ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2020-6-24-29ekip-1551Research ArticleНАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИSCIENTIFIC DEVELOPMENTSМинимизация антропогенного воздействия на окружающую среду отходов горнопромышленного комплекса посредством их утилизации в цементогрунтах, модифицированных природными цеолитамиMinimization of Anthropogenic Impact on the Environment of Waste of Mining Complex by Recycling Them in the Soil Concrete Modified with Natural ZeolitesКоноваловаН.А.KonovalovaN.A.

канд. хим. наук, начальник

Cand. Sci. (Chem.), Head

podpiska@kalvis.ruДабижаО.Н.DabizhaO.N.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Chem.), Senior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruПанковП.П.PankovP.P.

мл. науч. сотрудник

Junior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruРушЕ.А.RushE.A.

д-р техн. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Eng.), Head of Department

podpiska@kalvis.ruНИ ПТБ "ЗабИЖТ-Инжиниринг", Забайкальский институт железнодорожного транспортаРоссияNI PTB "ZabIZHT-Inzhiniring", Zabaikalsky Railway Transport InstituteRussian FederationИркутский государственный университет путей сообщенияРоссияIrkutsk State Transport UniversityRussian Federation2020190620202462429Copyright © ООО "Калвис", 20202020ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/1551

Рассмотрена возможность снижения антропогенного воздействия на экосистемы различного уровня отходов горнопромышленного комплекса благодаря их прямому использованию в строительной индустрии. Изучены способы утилизации отходов щебеночного производства, модифицированных природными цеолитами и стабилизирующей добавкой, в составах цементогрунтов. Комплексом современных методов изучен химический и фазовый состав исходного минерального сырья и цементогрунтов на их основе. Установлены оптимальные массовые доли клиноптилолитовой породы (5–15 % по массе) и стабилизирующей добавки полимерной природы (1 % по массе), позволяющие получить композиты с максимальной маркой по прочности М100. Повышение прочностных характеристик цементогрунтов, модифицированных цеолитсодержащей породой, связано с увеличением их плотности благодаря имеющимся в структуре кристаллических силикатов кальция и магния, а также заполнению межчастичного пространства минеральной и полимерной добавками.

The article considers the possibility of reduction of anthropogenic impact on ecosystems of various levels of waste of mining complex by their largetonnage direct using in the construction industry. The methods of utilization of waste crushed production modified with natural zeolites and stabilizing additive in the composition of soil concrete are studied. The chemical and phase compositions of the inital mineral raw materials and soil concrete based on them are studied by a complex of modern methods. Optimal mass fractions of clinoptilolite rock (5–15 wt. %) and a polymeric stabilizing additive (1 wt. %) allowing to obtain composites with a maximum strength grade of 100 (М 100) are established. The increase of strength characteristics of soil concrete modified with zeolite-containing rock is associated with an increase of their density by the presence of crystalline calcium and magnesium silicates in the structure as well as the filling of the interparticle space with mineral and polymer additives.

антропогенное воздействиеотходы горнопромышленного комплексацементогрунтцеолитклиноптилолитутилизация отходовanthropogenic impactmining wastesoil concretezeoliteclinoptiloliterecycling of industrial wasteReferencesBian Z., Miao X., Lei S., Chen S.-E., Wang W., Struthers S. The Challenges of reusing mining and mineral processing wastes. Science. 2012. Vol. 337. Iss/ 6095. P. 702—703.Bian Z., Miao X., Lei S., Chen S.-E., Wang W., Struthers S. The Challenges of reusing mining and mineral processing wastes. Science. 2012. Vol. 337. Iss/ 6095. P. 702—703.Krechetov P., Chernitsova O., Sharapova A., Terskaya E. Technogenic geochemical evolution of chernozems in the sulfur coal mining areas. Journal of Soils and Sediments. 2019. Vol. 19. Iss. 8. P. 3139—3154.Krechetov P., Chernitsova O., Sharapova A., Terskaya E. Technogenic geochemical evolution of chernozems in the sulfur coal mining areas. Journal of Soils and Sediments. 2019. Vol. 19. Iss. 8. P. 3139—3154.Matinde E., Simate G. S., Ndlovu S. Mining and metallurgical wastes: A review of recycling and re-use practices. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018. Vol. 118. Iss. 8. P. 825—844.Matinde E., Simate G. S., Ndlovu S. Mining and metallurgical wastes: A review of recycling and re-use practices. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018. Vol. 118. Iss. 8. P. 825—844.Мелконян Р.Г. Экологические проблемы утилизации отходов горной промышленности для производства стекла и стройиндустрии. Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2017. Т. 3. № 1. С. 58—69.Мелконян Р.Г. Экологические проблемы утилизации отходов горной промышленности для производства стекла и стройиндустрии. Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2017. Т. 3. № 1. С. 58—69.Генкель А.В., Гришин И.А., Бурмистров К.В., Великанов В.С. Повышение эффективности производства щебня и способы применения отсевов дробления. Горная промышленность. 2015. № 6 (124). С. 64.Генкель А.В., Гришин И.А., Бурмистров К.В., Великанов В.С. Повышение эффективности производства щебня и способы применения отсевов дробления. Горная промышленность. 2015. № 6 (124). С. 64.Жигайлов А.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А. Влияние степени уплотнения на основные характеристики цементогрунта с полимерной добавкой. Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 5. С. 131—134.Жигайлов А.А., Шуваев А.Н., Куюков С.А. Влияние степени уплотнения на основные характеристики цементогрунта с полимерной добавкой. Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 5. С. 131—134.Павленко Ю.В. Агропромышленная геология: шивыртуин. Вестник ЗабГУ. 2018. Т. 24. № 4. С. 33—42.Павленко Ю.В. Агропромышленная геология: шивыртуин. Вестник ЗабГУ. 2018. Т. 24. № 4. С. 33—42.Mola-Abasi H., Kordtabar B., Kordnaeij A. Effect of natural zeolite and cement additive on the strength of sand. Geotechnical and Geological Engineering. 2016. Vol. 34. Iss. 5. P. 1539—1551.Mola-Abasi H., Kordtabar B., Kordnaeij A. Effect of natural zeolite and cement additive on the strength of sand. Geotechnical and Geological Engineering. 2016. Vol. 34. Iss. 5. P. 1539—1551.Селяев В.П., Неверов В.А., Куприяшкина Л.И., Селяев П.В. Влияние цеолитсодержащих наполнителей на прочность и пористость цементных композитов. Известия вузов. Строительство. 2014. № 6 (666). С. 36 —43.Селяев В.П., Неверов В.А., Куприяшкина Л.И., Селяев П.В. Влияние цеолитсодержащих наполнителей на прочность и пористость цементных композитов. Известия вузов. Строительство. 2014. № 6 (666). С. 36 —43.Ghasemi M., Rasekh H., Berenjian J., AzariJafari H. Dealing with workability loss challenge in SCC mixtures incorporating natural pozzolans: A stady of natural zeolite and pumice. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 222. P. 424—436.Ghasemi M., Rasekh H., Berenjian J., AzariJafari H. Dealing with workability loss challenge in SCC mixtures incorporating natural pozzolans: A stady of natural zeolite and pumice. Construction and Building Materials. 2019. Vol. 222. P. 424—436.Бердов Г.И., Ильина Л.В. Активация цементов действием минеральных добавок. Международный журнал фундаментальных и прикладных исследований. 2010. № 9. С. 55—58.Бердов Г.И., Ильина Л.В. Активация цементов действием минеральных добавок. Международный журнал фундаментальных и прикладных исследований. 2010. № 9. С. 55—58.Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.:, Мир, 1976. 782 с.Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.:, Мир, 1976. 782 с.Фурсов С.Г. Добавка для повышения морозо- и трещиностойкости грунтов, укрепленных цементом. Строительная техника и технологии. 2015. № 6. С. 88—89.Фурсов С.Г. Добавка для повышения морозо- и трещиностойкости грунтов, укрепленных цементом. Строительная техника и технологии. 2015. № 6. С. 88—89.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.