Features of the Structure Formation of Silicate Bricks Obtained with the Use of Solid Waste Produced by JSC "Berezniki Soda Plant"

The results of studying the structure formation features of silicate bricks obtained with the use of solid waste produced by JSC "Berezniki soda plant" are presented in this article. Various samples, such as sludge from the "closed" sump with a moisture content of 5 %, sludge from the open sump surface with a moisture content of 35 %, moistened sludge from the open sump with a moisture content of 70 %, were taken from the sludge collectors for the research. It was established the building lime meeting the requirements of GOST 9179 can be received by means of heat treatment at 950 °C of the dehydrated slime selected from the closed settler. By results of silicate brick samples forming parameters and their structure optimization it was found that the use of lime from soda production solid waste as part of lime-silica autoclave hardening binder allows to obtain silicate bricks samples, characterized by the strength grade M200. Samples microstructure studies obtained using the methods of electron microscopic and x-ray phase analysis showed that silicate samples produced with the use of soda production waste are characterized by a cementing substance heterogeneous structure and an insufficient number of tobermorite group low-basic calcium hydrosilicates formed during autoclaving. This is due to the waste material composition, namely the presence of reactive-passive components and impurities. Increasing the structural strength of samples made with the use of soda production wastes is possible due to raising the lime-silica binder specific surface area and the binder modification with fine mineral additives.

1. Калинина Е.В., Рудакова Л.В. Снижение токсичных свойств шламов содового производства с последующей их утилизацией. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329. № 6. C. 85—96.

2. Вагапов Р.Ф., Синицин Д.А., Оратовская А.А., Тэненбаум Г.В. Использование отходов промышленных предприятий при производстве строительных материалов на примере республики Башкортостан. Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. №3 (54). C. 76—82.

3. Калинина Е.В. Утилизация шламов карбоната кальция в производстве товарных продуктов строительной отрасли. Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2012. № 1. C. 97—113.

4. Kasikowski, T., Buczkowski, R., Dejewska, B., Lemanowska, E., Iglinski B. Utilization of distiller waste from ammonia-soda processing. Journal of cleaner production. 2004. № 12(7). P. 759—769.

5. Крепышева И.В., Рудакова Л.В., Козлов С.Г. Физико-химические и токсикологические свойства шлама содового производства. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. №1. C. 335—341.

6. Бутт Ю.М., Куатбаев К.К. Долговечность автоклавных силикатных бетонов. М., Стройиздат, 1966. 216 с.

7. Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. М., Высшая школа, 1989. 200 с.

8. Горшков В.С., Тимашев В.В. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. М., Высшая школа, 1963. 287 с.

9. Кржеминский С.А. К вопросу о динамике процесса твердения силикатных материалов на основе извести. Сб. трудов РОСНИИМСа. № 5. М., Промстройиздат, 1953. 256 c.

10. Ларионова З.М., Виноградов Б.Н. Петрография цементов и бетонов. М., Стройиздат, 1974. 347 с.

11. Овчаренко Г.И., Михайленко А.А. Взаимосвязь прочности и фазового состава автоклавного известково-зольного камня. Известия вузов. Строительство. 2014. № 1. C. 26—32.

12. Нелюбова В.В., Жерновский И.В., Строкова В.В., Безродных М.В. Силикатные материалы автоклавного твердения с наноструктурированным модификатором в условиях высокотемпературных воздействий. Строительные материалы. 2012. № 9. C. 8—10.

13. Тейлор Х. Химия цемента. Пер. с англ. М., Мир, 1996. 560 с.