Дослідження якісних властивостей відходів каменевидобування та каменеобробки з метою їх використання як сировини для виготовлення геополімерного бетону

Abstract

Видобувна та переробна галузі характеризуються великою кількістю утворених відходів. У структурі утворення відходів станом на 2020 р. 96 % від загальної кількості належить відходам видобувної та переробної галузі. Саме тому розробка нових шляхів утилізації відходів гірничих підприємств є актуальною науково-практичною задачею. У роботі наведено характеристику дрібнодисперсних відходів каменевидобувних та каменеобробних підприємств з метою їх використання як сировини для виготовлення геополімерного бетону. Досліджено хімічний та гранулометричний склад відходів камевидобувних та каменеобробних підприємств, а саме кам’яного шламу, що утворюється внаслідок різання природного каменю. На відміну від відходів каменеобробних підприємств, шлам з каменевидобувних підприємств характеризується сталим хімічним складом. Це пояснюється тим, що каменеобробні підприємства оброблюють природний камінь з різних родовищ, що мають відмінний мінералогічний та хімічний склад. Оскільки для виготовлення геополімерів важливим є відношення Si / Al, яке має бути більшим за 3, було проаналізовано хімічний склад шламів з каменеобробних підприємств, які оброблюють різні гірські породи. Дослідження показали, що відношення Si / Al становить більше 3. Дослідженнями [35] встановлено, що 80–90 % частинок у складі золи для виготовлення геополімерного бетону повинні мати розмір менше за 45 мкм. Тому було наведено гранулометричний склад кам’яного шламу, який показав, що 14 % частинок має розмір менше за 50 мкм, та 79 % частинок має розмір від 50 до 100 мкм. Тоді як глина має частинки з розміром менше за 50 мкм у кількості 79 % та 14 % частинок у розмірі від 50 мкм до 100 мкм. Також було визначено гранулометричний склад піску як сировинного матеріалу, що використовується при виготовленні бетону.