Gas cleaning dust of metallurgical enterprises as a component of chemical additives in cement concretes

Abstract


Today, the Russian Federation faces a very acute issue with industrial waste disposal. The analysis presented in the article showed that the volume of such waste increases by 10-20 % annually. The use of waste in the production of building materials is one of the effective ways to utilize it, which often does not require special preparation of waste for use as a raw material component. The article presents the results of a study of the effect of introducing dust from metallurgical enterprises, which is formed during the purification of gases from electric smelting furnaces, on the properties of cement paste and stone, as well as on the strength properties of fine-grained concrete.It was found that the introduction of dust in quantity allows increasing the strength properties of concrete at the brand age. A positive effect from the combined introduction with superplasticizer C-3 on the strength characteristics of concrete was also revealed. It was also found that the introduction of dust significantly increases the setting time of the cement paste, which leads to an increase in the stability of the mobility of the concrete mixture. This effect will significantly reduce the exothermic effect and reduce internal stresses during the hardening of concrete, and as a result, increase the volume of concreting of the structure.

Full Text

8

About the authors

S. V Stepanov

Kazan State University of Architecture and Engineering

D. B Makarov

Kazan State University of Architecture and Engineering

M. A Kopylov

Kazan State University of Architecture and Engineering

References

  1. Алеева, Э.Р. Промышленные отходы электростанции / Э.Р. Алеева, А.Х. Агадуллина // Обращение с отходами: современное состояние и перспективы: сб. тр. конф. – Уфа, 2018. – С. 114–117.
  2. Рахимов, Р.З. Топливно-энергетический комплекс, экология и минеральные вяжущие вещества / Р.З. Рахимов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2022. – № 3(61). – С. 67–74. doi: 10.52409/20731523_2022_3_67
  3. Ермилова, Е.Ю. Композиционные портландцементы c комплексными минеральными добавками как решение проблемы утилизации техногенных отходов промышленности / Е.Ю. Ермилова, З.А. Камалова // Строительные конструкции, здания и сооружения. – 2023. – № 2(3). – С. 4–10.
  4. OpenMP: сайт [Электронный ресурс]. – URL: https://finexpertiza.ru/press-service/ researches/2022/rek-kol-otkhod-pred/ (дата обращения: 02.11.2023).
  5. Джевага, Н.В. Промышленные отходы в горнодобывающей отрасли: современное состояние и пути решения проблем / Н.В. Джевага, Т.И. Чухланцева // Наука, технологии, общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий: сб. тр. конф. – Красноярск, 2022. – С. 210–216.
  6. Абдрахимов, В.З. Использование металлургических кальций-, алюминий- и железосодержащих шлаков в производстве жаростойкого бетона на основе ортофосфорной кислоты / В.З. Абдрахимов // Construction and Geotechnics. – 2022. – Т. 13, № 1. – C. 82–95. doi: 10.15593/2224-9826/2022.1.07
  7. Чапаев, Т.М. Проблема утилизации карьерных и промышленных отходов для производства строительных материалов / Т.М. Чапаев // Сб. науч. тр. XI Всерос. (нац.) науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения академика Андрея Дмитриевича Сахарова: сб. тр. конф. – Нальчик, 2021. – С. 230–234.
  8. Получение аморфного диоксида кремния из промышленных отходов / С.Б. Ярусова, Г.Ф. Крысенко, П.С. Гордиенко, И.А. Балахнин // Технологии переработки отходов с получением новой продукции: сб. тр. конф. – Киров, 2021. – С. 10–13.
  9. Москальчук, Л.Н. Использование природного сырья и промышленных отходов для производства сорбентов радионуклидов / Л.Н. Москальчук, А.А. Баклай, Т.Г. Леонтьева // Передовые технологии и материалы будущего: сб. тр. конф. – Минск, 2021. – С. 218–223.
  10. Extraction of valuable metals from minerals and industrial solid wastes via the ammonium sulfate roasting process: A systematic review / J. Jinrong, F. Yali, L. Haoran, X. Chenglong, X.Zhonghua, W. Ben // Chemical Engineering Journal. – 2023. – Vol. 457. – P. 141197. doi: 10.1016/j.cej.2022.141197
  11. Колесников, Р.С. Промышленные отходы горного производства и их использование на примере Лебединского ГОКа / Р.С. Колесников // Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова: сб. тр. конф. – Белгород, 2017. – С. 2611–2216.
  12. Chee, B.C. Recent advances in slag-based binder and chemical activators derived from industrial by-products – A review / B.C. Chee, E.T. Leng, R. Mahyuddin // Construction and Building Materials. – 2021. – Vol. 272, no. 121657. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.121657
  13. Использование тонкодисперсных отсевов бетонного лома в цементных композициях для получения строительных растворов / И.И. Файзрахманов, М.И. Халиуллин, А.Н. Леклу, О. Амри // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2016. – № 4(38). – С. 395–401.
  14. Промышленные отходы неорганической природы в строительных материалах на основе поливинилхлорида / Р.Р. Галеев, И.В. Колесникова, Л.А. Абдрахманова, Р.К. Низамов, В.Г. Хозин // Полимеры в строительстве: науч. интернет-журнал. – 2014. – Вып. 2(2). – С. 57–63.
  15. Физико-механические свойства керамики на основе легкоплавкой глины, модифицированной отходами производства алюмохромового катализатора / А.Ф. Хузин, А.А. Ламберов, С.Р. Егорова, О.В. Стоянов, М.Г. Габидуллин // Вестник технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 16. – С. 89–91.
  16. Исследование возможности получения декоративного бетона с использованием железоокисного шлака / Л.Н. Ломакина, Д.А. Синицин, И.В. Недосеко, О.Н. Рахимова, Д.М. Рябых // Construction and Geotechnics. – 2022. – Т. 13, №4. – C. 116–125. doi: 10.15593/2224-9826/2022.4.09
  17. Халиуллин, М.И. Влияние дисперсности и содержания добавки керамзитовой пыли на свойства гипсоцементнопуццоланового вяжущего / М.И. Халиуллин, М.И. Нуриев // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2016. – № 3(37). – С. 225–230.
  18. Recycling of hazardous and industrial solid waste as raw materials for preparing novel high-temperature-resistant sulfoaluminatemagnesia aluminum spinel cement / R. Changzai [et al.] // Journal of Building Engineering. – 2023. – Vol. 64, no. 105550. doi: 10.1016/j.jobe.2022.105550
  19. Development of ultra-high-performance concrete with low environmental impact integrated with metakaolin and industrial wastes / A. Mohamed [et al.] // Case Studies in Construction Materials. – 2023. – Vol. 18, no. e01724. doi: 10.1016/j.cscm.2022.e01724
  20. Utilization of inorganic solid wastes in cementitious materials – A systematic literature review / F.G. de P. Fábio, R.T. Jacqueline, H.P.S. Lucas, K. Angela // Construction and Building Materials. – 2021. – Vol. 285, no. 122833. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2021.122833
  21. Давидюк, А.Н. Железобетон – как фактор глобализации / А.Н. Давидюк, Ю.С. Волков // Бетон и железобетон – взгляд в будущее: сб. тр. конф. – М., 2014. – С. 279–287.
  22. OpenMP: сайт [Электронный ресурс]. – URL: https://www.rmnt.ru/news/45025.htm (дата обращения: 02.11.2023).
  23. Афанасьев, Г.А. Сохранение технологических и реологических свойств бетонных смесей при транспортировке, подаче и укладке в опалубочные системы / Г.А. Афанасьев // Технологии бетонов. – 2018. – № 5-6(142-143). – С. 32–35.
  24. Изотов, В.С. Комплексная добавка для повышения эффективности гипсоцементно-пуццоланового вяжущего / В.С. Изотов, Р.Х. Мухаметрахимов, А.Р. Галаутдинов // Строительные материалы. – 2016. – № 8. – С. 70–73.
  25. Богданов, Р.Р. Исследование влияния супер- и гиперпластификаторов на основные свойства цементного теста / Р.Р. Богданов, Р.А. Ибрагимов, В.С. Изотов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2013. – № 2(24). – С. 221–225.

Statistics

Views

Abstract - 143

PDF (Russian) - 21

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2025 Stepanov S.V., Makarov D.B., Kopylov M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies