2022-3

VSNiP

Problems of Contemporary Science and Practice. Vernadsky University

Вопросы современной науки и практики. Университет имени В.И. Вернадского

2541-853X 1990-9047

ФГБОУ ВО «Тамбовский государственный технический университет»

10.17277/voprosy.2022.03.pp.023-031

12453

Version of Record

Studying the Composition and Properties of Ash and Slag Waste for their Disposal in the Construction Industry

Изучение состава и свойств золошлаковых отходов с целью их утилизации в строительной индустрии

Bespolitov

D. V.

Pankov

P. P.

Konovalova

N. A.

Koryakina

E. A.

Bespolitov

D. V.

Shavanov

N. D.

Pankov

P. P.

Konovalova

N. A.

Koryakina

E. A.

fly ash ash and slag mixture ash and slag waste building materials recycling

зола уноса золошлаковая смесь золош- лаковые отходы строительные материалы утилизация отходов

2022

3 квартал 2022 года

3 3

2022

D. V. Bespolitov, , P. P. Pankov, N. A. Konovalova, E. A. Koryakina, D. V. Bespolitov, N. D. Shavanov, P. P. Pankov, N. A. Konovalova, E. A. Koryakina

Приведены результаты исследования состава , свойств и особенностей строения золошлаковых отходов (г. Чита , Забайкальский край ) для установления возможности их утили - зации в строительной индустрии . Образцы золы уноса и золош - лаковой смеси изучены методами дифференциальной скани - рующей калориметрии , термогравиметрии , атомно -эмисси - онной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой , рентге - нофазового анализа . Установлено , что золошлаковые отходы относятся к категории непучинистых , показатель удельной эф- фективной активности естественных радионуклидов Аэфф (226Ra, 232Th, 40К) составил менее 370 Бк/кг, поэтому их можно использовать в строительной индустрии без ограничений . Выявлено , что зола уноса по гидравлическим свойствам отно - Бесполитов Дмитрий Викторович – аспирант кафедры «Техносферная безопасность », е-mail: dimazabizht2018@mail.ru, ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения », Иркутск ; младший научный сотрудник НИ ПТБ «ЗабИЖТ - Инжиниринг »; Шаванов Николай Дмитриевич – аспирант кафедры «Техносферная безо- пасность », ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения », Ир- кутск ; Панков Павел Павлович – кандидат технических наук , старший научный сотрудник НИ ПТБ «ЗабИЖТ -Инжиниринг »; Коновалова Наталия Анатольевна – кандидат химиче - ских наук , доцент , ведущий научный сотрудник , начальник НИ ПТБ «ЗабИЖТ -Инжиниринг »; Корякина Елена Анатольевна – кандидат биологических наук , доцент кафедры «Техносферная безопасность », Забайкальский институт железнодорожно - го транспорта – филиал ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей со- общения », Чита , Россия . ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ . 24сится к скрыто активным , а золошлаковая смесь – к инертным материалам , следовательно , использовать их в качестве само - стоятельного вяжущего не представляется возможным . При во- влечении золошлаковых отходов в составы строительных мате - риалов требуется их модификация стабилизирующими добав - ками различной природы

1. Sahu S.K., Bhangare R.C., Ajmal P.Y. [et al.] Characterization and Quantification of Persistent Organic Pollutants in Fly Ash from Coal Fueled Thermal Power Stations in India, Microchemical Journal, 2009, vol. 92, issue 1, pp. 92-96, doi: 10.1016/j.microc.2009.02.003

2. Krylov D.A. [Trace elements in the fuel and ash and slag waste of coal-fired power plants], Energetik [Power engineer], 2012, no. 11, pp. 36-39. (In Russ.)

3. Entin Z.B., Strzhalkovskaya N. [Once again about fly ash from thermal power plants for the production of cement], Tsement i yego primeneniye [Cement and its application], 2009, no. 2, pp. 106-111. (In Russ., abstract in Eng.)

4. Adeyeva L.N., Borbat V.F. [Ash of CHPP is a promising raw material for industry], Vestnik Omskogo universiteta [Bulletin of the Omsk University], 2009, no. 2 (52), pp. 141-151. (In Russ., abstract in Eng.)

5. Ovseychuk V.A., Krylov D.A., Sidorova G.P. [Radiation emissions from coal thermal power plants], Vestnik Zabaykal'skogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Transbaikal State University], 2012, no. 10 (89), pp. 24-29. (In Russ., abstract in Eng.)

6. Nifantov B.F., Zaostrovskiy A.N., Zanina O.N. [Mining-geological and technological significance of the distribution of valuable and toxic elements in Kuznetsk coals], Ugol' [Coal], 2009, no. 12 (1004), pp. 59-61. (In Russ.)

7. Ksenofontov B.S., Butorova I.A., Kozodayev A.S., Afonin A.V., Taranov R.A. [Problems of toxicity of ash and slag wastes], Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and industry of Russia], 2017, vol. 21, no. 2, pp. 4-9, doi: 10.18412/1816- 0395-2017-2-4-9 (In Russ.)

8. Borm P.J.A. Toxicity and Occupational Health Hazards of Coal Fly Ash (CFA). A Review of Data and Comparison to Coal Mine Dust, Annals of Occupational Hygiene, 1997, vol. 41, issue 6, pp. 659-676.

9. Abdrakhimov V.Z. Use of Aluminum-Containing Waste in Production of Ceramic Materials for Various Purposes, Refractories and Industrial Ceramics, 2013, vol. 54, no. 1, pp. 7-16, doi: 10.1007/s11148-013-9540-8

10. Papadakis V.G. Effect of Fly Ash on Portland Cement Systems: Part 1. Low-calcium Fly Ash, Cement and Concrete Research, 1999, vol. 29, issue 11, pp. 1727-1736, doi: 10.1016/S0008-8846(99)00153-2

11. Medvedeva G.A., Akhmetova R.T., Pyatko Yu.N., Safin I.Sh. [The use of heat power waste in the production of heat-insulating materials impregnated with sulfur melt], Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta [Bulletin of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering], 2014, no. 2 (28), pp. 237-243. (In Russ., abstract in Eng.)

12. Medvedeva G.A., Akhmetova R.T., Pyatko Yu.N., Safin I.Sh., Stroganov V.F., Akhmetova A.Yu. [Utilization of heat power waste into waterproof composite materials], Izvestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta [Bulletin of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering], 2013, no. 2 (24), pp. 320-325. (In Russ., abstract in Eng.)

13. Ling Y., Wang K., Li W., Shi G., Lu P. Effect of Slag on the Mechanical Properties and Bond Strength of Fly Ash - Based Engineered Geopolymer Composites, Composites Part B: Engineering, 2019, vol. 164, pp. 747-757, doi: 10.1016/J.COMPOSITESB.2019.01.092

14. Dandautiya R., Singh A.P. Utilization Potential of Fly Ash and Copper Tailings in Concrete as Partial Replacement of Cement Along with Life Cycle Assessment, Waste Management, 2019, vol. 99, pp. 90-101, doi: 10.1016/j.wasman.2019.08.036

15. Satpathy H.P., Patel S.K., Nayak A.N. Development of Sustainable Lightweight Concrete Using Fly Ash Cenosphere and Sintered Fly Ash Aggregate, Construction and Building Materials, 2019, vol. 202, pp. 636-655, doi: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2019.01.034

1. Characterization and Quantification of Persistent Organic Pollutants in Fly Ash from Coal Fueled Thermal Power Stations in India / S. K. Sahu, R. C. Bhangare, P. Y. Ajmal [et al.] // Microchemical Journal. – 2009. – Vol. 92, Issue 1. – P. 92 – 96. doi: 10.1016/j.microc.2009.02.003

2. Крылов, Д. А. Микроэлементы в топливе и золошлаковых отходах уголь- ных электростанций / Д. А. Крылов // Энергетик. – 2012. – № 11. – С. 36 – 39.

3. Энтин, З. Б. Еще раз о золах-уносе ТЭС для производства цемента / З. Б. Энтин, Н. Стржалковская // Цемент и его применение. – 2009. – № 2. – С. 106 – 111.

4. Адеева, Л. Н. Зола ТЭЦ – перспективное сырье для промышленности / Л. Н. Адеева, В. Ф. Борбат // Вестник Омского университета. – 2009. – № 2 (52). – С. 141 – 151.

5. Овсейчук, В. А. Радиационные выбросы от угольных ТЭС / В. А. Овсей- чук, Д. А. Крылов, Г. П. Сидорова // Вестник Забайкальского гос. ун-та. – 2012. – № 10 (89). – С. 24 – 29.

6. Нифантов, Б. Ф. Горно-геологическое и технологическое значение распре- деления ценных и токсичных элементов в кузнецких углях / Б. Ф. Нифантов, А. Н. Заостровский, О. Н. Занина // Уголь. – 2009. – № 12 (1004). – С. 59 – 61.

7. Проблемы токсичности золошлаковых отходов / Б. С. Ксенофонтов, И. А. Буторова, А. С. Козодаев [и др.] // Экология и промышленность России. –

2017. – Т. 21, № 2. – С. 4 – 9. doi: 10.18412/1816-0395-2017-2-4-9

8. Borm, P. J. A. Toxicity and Occupational Health Hazards of Coal Fly Ash (CFA). A Review of Data and Comparison to Coal Mine Dust / P. J. A. Borm // Annals of Occupational Hygiene. – 1997. – Vol. 41, Issue 6. – P. 659 – 676.

9. Abdrakhimov, V. Z. Use of Aluminum-Containing Waste in Production of Ceramic Materials for Various Purposes / V. Z. Abdrakhimov // Refractories and Industrial Ceramics. – 2013. – Vol. 54, No. 1. – Р. 7 – 16. doi: 10.1007/s11148- 013-9540-8

10. Papadakis, V. G. Effect of Fly Ash on Portland Cement Systems: Part 1. Low-calcium Fly Ash / V. G. Papadakis // Cement and Concrete Research. – 1999. – Vol. 29, Issue 11. – P. 1727 – 1736. doi: 10.1016/S0008-8846(99)00153-2

11. Использование отходов теплоэнергетики в производстве теплоизоляци- онных материалов, пропитанных расплавом серы / Г. А. Медведева, Р. Т. Ахмето- ва, Ю. Н. Пятко, И. Ш. Сафин // Изв. Казанского гос. архитектурно-строительного ун-та. – 2014. – № 2 (28). – С. 237 – 243.

12. Утилизация отходов теплоэнергетики в водостойкие композиционные материалы / Г. А. Медведева, Р. Т. Ахметова, Ю. Н. Пятко [и др.] // Изв. Казанско- го гос. архитектурно-строительного ун-та. – 2013. – № 2 (24). – С. 320 – 325.

13. Effect of Slag on the Mechanical Properties and Bond Strength of Fly Ash – Based Engineered Geopolymer Composites / Y. Ling, K. Wang, W. Li [et al.] // Composites Part B: Engineering. – 2019. – Vol. 164. – P. 747 – 757. doi: 10.1016/J.COMPOSITESB.2019.01.092

14. Dandautiya, R. Utilization Potential of Fly Ash and Copper Tailings in Concrete as Partial Replacement of Cement Along with Life Cycle Assessment / R. Dandautiya, A. P. Singh // Waste Management. – 2019. – Vol. 99. – P. 90 – 101. doi: 10.1016/j.wasman.2019.08.036

15. Satpathy, H. P. Development of Sustainable Lightweight Concrete Using Fly Ash Cenosphere and Sintered Fly Ash Aggregate / H. P. Satpathy, S. K. Patel, A. N. Nayak // Construction and Building Materials. – 2019. – Vol. 202. – P. 636 – 655. doi: 10.1016/J.CONBUILDMAT.2019.01.034