Ученые нашли способ получать более прочный бетон, добавляя в него переработанный шлак

6 Май 2020, 10:53

Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) нашли способ получения более прочного бетона с использованием «улучшенного» сталеплавильного шлака.

Сталеплавильный шлак образуется в процессе окислительного рафинирования (очищения) стали и часто используется в производстве бетона вместо традиционных заполнителей.

Сталеплавильный шлак может также использоваться при очистке сточных вод, в качестве абсорбента загрязнителей, таких как фосфаты, магний, железо, кальций, кварц и алюминий. Со временем используемый при очистке стоков шлак теряет свои абсорбирующие свойства и становится непригодным для использования.

Ученые из Мельбурнского королевского технологического университета провели ряд исследований, чтобы выяснить: можно ли использовать шлак, который использовался при очистке сточных вод, в качестве заполнителя для бетона?

Увеличенное изображение структуры бетона, полученного с использованием «обработанного» шлака (фото в центре), традиционных заполнителей (слева) и «необработанного» шлака (справа). Между частицами обработанного шлака и цементным тестом образуются более прочные связи, которые делают бетон прочнее.

В результате исследований удалось установить, что бетон, полученный с использованием сталеплавильного шлака, «обработанного» в ходе очистки стоков:

на 17% прочнее, чем бетон, полученный с использованием традиционных заполнителей,
на 8% прочнее, чем при использовании «необработанного» сталеплавильного шлака.

После очистки стоков шлак становится лучшим заполнителем для изготовления более прочного бетона

Исследователи рассказывают, что первоначальная цель заключалась в исследовании возможного использования шлака после очистных сооружений в качестве строительного материала. В ходе исследования инженеры-строители и гидротехники обнаружили, что при использовании сталеплавильного шлака в очистке стоков улучшаются его химические свойства, именно поэтому такой материал лучше работает при использовании в бетоне.

Читайте также: Металлургические шлаки в дорожном строительстве: побочный, но не второстепенный продукт

Таким образом, вредные соединения, от которых при помощи сталеплавильного шлака пытаются очистить сточные воды, оказываются полезными, когда речь заходит о бетоне. Поэтому такой «обработанный» шлак отлично подходит в качестве заполнителя бетона.

«Ежегодно сталелитейная промышленность производит в масштабах всего мира свыше 130 миллионов тонн сталеплавильного шлака. Большая часть этого побочного продукта уже используется в производстве бетона, но мы упускаем возможность извлечь из этого материала все преимущества. Способ упрочнения бетона может быть таким же простым, как способ улучшения свойств сталеплавильного шлака благодаря его использованию сначала для очистки стоков«,

— отметил инженер-гидротехник д-р Биплоб Праманик (Biplob Pramanik).

Доработка технологии для получения максимальной выгоды

Первоначальные исследования показали многообещающие результаты. Но, конечно, для того, чтобы проверить подход, нужны крупномасштабные испытания, включая исследования механических свойств и долговечности «улучшенного» шлака в течение длительного периода.

«В настоящее время использование сталеплавильного шлака в индустрии очистки сточных вод не так широко распространено, — этот материал используется только на одной установке, которая расположена в Новой Зеландии. Но этот материал представляет большой потенциал для совместной работы трех индустрий: сталелитейной промышленности, очистки сточных вод и строительной отрасли, над тем, как извлечь максимальную выгоду из этого побочного продукта«,

— рассказал инженер-строитель д-р Раджив Ройчанд (Rajeev Roychand).

Источник: www.aggbusiness.com

Теги: