Попутные продукты промышленных производств в строительном материаловедении

1. «Попутные продукты промышленных производств в строительном материаловедении»

ВЫПОЛНИЛ: ВЛАСОВ ЕГОР АС-256

2. Актуальность темы

•Количество отходов
металлургического
производства
ежегодно
увеличивается и
исчисляется сотнями
миллионов тонн
Актуальность
подтверждается
необходимостью
утилизации
растущего
количества отходов
Строительная
индустрия выступает
наиболее
перспективным
потребителем
техногенного сырья
Под хранение отходов
отчуждены огромные
территории,
создается
экологическая
нагрузка
Запасы природных
материалов
постоянно снижаются
при высоких темпах
развития
производства

3. Цель и задачи

Цель: Изучение эффективности использования попутных продуктов
промышленности в производстве строительных материалов
Задачи:
Рассмотреть металлургические шлаки как сырье для дорожного
строительства и вяжущих
Проанализировать применение золы-уноса ТЭС в бетонах и вяжущих
Изучить технологии переработки фосфогипса в вяжущие вещества
Оценить возможности рециклинга строительных отходов

4. Нормативные требования и ученые

Ученые, работающие по направлению:
Боженов П.И. — основоположник комплексного использования минерального сырья
Панова В.Ф., Панов С.А. — СибГИУ, разработка технологий из вторичных минеральных
ресурсов
Бахтина Т.А., Любомирский Н.В. — КФУ, разработка вяжущих на основе фосфогипса
Макаревич Н.Ю., Яглов В.Н. — БНТУ, физико-химические свойства добавок для вяжущих на
основе фосфогипса
Зайченко Н.М., Букина Д.Ю. — ДонНАСА, щелочные вяжущие на основе зол и шлаков ТЭС
Нормативные требования:
Соответствие ГОСТ 30491–2012 для органоминеральных смесей в дорожном строительстве
Требования к минеральным добавкам в бетонах регламентируются стандартами

5. Металлургическое производство

Попутные продукты: Конверторные и доменные шлаки различной гранулометрии
Химический состав: Повышенное содержание кальциевых соединений,
микропористая структура
Свойства: Активные процессы гидратации, благоприятное влияние на долговечность
материалов
•Применение:
•Органоминеральные смеси для слоев основания дорожной одежды
•Сырье для получения заполнителя и бесклинкерного шлакового цемента
•Замедляют процессы накопления остаточных деформаций на 30-35% относительно
природных материалов

6. Тепловые электростанции (ТЭС)

Попутные продукты: Зола-унос и шлаки ТЭС
Активность вяжущих:
При нормальном твердении: 2,5-12,0 МПа
При пропаривании и автоклавировании:
существенно возрастает
Активность на основе шлаков ТЭС в 1,5-2,0
раза выше, чем на золе-унос
Бетоны: Пропаренные и автоклавированные
бетоны марок 100-200 и 300-400 соответственно
Коррозионная стойкость: При использовании
обработанной золы повышается на 35%
Применение: Щелочные вяжущие и бетоны,
бесклинкерные вяжущие

7. Химическое производство (фосфогипс)

Масштаб: В Республике Беларусь ежегодно образуется порядка 62
млн т различных отходов
Состав фосфогипса: Сульфатсодержащее сырье, возможность
переработки с другими отходами
Технология модификации:
Добавки: гранитная пыль, керамзитная пыль, шлам химводоочистки
Принудительная карбонизация в среде с 50% CO₂ в течение 180 минут
Результаты модификации:
Прочность при сжатии: 28-32 МПа
Средняя плотность: 1750-1780 кг/м³
Водопоглощение: 11-15% по массе
Коэффициент водостойкости: 0,78-0,8
Применение: Вяжущие вещества, мелкоштучные стеновые изделия

8. Строительная промышленность (рециклинг)

Что перерабатывают: Бетонный лом,
демонтированная тротуарная плитка
Вторичный щебень: Получают дроблением бетонного
лома
Влияние на свойства бетона:
Замена гранитного и известнякового щебня на
вторичный не снижает прочность геополимерного
бетона
Прочность к ударным воздействиям значительно
повышается
Особенности применения в самоуплотняющемся
бетоне:
Требует контроля водопотребности смеси
Значение: Развитие технологий экономики замкнутого
цикла в строительной отрасли

9. Заключение

Промышленные отходы — ценное техногенное сырье для стройиндустрии
Металлургические шлаки эффективны в дорожном строительстве (снижение
деформаций на 30-35%)
Золы ТЭС позволяют получать щелочные вяжущие и бетоны марок 100-400
Фосфогипс после карбонизации дает прочность до 32 МПа и водостойкость
0,8
Вторичный щебень не снижает прочность геополимерных бетонов
Экономический и экологический эффект: утилизация отходов, сохранение
природных ресурсов

10. Источники информации

1) С. А. Чернов, Е. В. Леконцев, В. С. Шрейнер, А. В. Фукс, А. И. Пискунов. Исследование эффективности использования шлаков черной металлургии в
слоях основания дорожной одежды https://www.vestnikmgsu.ru/jour/article/view/448
2) Ю.Д. Смирнов, Д.В. Сучков «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ – ЭЛЕМЕНТОВ БЛАГОУСТРОЙСТВА
С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ОТДЕЛЬНЫХ РЕГИОНОВ РОССИИ» https://technosphere-ing.ru/ru/technosphere/issue/31/3112
3)Панова В.Ф., Спиридонова И.В., Панов С.А., Карпачева А.А. «Использование коэффициента основности силикатных материалов для оценки
техногенных отходов как строительного сырья» https://vestnik.sibsiu.ru/jour/article/view/319
4) Бахтина Т.А., Любомирский Н.В., Бахтин А.С., Биленко Г.Р., Тюнюков И.А. «Разработка вяжущего вещества на основе фосфогипса, твердеющего по
смешанному типу https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-vyazhuschego-veschestva-na-osnove-fosfogipsa-tverdeyuschego-po-smeshannomu-tipu
5) Макаревич Н.Ю., Яглов В.Н. «Физико-химические свойства добавок для получения композиционных вяжущих на основе фосфогипса»
https://journal.bstu.by/index.php/bstu_herald/article/view/1085
6) Букина Д.Ю., Зайченко Н.М. «Щелочные вяжущие и бетоны на основе зол и шлаков ТЭС»Вестник Донбасской национальной академии строительства и
архитектуры, 2023, Выпуск 2023-1(159). С. 89-97.
7)Петрик И.Ю., Губарь В.Н., Корниенко С.В. «Коррозионная стойкость бетона с высоким содержанием золы-уноса ТЭС» // Вестник ДонНАСА, 2017,
Выпуск 2017-4(126). С. 103-107.
8) Ерошкина Н.А., Коровкин М.О., Харнаев А.В., Шульте И.С. «Влияние вторичного щебня на свойства геополимерного бетона» // Инженерный вестник
Дона, 2025, №6. https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-vtorichnogo-schebnya-na-svoystva-geopolimernogo-betona
9)Шульте И.С. «Исследование измельченных мелких фракций продуктов дробления демонтированной тротуарной плитки в качестве минеральной
добавки» http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2025/10232