Преобразование отходов добычи известняка-ракушечника пропиткой полисульфидными растворами

Массалимов И.А.; Массалимов Б.И.; Ахметшин Б.С.; Урукаев Ф.Х.; Буркитбаев М.М.; Агзамов Ф.А.; Иванов Л.А.

doi:10.15828/2075-8545-2020-12-2-77-83

Инд. авторы:	Массалимов И.А., Массалимов Б.И., Ахметшин Б.С., Урукаев Ф.Х., Буркитбаев М.М., Агзамов Ф.А., Иванов Л.А.
Заглавие:	Преобразование отходов добычи известняка-ракушечника пропиткой полисульфидными растворами
Библ. ссылка:	Массалимов И.А., Массалимов Б.И., Ахметшин Б.С., Урукаев Ф.Х., Буркитбаев М.М., Агзамов Ф.А., Иванов Л.А. Преобразование отходов добычи известняка-ракушечника пропиткой полисульфидными растворами // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. - 2020. - Т.12. - № 2. - С.77-83. - EISSN 2075-8545.
Внешние системы:	DOI: 10.15828/2075-8545-2020-12-2-77-83; РИНЦ: 42781670;
Реферат:	rus: Представлены данные исследований эффективности пропитки «Аквастат» отходов, образующихся в результате разработки месторождений известняка-ракушечника. В результате пропитки песка коэффициент водопоглощения претерпевал существенное снижение от 7 до 17 раз, при этом коэффициент водопоглощения снижается с 32,5% для исходного до 1,9% пропитанного. Даже при обработке слабо концентрированным (р = 1,17 г/см³) раствором полисульфида кальция коэффициент водопоглощения снижался до значения, равного 4,5%. В результате пропитки щебня из известняка-ракушечника раствором полисульфида кальция коэффициент водопоглощения снижается с 25,0% для необработанного до 5,2% для обработанных, причем снижение коэффициента водопоглощения больше для концентрированных растворов. Выявлено, что плотности раствора, равного 1,24 г/см³, достаточно для снижения коэффициента водопоглощения до значения, равного 5,2%, такого же как и для значения плотности равного 1,35 г/см³. Сравнение результатов пропитки раствором «Аквастат» и расплавом серы показало, что в результате обработки расплавом серы коэффициент водопоглощения снижается в 13,3 и прочность повышается в 2 раза, а в результате пропитки раствором «Аквастат» снижается в 4,62%, прочность повышается в 1,35 раз. Несмотря на большую эффективность обработки расплавом серы такая обработка имеет недостатки, связанные с применением автоклавной технологии и повышенных температур. Результаты модификации песка и щебня из ракушечника пропиткой его раствором «Аквастат», обнаруженное существенное снижение параметра водопоглощения, увеличения прочности на сжатие открывают возможность применения пропитанного щебня в качестве материала слоя, лежащего в основании дорожных конструкций местных дорог в виде щебня и песка взамен более дорогого привозного щебня. eng: The data of studies on the effectiveness of impregnating Aquastat waste generated as a result of the development of limestone-shell rock deposits are presented. As a result of sand impregnation, the water absorption coefficient as a result underwent a significant decrease from 7 to 17 times, while the water absorption coefficient decreases from 32.5% for the initial to 1.9% impregnated. Even treatment with low concentrated (p = 1.17 g / cm³) calcium polysulfide solution made the water absorption coefficient to decrease to a value of 4.5%. As a result of impregnation of crushed stone from limestone-limestone with a solution of calcium polysulfide, the water absorption coefficient decreases from 25.0% for untreated to 5.2% for treated, and the decrease in the coefficient of water absorption is greater for concentrated solutions. It was found that a solution density of 1.24 g/cm³ is sufficient to reduce the water absorption coefficient to a value of 5.2%, the same as for a density value of 1.35 g/cm³. Comparison of the results of impregnation with «Aquastat» solution and sulfur melt showed that as a result of treatment with sulfur melt, the water absorption coefficient decreases by 13.3 and strength increases by 2 times, and as a result of impregnation with «Aquastat» solution decreases by 4.62%, strength increases by 1.35 times. Despite the high efficiency of sulfur melt processing, such treatment has drawbacks associated with the use of autoclave technology and high temperatures. The results of the modification of sand and crushed stone from shell rock by impregnating it with the «Aquastat» solution, a significant decrease in the water absorption parameter, an increase in compressive strength, revealed the possibility of using impregnated crushed stone as the layer material lying at the base of the road structures of local roads in the form of crushed stone and sand instead of the more expensive imported crushed stone.
Ключевые слова:	hydrophobization; waste; strength; impregnation; sulfur; shell lime; limestone; полисульфид; гидрофобизация; отходы; прочность; пропитка; сера; известняк-ракушечник; polysulfide;
Издано:	2020
Физ. характеристика:	с.77-83
Цитирование:	1. Амбарцумян Н.В. Строительные горные породы для производства стеновых и облицовочных материалов. - М.: МГИ, 1982. - 282 с. 2. Сементовский Ю.В. Камни облицовочные: Справочник / Науч. ред. А.С. Филько; М-во природ. ресурсов РФ. - М.: Геоинформмарк, 1998. - 25 с. 3. 3. Сементовский Ю.В. Известняк: Справочник / Науч. ред. А.С. Филько; М-во природ. ресурсов РФ. - М.: Геоинформмарк, 1999. - 19 с. 4. Горная энциклопедия / Гл. ред. Е.А. Козловский; Ред. кол.: М.И. Агошков, Н.К. Байбаков, А.С. Болдырев и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985. - Т. 2. - 575. 5. Бакка Н.Т. Облицовочный камень. Геолого-промышленная и технологическая оценка месторождений: Справочник / Н.Т. Бака, И.В. Ильченко. - М.: Недра, 1992. - 303 с. 6. Природные облицовочные камни Казахстана: справочник / Под ред. А.А. Абдуллина, Х.А. Беспаева, Э.С. Воцалевского, С.Ж. Даукеева, Л.А. Мирошниченко. - Алматы: Информационно-аналитический центр геологии и минеральных ресурсов РК, 2000. - Т. 1. - 181 с. 7. Баженов Ю.М. Бетонополимеры. - М.: Стройиздат, 1983. - 472 с. 8. Рамачандран В., Фельдман Р., Бодуэн Дж. Наука о бетоне. Физико- химическое бетоноведение. - Пер. с англ. Под ред. Ратинова В.Б. - М.: Стройиздат, 1986. - 278 с. 9. Покровский Н.С. Пропиточная гидроизоляция бетона. - М.: Энергия, 1964. - 112 с. 10. Массалимов И.А., Чуйкин А.Е., Массалимов Б.И., Уракаев Ф.Х., Уралбеков Б.М., Буркитбаев М.М. Улучшение эксплуатационных свойств строительных материалов из известняка-ракушечника пропиткой полисульфидными растворами // Нанотехнологии в строительстве. - 2017. - Том 9, № 3. - С. 66-80. - DOI: dx.doi.org/10.15828/2075-8545-2017-9-3-66-80. 11. Массалимов И.А., Волгушев А.Н., Чуйкин А.Е., Хусаинов А.Н., Мустафин А.Г. Долговременная защита строительных материалов покрытиями на основе наноразмерной серы // Нанотехнологии в строительстве. - 2010. - № 1. - С. 45-58. - URL: http://www.nanobuild.ru/ru_RU/journal/Nanobuild_1_2010_RUS.pdf (дата обращения 24.04.2017). 12. Янахметов М.Р., Чуйкин А.Е., Массалимов И.А. Модифицирование поровой структуры цементных бетонов пропиткой серосодержащими растворами // Нанотехнологии в строительстве. - 2015. - Том 7, № 1. - С. 63-72. - URL: http://nanobuild.ru/ru_RU/journal/Nanobuild-1-2015/63-72.pdf (дата обращения 24.04.2017). 13. Массалимов И.А., Янахметов М.Р., Чуйкин А.Е. Прочность и долговечность бетона, модифицированного пропиточными составами на основе серы // Нанотехнологии в строительстве. - 2015. - Том 7, № 3. - С. 61-75. - URL: http://www.nanobuild. ru/en_EN/journal/Nanobuild-3-2015/61-75.pdf (дата обращения 24.04.2017). 14. Массалимов И.А., Мустафин А.Г., Чуйкин А.Е., Волгушев А.Н., Массалимов Б.И., Хусаинов А.Н. Упрочнение и увеличение водонепроницаемости бетона покрытиями на основе наноразмерной серы // Нанотехнологии в строительстве. - 2010. - № 2. - С. 54-61. - URL: http://www.nanobuild.ru/ru_RU/journal/Nanobuild_2_2010_RUS.pdf (дата обращения 24.04.2017). 15. Massalimov I.A., Yanakhmetov M.R., Chuykin A.E., Mustafin A.G. Protection of Building Constructions with Sulfur Impregnating Solution. Study of Civil Engineering and Architecture (SCEA). June 2013. Vol. 2. Issue 2. pp. 19-24. https://www. researchgate.net/publication/287432901. 16. Массалимов И.А., Янахметов Р.Р., Чуйкин А.Е., Хусаинов А.Н., Мустафин А.Г. Способ обработки строительных материалов полисульфидными растворами //Патент 024383 Евразийский, C04B 41/50. C04B 28/36 / № 201400277; заявл. 26.03.2014; опубл. 30.09.2016. Бюл. № 9. - 5 с. 17. М.Р. Янахметов, И.А. Массалимов, А.Е. Чуйкин, А.Н. Хусаинов, А.Г. Мустафин. Трансформация молекул полисульфидов в наноразмерные частицы серы в пористых неорганических системах // Вестник Башкирского Университета. - 2013. - Т. 18. № 3. - С. 691-693. 18. Патуроев В.В., Волгушев А.М., Орловский Ю.И. Серные бетоны и бетоны, пропитанные серой. - Обз. инф. М.: ВНИИС Госстроя СССР, 1985. - Сер. 7. - Вып. 1. - 59 с. 19. Патуроев В.В., Орловский Ю.И., Манзай В.П. Технология пропитки бетонных изделий расплавом серы. // Бетон и железобетон. - 1983. - № 7. - С. 28-29. 20. Milica M. Vlahovic, Sanja P. Martinovic, Tamara Dj. Boljanac, Predrag B. Jovanic, Tatjana D. Volkov-Husovic. Durability of sulfur concrete in various aggressive environments. Construction and Building Materials. Volume 25, Issue 10, October 2011, Рр. 3926-3934. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.024. 21. Mc Bee W.C., Sullivan T.A., Jong B.W. Industrial evaluation of sulfur concrete in corrosive environments. Bu Mines RI 8786; 1983. Р. 15. 22. Margareth Dugarte, Gilberto Martinez-Arguelles and Jaime Torres Experimental Evaluation of Modified Sulfur Concrete for Achieving Sustainability in Industry Applications. Sustainability 2019, v. 11, №i. 70, pp.1-16. D0I:10.3390/su11010070.