементу і технології виробництва для поширених цементних систем «портландцементний клінкермінеральні добавки-лужний активатор-водоредикуюча добавка», що містять більше 60 % за масою мінеральних добавок. Добавки обрано з групи: доменний гранульований шлак, золи теплових електростанцій (зола виносу та відвальні золи) та червоний шлам (відходи глиноземного виробництва). Актуальність роботи пов'язана із необхідністю покращення цілої низки показників, що обмежують широке застосування традиційних високонаповнених відходами цементів (шлакопортландцементу, зокрема ранньої міцності та строків тужавлення). Розроблено основні принципи конструкційної побудови цементних складів та показана технологія виробництва. Встановлено, що з точки зору вимог існуючих українських та європейських стандартів, а саме EN 197-1, розроблені цементи не тільки не поступаються цементам EN: CEM I, CEM II, CEM III за властивостями, але й перевершують за міцністю. Розроблені склади цементів, що містять портландцементний клінкер, не більше ніж 40 % за масою відповідають вимогам стандарту EN згідно класам за міцністю на стиск (у віці 28 діб) 32,5N-32,5R; 42,5R-52,5R. В деяких випадках вміст супутніх продукті промисловості у складі цементу може сягати 95 % за масою. Досліджено вплив лужних компонентів на процеси структуроутворення штучного каменю лужного цементу на різних рівнях. Встановлено, що підвищення лужності середовища цементу обумовлює зниження основності фазового складу новоутворень цементу на макрорівні. Використання лужного активатора сприяє збільшенню загальної пористості штучного каменю, яка здатна знижуватись протягом часу експлуатації Ключові слова: лужний цемент, композиційний цемент, супутні продукти, утилізація відходів, червоний шлам, лужна активація

Development of solutions concerning regulation of proper deformations in alkali-activated cements

“…Environmental benefits of AAC are associated with the possibility of ensuring the highest content of by-products and production wastes, such as slag, fly ash, red mud, etc. [6]. Possibility of utilization of industrial wastewater in production of safe building materials on AAC basis has also been shown [7].…”

Structural and microscopy characterization of an alternative low-energy binder containing Ca(OH)2 as an alkaline activator

“…It is shown that combining super-zeolite (SZ) and separated fly ash (SFA) can reduce power consumption for the preparation of highly active SCMs up to 31 kWh/tonne. Another idea comes from [29] on designing an alternative alkali-activated Portland cement by using a mineral additive of granulated blast furnace slag and fly ash. The aim of the research is to accomplish the blended cement composition, in which the hydrated products can reach a higher strength than 40 MPa.…”

Studying the influence of metakaolin on self-healing processes in the contact-zone structure of concretes based on the alkali-activated Portland cement

“…-minimizing the expansion effect is achieved by introducing various active mineral additives to the cement composition. These additives can be both of secondary [17] and volcanic origin (limestone with amorphous silica content [18], zeolites [19], perlite, tuff, etc. [20]).…”