Obtaining and investigation of a finely dispersed fraction of granulated blast-furnace slags for use as components of clinker-free binders


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-56-63

Full Text:




Abstract

A method for obtaining a finely dispersed fraction of ground blast-furnace granulated slag has been developed. The resulting material with the introduction of an alkaline additive can be offered as an alternative to foreign analogous fine-dispersed mineral binders, an example of which can be microcement. A comprehensive study of granular slags of two metallurgical plants was carried out, the physicochemical characteristics of materials were determined. The possibility of obtaining a fraction of ground granular slag with a particle size of no more than 16 microns using vortex electromagnetic homogenization and subsequent air classification is shown.


About the Authors

B. B. Khaidarov
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


D. S. Suvorov
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


D. V. Lysov
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


A. K. Abramov
СКТБ «Катализатор»
Russian Federation


G. G. Luchnikova
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


T. B. Khaidarov
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


D. V. Kuznetsov
ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Russian Federation


A. V. Bychkov
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева»
Russian Federation


I. N. Burmistrov
ФГБОУ ВО «Российский экономический университет имени Г. В. Плеханова»
Russian Federation


S. L. Mamulat
ФАУ «РОСДОРНИИ»
Russian Federation


References

1. Алоян, Р. М. Использование отходов теплоэнергетической промышленности Дальнего Востока в технологии строительных материалов : уч. пособие / Р. М. Алоян, С. В. Федосов, Л. А. Опарина, Н. И. Ярмолинская. ― Хабаровск : изд-во Хабар. гос. техн. ун-та, 2000. ― 96 с.

2. Ступаченко, П. П. Строительные материалы из отходов промышленности Дальнего Востока / П. П. Ступаченко. ― Владивосток, 1988. ― 173 с.

3. Turner, L. К. Carbon dioxide equivalent (CO2-e) emissions: a comparison between geopolymer and OPC cement concrete / L. K. Turner, F. G. Collins // Constr. Build. Mater. ― 2013. ― Vol. 25. ― P. 125‒130.

4. Kajaste, R. Cement industry greenhouse gas emissions ― management options and abatement cost / R. Kajaste, M. Hurme // Journal of Cleaner Production. ― 2016. ― Vol. 112. ― P. 4041‒4052.

5. Humbert, P. Clinker-free CO2 cured steel slag based binder: оptimal conditions and potential applications / P. Humbert, J. Castro-Gomes, H. Savastano // Constr. Build. Mater. ― 2019. ― Vol. 210. ― P. 413‒421.

6. Wang, S.-D. Hydration products of alkali activated slag cement / S.-D. Wang, K. Scrivenera // Cement and Concrete Research. ― 1995. ― Vol. 25. ― P. 561‒571.

7. Puertas, F. A model for the C‒A‒S‒H gel formed in alkali-activated slag cements / F. Puertas, M. Palacios, H. Manzano // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2011. ― Vol. 31. ― P. 2043‒2056.

8. Yan, X. Evaluation of sulfate resistance of slag contained concrete under steam curing / X. Yan, L. Jiang, M. Guo // Const. Build. Mat. ― 2019. ― Vol. 195. ― P. 231‒237.

9. Gruyaert, E. Investigation of the influence of blastfurnace slag on the resistance of concrete against organic acid or sulphate attack by means of accelerated degradation tests / E. Gruyaert, P. Van den Heede, M. Maes // Cement and Concrete Research. ― 2012. ― Vol. 42, № 1. ― P. 173‒185.

10. Zhu, H. Insights to the sulfate resistance and microstructures of alkali-activated metakaolin/slag pastes / H. Zhu, G. Liang, H. Li // Applied Clay Science. ― 2021. ― Vol. 202.

11. Rashad, A. Behavior of alkali-activated slag pastes blended with waste rubber powder under the effect of freeze/thaw cycles and severe sulfate attack / A. Rashad, D. Sadek // Const. and Build. Mat. ― 2020. ― Vol. 265. ― Article № 120716.

12. Liu, Y. Preparation of sustainable and green cementbased composite binders with high-volume steel slag powder and ultrafine blast furnace slag powder / Y. Liu, Z. Zhang, G. Hou // Journal of Cleaner Production. ― 2020. ― Article № 125133.

13. Celik, I. The effects of particle size distribution and surface area upon cement strength development / I. Celik // Powder Technology. ― 2009. ― Vol. 188, № 3. ― P. 272‒276.

14. Панченко, А. И. Особо тонкодисперсное минеральное вяжущее «Микродур»: свойства, технология и перспективы использования / А. И. Панченко, И. Я. Харченко // Строительные материалы. ― 2005. ― № 10. ― C. 76‒78.

15. Wang, K. Effects of curing temperature and NaOH addition on hydration and strength development of clinker-free CKD-fly ash binders / K. Wang, S. Shah, A. Mishulovich // Cement and Concrete Research. ― 2004. ― Vol. 34, № 2. ― P. 299‒309.

16. Хайдаров, Б. Б. Исследование минеральных гидравлических вяжущих на основе системы шлак ‒ цемент, полученных с применением вихревой электромагнитной гомогенизации / Б. Б. Хайдаров, Д. С. Суворов, Д. В. Лысов [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 2. ― С. 45‒50.


Supplementary files

For citation: Khaidarov B.B., Suvorov D.S., Lysov D.V., Abramov A.K., Luchnikova G.G., Khaidarov T.B., Kuznetsov D.V., Bychkov A.V., Burmistrov I.N., Mamulat S.L. Obtaining and investigation of a finely dispersed fraction of granulated blast-furnace slags for use as components of clinker-free binders. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2021;(6):56-63. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-6-56-63

Views: 425

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)