Keywords

asa

Строительство и техногенная безопасность

2413-1873

КФУ им. В.И. Вернадского

331

Construction

Строительные науки

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ДОНБАССА

COMPOSITE BINDERS BASED ON DONBASS INDUSTRIAL WASTE

Лахтарина

С. В.

Lakhtarina

S. V.

Зайченко

Н. М.

Zaichenko

N. M.

Лахтарина

Н. Н.

Lakhtarina

N. N.

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры Donbass National Academy of Civil Engineering and Architecture Донбасская национальная академия строительства и архитектуры Donbass National Academy of Civil Engineering and Architecture Донбасская национальная академия строительства и архитектуры Donbass National Academy of Civil Engineering and Architecture

14 05 2026

40(92)

15 24

2026

Строительство и техногенная безопасность

https://www.stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/article/view/331

Рассмотрены актуальные направления рационального использования ресурсов при разработке составов композиционных вяжущих с минеральными добавками техногенного происхождения с целью снижения энергоёмкости и обеспечения экологической безопасности производства портландцемента. Исследована возможность замены до 70 % портландцемента комплексом минеральных добавок на основе отвальных золошлаковых отходов ТЭС, а также пыли цементных печей. Исследован гранулометрический состав пыли цементных печей и золошлаковых отходов ТЭС. Проведена оптимизация составов композиционных вяжущих по критериям предела прочности при сжатии в раннем (2 суток) и в марочном возрасте при твердении в нормальных условиях. Выполнен рентгенофазовый анализ образцов камня вяжущего в возрасте 28 суток твердения в нормальных условиях. Полученные результаты могут представлять интерес для практической реализации задачи снижения выбросов углекислого газа, ресурсо- и энергосбережения, при применении композиционного вяжущего с добавками на основе пыли цементных печей и отвальными золошлаковыми смесями ТЭС.

The article discusses the current trends in the rational use of resources in the development of composite binders with mineral additives of technogenic origin in order to reduce energy consumption and ensure the environmental safety of Portland cement production. The possibility of replacing up to 70% of Portland cement with a complex of mineral additives based on the dump ash and slag waste from thermal power plants, as well as the dust from cement kilns, has been studied. The granulometric composition of the dust from cement kilns and the ash and slag waste from thermal power plants has been investigated. The compositions of blended binders were optimized based on the criteria of compressive strength at an early age (2 days) and at a mature age during hardening under normal conditions. A X-ray phase analysis was performed on samples of the binder stone at an age of 28 days of hardening under normal conditions. The obtained results may be of interest for the practical implementation of the task of reducing carbon dioxide emissions, resource and energy conservation, when using a composite binder with additives based on cement kiln dust and TPP ash and slag mixtures.

Keywordscement kiln dustblended bindersthermal power plant ash and slag wasteoptimization

Ключевые словакомпозиционные вяжущиепыль цементных печейзолошлаковые отходы ТЭСоптимизация

полный текст на сайте stroyjurnal-asa.ru

Hydration of hybrid alkaline cement containing a very large proportion of fly ash: A descriptive model / I. Garcia-Lodeiro, S. Donatello, A. Fernández-Jiménez, Á. Palomo // Materials. vol. 9(8). PP. 605. DOI: 10.3390/MA9070605.

Garcia-Lodeiro I., Palomo A, Fernández-Jiménez A. Crucial insights on the mix design of alkali-activated cement-based binders // Handbook of Alkali-Activated Cements, Mortars and Concretes. 2014. PP. 49 – 73. DOI: 10.1533/9781782422884.1.49.

García-Lodeiro I., Fernández-Jiménez A., Palomo A. Variation in hybrid cements over time. Alkaline activation of fly ash-portland cement blends // Cement and Concrete Research. 2013. vol. 52. PP. 112 – 122. DOI: 10.1016/j.cemconres.2013.03.022.

Compressive strength, microstructure and hydration products of hybrid alkaline cements / Z. Abdollahnejad, S. Miraldo, F. Pacheco-Torgal [et al.] // Materials Research. 2014. vol. 17, no. 4. – PP. 829 – 837. DOI: 10.1590/S1516-14392014005000091.

García-Lodeiro I., Fernández-Jiménez A., Palomo A. Hydration kinetics in hybrid binders: Early reaction stages // Cement and Concrete Composites. 2013. vol. 39. PP. 82 – 92. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2013.03.025.

Fernandez-Jimenez A., Palomo A. Characterisation of fly ashes. Potential reactivity as alkaline cements // Fuel. 2003. vol. 82, no. 18. PP. 2259 – 2265. DOI: 10.1016/S0016-2361(03)00194-7.

Daugherty K.E., Wist A.O. Review of Cement Industry Pollution Control // American Ceramic Society Bulletin. 1975. vol. 54. P. 189.

Effect of Using Cement Kiln Dust as a Nano‑Material on the Strength of Cement Mortars / W. Alnahhal , R. Taha, H. Al‑Nasseri [et al.] // KSCE Journal of Civil Engineering. 2018. vol. 22. PP. 1361 – 1368. DOI: 10.1007/s12205‑017‑0010‑6.

Dhir R.K., Dyer T.D., Halliday J.E. Activation and acceleration of Portland cement / GGBS blends using cement kiln dust (CKD) // Creating with Concrete: the International Conf., 1999: Proc. – Dundee (Scotland). 1999. – PP. 361 – 370.

Buchwald A., Schulz M. Alkali‑activated binders by use of industrial by‑products // Cement and Concrete Research. 2005. vol. 35, no. 5. PP. 968 – 973. DOI: 10.1016/j.cemconres.2004.06.019.

Konsta‑Gdoutos M.S., Shah S.P. Hydration and properties of novel blended cements based on cement kiln dust and blast furnace slag // Cement and Concrete Research. 2003. vol. 33, no. 8. PP. 1269 – 1276. DOI: 10.1016/S0008‑8846(03)00061‑9.

Dyer T.D., Halliday J. E., Dhir R.K. An investigation of the hydration chemistry of ternary blends containing cement kiln dust // Journal of Materials Science. 1999. vol. 34, no. 20. PP. 4975 – 4983.

Sreekrishnavilasam A., King S., Santagata M. Characterization of fresh and landfilled cement kiln dust for reuse in construction applications // Engineering Geology. 2006. vol. 85, no. 1. PP. 165 – 173. DOI: 10.1016/j.enggeo.2005.09.036.

Evaluation of controlled low strength materials containing industrial by‑products / R. A. Taha, A.S. Alnuaimi, K.S. Al‑Jabri, A.S. Al‑Harthy // Building and Environment. 2007. vol. 42, no. 9. PP. 66 – 72. DOI: 10.1016/j.buildenv.2006.07.028.

Effect of Cement Kiln Dust Substitution on Chemical and Physical Properties and Compressive Strength of Portland and Slag Cements/ S. Abd El‑Aleem, M.A. Abd‑El Aziz, M. Heikal, H. El-Didamony // Arabian Journal for Science and Engineering. 2005. vol. 30, no. 2. PP. 263 – 274.

Advances in alternative cementitious binders/ M.C.G. Juenger, F. Winnefeld, J.L. Provis, J.H. Ideker // Cement and Concrete Research. 2011. vol. 41. PP. 1232 – 1243. DOI: 10.1016/j.cemconres.2010.11.012.

Wang K., Shah S.P., Mishulovich A. Effects of curing temperature and NaOH addition on hydration and strength development of clinker free CKD-fly ash binders // Cement and Concrete Research. 2004. vol. 34. PP. 299 – 309. DOI: 10.1016/j.cemconres.2003.08.003.

Abd El-Fattah W.I., El-Didamony H. Thermal Investigation of Electrostatic Precipitator Kiln Dust // Thermochimica Acta. 1981. vol. 51. P. 297. DOI: 10.1016/0040-6031(81)85167-2.

The Role of Cement Dust in Some Blended Cements / H. El‑Didamony, A.A. Amer, E. Ebied, M. Heikal // II Cemento. 1993. vol. 90, no. 4. PP. 221 – 230.

Effect of using cement kiln dust as a nano material on the strength of cement mortars / W. Alnahhal, R. Taha, H. Al Nasseri, S. Nishad // KSCE Journal of Civil Engineering. 2018. vol. 24, no. 4. PP. 1361 – 1368. DOI: 10.1007/s12205 017 0010 6.

Zehrudin O. Haračić N., Zelić J. Properties of blast furnace cements (CEM III/A, B, C) based on portland cement clinker, blast furnace slag and cement kiln dusts // Cement and Concrete Composites. 2018. vol. 91. PP. 189 – 197. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2018.05.006.

Abdel Gawwad H.A., Khalil K.A. Application of thermal treatment on cement kiln dust and feldspar to create one part geopolymer cement // Construction and Building Materials. 2018. vol. 187. PP. 231 – 237. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2018.07.161.

Effect of silica fume on the slag cement containing wet cement dust / H. El-Didamony, S.A. Abo El Enein, A.H. Ali, T.M. El Sokkary // Indian Journal of Engineering and Materials Sciences. 1999. vol. 6. PP. 274 – 278.

Лахтарина, Н. Н., Зайченко Н. М., Лахтарина С. В. Цементы с минеральной добавкой на основе золошлаковых отходов ТЭС // Современное промышленное и гражданское строительство. 2024. Т. 20, № 3. С. 163 – 169. DOI: 10.71536/spgs.2024.v20n3.5.