ПОЛУЧЕНИЕ БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕРНОГО КЕКА

УДК 666.974:661.25

  • Шалухо Наталия Михайловна − кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shalukho@belstu.by

  • Булай Татьяна Вячеславовна − старший преподаватель кафедры строительного производства. Гродненский государственный университет имени Я. Купалы (230023, г. Гродно, ул. Ожешко, 22, Республика Беларусь). E-mail: best20.04@mail.ru

  • Лукаш Елена Вацлавовна − кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: ellukash@belstu.by

  • Южик Алина Викторовна − студент. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: alinayuzhik@gmail.com

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-64-71

Ключевые слова: серный кек, техническая природная сера, серный бетон, отход, прочность, водопоглощение, наполнитель, песок, химическая стойкость, плотность.

Для цитирования: Шалухо Н. М., Булай Т. В., Лукаш Е. В., Южик А. В. Получение бетона с использованием серного кека // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 2 (259). С. 64–71. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-64-71.

Аннотация

Показана возможность применения серосодержащих отходов, образующихся на ряде нефтехимических и химических предприятий при производстве серной кислоты на стадии фильтрации расплавленной серы. Цель исследования – получение серного бетона на основе серного вяжущего с заменой части технической природной серы на серный кек и определение его физикомеханических свойств. Это обеспечит снижение себестоимости серного бетона и решит проблему частичной утилизации отхода. Приведены экспериментальные результаты по получению образцов серного бетона, который представляет собой композиционный материал на основе серного вяжущего и наполнителя. Установлено, что замена природной серы на серный кек (до 35 мас. %) не вызывает ухудшения всего комплекса свойств (прочности на сжатие, плотности, водопоглощения, химической стойкости) по сравнению с контрольными образцами, не содержащими отход. Показатели водопоглощения и химической стойкости образцов серного бетона превосходят таковые для традиционных цементных бетонов. Экспериментальным путем установлен оптимальный состав серного бетона, мас. %: техническая сера – 50; серный кек – 25; песок – 25, обладающий следующими свойствами: прочность на сжатие – 51,3 МПа, водопоглощение – 0,28, химическая стойкость, выраженная через потери массы – 0,23–0,25%.

Скачать

Список литературы

  1. Кузьменков М. И. Серный бетон из отходов // Строительство и архитектура. 1991. № 4. С. 16–18.
  2. Переработка серного шлама / А. С. Михалков [и др.] // 71-я Всерос. науч.-техн. конф.: сб. матер. конф.: в 3 ч. Ярославль, 18 апр. 2018 г. Ярославль, 2018. Ч. 1. С. 121–122.
  3. Перспективы получения и применения серобетона на основе кека сернокислотного производства / Т. В. Булай [и др.] // 82-я науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с междунар. участием): сб. тез. докл. Минск, 1–14 фев. 2018 г. Минск, 2018. С. 14.
  4. Кастрова В. А. Проблемы сбора и утилизации отходов в Республике Беларусь // Наука – 2019. Гродно, 2019. С. 14–17.
  5. Попова И. А. Бетоны с повышенными физико-техническими свойствами на основе серосодержащих вторичных отходов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.05. М., 2004. 18 с.
  6. Волгушев А. Н., Шестеркина Н. Ф., Елфимов В. А. Применение серы и серосодержащих отходов в технологии производства строительных конструкций и изделий // Строительные материалы. 1990. № 10. С. 21–23.
  7. Волгушев А. Н. Серное вяжущее и композиции на его основе // Бетон и железобетон. 1997. № 5. С. 46–48.
  8. Орловский Ю. И. Технология изготовления и свойства серного бетона // Строительство и архитектура. 1986. № 12. С. 51–53.
  9. Орловский Ю. И. Бетоны, модифицированные серой: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.23.05. Харьков, 1992. 45 с.
  10. Булай Т. В., Шалухо Н. М., Кузьменков М. И. Модифицирование серы и получение на ее основе серного бетона // Международная науч.-техн. конф.: сб. матер. конф. Могилев, 26–27 апр. 2018 г. Могилев, 2018. С. 272–273.
  11. Кузьменков М. И., Булай Т. В. Получение серного бетона и изучение его свойств // Проблемы современного бетона и железобетона. 2017. Вып. 9. С. 316–324. DOI: 10.23746/2017-9-19.
  12. Использование гранитных отсевов в производстве серного бетона / Н. М. Шалухо [и др.] // Сотрудничество – катализатор инновационного роста. 5-й Белорусско-Прибалтийский форум: сб. матер. конф. Минск, 9–10 окт. 2019. Минск, 2019. С. 34–35.
  13. Шалухо Н. М., Бобровская Я. А. Разработка составов композиционных материалов на основе серы и различных наполнителей // 70-я науч-техн. конф. учащихся, студентов и магистрантов: сб. науч. работ: в 4 ч. Минск, 2019. Ч. 2. С. 373–375.
  14. Булай Т. В., Кузьменков М. И., Шалухо Н. М. Композиционный материал на основе серы и серосодержащих отходов // Наука и инновационные технологии. 2020. № 16. С. 37–41.
  15. Технология получения композиционных серосодержащих материалов / Н. М. Шалухо [и др.] // Химия. Экология. Урбанистика (с международным участием): Всерос. науч.-практ. конф. Пермь, 23–24 апр. 2020 г. Пермь, 2020. Т. 4. С. 219–222.
  16. Бобровская Я. А., Шинкевич М. С., Шалухо Н. М. Разработка состава серного бетона и коррозионностойкого покрытия на основе серы // 71-я науч.-техн. конф. учащихся, студентов и магистрантов: сб. науч. работ: в 2 ч. Минск, 20–25 апр. 2020 г. Минск, 2020. Ч. 2. С. 329–331.
  17. Булай Т. В., Кузьменков Д. М., Шалухо Н. М. Исследование физико-механических свойств серного бетона // Архитектурно-строительный комплекс: проблемы, перспективы, инновации: Междунар. науч. конф., посвященная 50-летию Полоцкого гос. ун-та: Новополоцк, 5–6 апр. 2018 г. Новополоцк, 2018. С. 46–48.
  18. Исследование водопоглощения серного бетона / Т. В. Булай [и др.] // 83-я науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с международным участием): сб. тез. докл. Минск, 4–14 февр. 2019 г. Минск, 2019. С. 44–45.
  19. Бобровская Я. А., Шалухо Н. М. Исследование прочностных свойств серосодержащих композиционных материалов // Молодежь и научно-технический прогресс: XIII Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин, 2020. С. 214–217.
  20. Булай Т. В., Кузьменков М. И., Шалухо Н. М. Исследование химической стойкости серосодержащих композиционных материалов // Материалы с заданными свойствами на переходе к новому технологическому укладу: химические технологии: II науч.-техн. конф. Москва, 2020. С. 66–67.
  21. Сера техническая. Технические условия: ГОСТ 127.1–93. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. 8 с.
  22. Песок для строительных работ. Технические условия: ГОСТ 8736–2014. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2014. 10 с.
  23. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия: ГОСТ 26633–2015. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2015. 13 с.
  24. Бетоны химически стойкие. Методы испытаний: ГОСТ 25881–83. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1984. 7 с.
Поступила 18.05.2022