2026-06-07T04:41:52Z https://stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/oai
oai:ojs2.stroyjurnal-asa.ru:article/300 2025-03-28T11:04:17Z asa:CONSTR
asa Строительство и техногенная безопасность 2413-1873 КФУ им. В.И. Вернадского 10.29039/2413-1873-2025-36-47-56300 ConstructionСтроительные науки РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СЫРЬЕВЫХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ КАМНЕДОБЫЧИ ДИАБАЗОВЫХ ГОРНЫХ ПОРОДDEVELOPMENT OF RAW MIXTURE COMPOSITIONS FOR PRODUCING PORTLAND CEMENT CLINKER BASED ON WASTE FROM DIABASE ROCK QUARRYING Любомирский Н. В. Lyubomirskiy N. V. Федоркин С. И. Fedorkin S. I. Бахтин А. С. Bakhtin А. S. Бахтина Т. А. Bakhtina Т. А. Чунихин С. В. Chunikhin S. V. Крымский федеральный университет им В.И. Вернадского V.I. Vernadsky Crimean Federal University Крымский федеральный университет им В.И. Вернадского V.I. Vernadsky Crimean Federal University Крымский федеральный университет им В.И. Вернадского V.I. Vernadsky Crimean Federal University Крымский федеральный университет им В.И. Вернадского V.I. Vernadsky Crimean Federal University Общество с ограниченной ответственностью «Фирма «Производственно-коммерческая организация «КРЫМ» Limited liability company “Production and commercial organization “CRIMEA” 28 03 2025 36(88)9147 56 Copyright (c) 2025 Строительство и техногенная безопасность 2025 Строительство и техногенная безопасность https://stroyjurnal-asa.ru/index.php/asa/article/view/300

настоящая статья посвящена разработке составов сырьевых смесей для получения портландцементного клинкера на основе отходов добычи диабазовых горных пород, являющихся побочным продуктом при производстве нерудных строительных материалов из природного диабазового камня.

Предмет исследования: возможность использования отходов промывки диабазовых горных пород в качестве глинистого сырья в смесях для производства портландцементного клинкера.

Материалы и методы: в качестве объектов исследования использованы несколько групп сырьевых материалов: в качестве глинистого сырья – отходы промывки диабазовых горных пород, образующиеся на предприятии по производству нерудных строительных материалов; в качестве карбонатного сырья – известняки Крымских месторождений; корректирующая добавка – кварцевый песок Казантипского месторождения. Сырьё исследовано с помощью современных методов исследования химического и фазово-минералогического состава, и гранулометрии. С помощью стандартных методик расчёта состава сырьевой смеси для получения портландцементного клинкера выполнен расчёт и проведена корректировка составов.

Результаты: расчёт двухкомпонентных смесей, состоящих из глинистого и карбонатного сырья с заданным значением коэффициента насыщения 0,9 показал, что значения силикатного модуля не соответствует требуемым пределам. Для соответствия необходимо введение корректирующей кремнеземистой добавки, в качестве которой был выбран кварцевый песок Казантипского месторождения с содержанием SiO2 96,24 %. Рассчитаны составы трёхкомпонентных смесей, для которых значения коэффициента насыщения и модулей соответствуют требуемым интервалам.

Выводы: установлено, что сырьевые смеси, состоящие из отходов промывки диабазовых горных пород, в качестве глинистого компонента, известняка Ульяновского месторождения в качестве карбонатного компонента и кварцевого песка Казантипского месторождения, по значениям коэффициента насыщения, силикатного и глиноземного модулей теоретически соответствуют требованиям, предъявляемым к сырьевым цементным смесям.

this article is devoted to the development of compositions of raw materials mixtures for the production of Portland cement clinker based on waste from the extraction of diabase rocks, which are a by-product in the production of non-metallic building materials from natural diabase stone.

Subject of the study: the possibility of using waste from washing diabase rocks as clay raw materials in mixtures for the production of Portland cement clinker.

Materials and methods: several groups of raw materials were used as objects of research: as clay raw materials – waste from washing diabase rocks formed at an enterprise for the production of non–metallic building materials; as carbonate raw materials – limestones from Crimean deposits; corrective additive - quartz sand from the Kazantip deposit. The raw materials were studied using modern methods of studying chemical and phase-mineralogical composition, and granulometry. Using standard methods for calculating the composition of the raw material mixture for the production of Portland cement clinker, the calculation was performed and the compositions were adjusted.

Results: the calculation of two-component mixtures consisting of clay and carbonate raw materials with a given saturation coefficient of 0.9 showed that the values of the silicate modulus do not meet the required limits. For compliance, it is necessary to introduce a corrective silica additive, which was selected as quartz sand from the Kazantip deposit with a SiO2 content of 96.24%. The compositions of three-component mixtures are calculated, for which the values of the saturation coefficient and modules correspond to the required intervals.

Conclusions: it has been established that raw material mixtures consisting of waste from washing diabase rocks as a clay component, limestone from the Ulyanovsk deposit as a carbonate component, and quartz sand from the Kazantip deposit theoretically meet the requirements for raw cement mixtures in terms of saturation coefficients, silicate and alumina modules.

Keywordswaste from the processing of diabase rocksPortland cement clinkersaturation coefficientsilicate modulusКлючевые словаотходы переработки диабазовых горных породпортландцементный клинкеркоэффициент насыщениясиликатный модуль

полный текст на сайте stroyjurnal-asa.ru

United Nations. World population prospects – population division – United Nations. – https://population.un.org/wpp/(2022). IEA, 2018. IEA and WBCSD: technology roadmap: low carbon transition in the cement industry. – https://www.wbcsd.org/wp-content/uploads/2023/12/TechnologyRoadmapLowCarbonTransitionintheCementIndustry.pdf. W. Xing, V.W. Tam, K.N. Le, J.L. Hao, J. Wang. Life cycle assessment of sustainable concrete with recycled aggregate and supplementary cementitious materials // Resources, Conservation and Recycling. – Vol. 193. – 2023. – Article 106947. Olsson J. A., Miller S. A., Kneifel J. D. A review of current practice for life cycle assessment of cement and concrete // Resources, Conservation and Recycling. – Vol. 206. – 2024. – 107619. – https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107619. Aı̈tcin P.-C. Cements of yesterday and today: Concrete of tomorrow // Cement and Concrete Research. – 2000. – Vol. 30. – Issue 9. – Pp. 1349-1359. Sui H., Hou P., Liu Y., Sagoe-Crentsil K., Basquiroto de Souza F., Duan, W. Limestone calcined clay cement: Mechanical properties, crystallography, and microstructure development // Journal of Sustainable Cement-Based Materials. – 2023. – Vol. 12. – Pp. 427–440. Huang G., Liu Y., Benn T., Luo L., Xie T., Zhuge Y. A Comprehensive Framework for the Design and Optimisation of Limestone-Calcined Clay Cement: Integrating Mechanical, Environmental, and Financial Performance // Journal of Composites Science. – 2024. – Vol. 8(12). – P. 524. – https://doi.org/10.3390/jcs8120524. Update on China, April 2024. – https://www.globalcement.com/news/item/17192-update-on-china-april-2024. Mohamad N., Muthusamy K., Embong R., Kusbiantoro A., Hashim M.H. Environmental impact of cement production and solutions: A review // Materials Today: Proceedings. – 2022. – Vol. 48. – Part. 4. – Pp. 741-746. Цементное обозрение. Декабрь 2023 года. Союзцемент. – https://soyuzcem.ru/analytics/. Scrivener K.L., John V.M., Gartner E.M. Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry // Cement and Concrete Research. – 2018. – Vol. 114. – Pp. 2-26. Bhagath Singh G.V.P., Subramaniam Kolluru V.L. Production and characterization of low-energy Portland composite cement from post-industrial waste // Journal of Cleaner Production. – 2019. – Vol. 239. – 118024. – https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118024. Imbabi M.S., Carrigan C., McKenna S. Trends and developments in green cement and concrete technology // International Journal of Sustainable Built Environment. – Vol. 1. – Issue 2. – 2012 – Pp. 194-216 – https://doi.org/10.1016/j.ijsbe.2013.05.001. Дворкин Л.И., Строительные минеральные вяжущие материалы / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин. – М.: Инфра-Инженерия, 2011. – 544 с. Бутт Ю.М. Технология вяжущих веществ / Бутт Ю.М.; Окороков С.Д.; Сычев М.М. и др. // Изд-во: М.: Высшая школа, 1965. – 616 с. Справочник по производству цемента. Под ред. И.И. Холина. – М.: 1963. – 833 с.