Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

не изменяет ее свойства. В то же время шлак, обработанный в СО2, имеет Буд, близкую к образцу «Ш_43_возд», однако величины CSl/Sw и C^/S^ для них заметно различаются. Для шлака, измельченного в углекислом газе, значения CSl/Sw и СА1/^уд больше аналогичных значений для шлака после помола в воздушной среде в среднем на ~60% и ~25% соответственно. Это свидетельствует о заметном возрастании реакционной способности поверхности шлака после механохимической обработки в СО2. В таблице 2 приведены данные по прочности при сжатии (Ксж) образцов шлака в зависимости от условий помола и активизатора твердения для двух атмосфер измельчения. Согласно полученным результатам, механическая обработка в углекислом газе с использованием лабораторной шаровой мельницы способствует получению более прочных образцов по сравнению с МО в воздушной среде, как и в случае механоактивации в планетарной мельнице [ 1 0 ]. Таблица 2. Влияние условий измельчения шлака в шаровой мельнице на прочность при сжатии (удельная поверхность шлака измерена методом воздухопроницаемости). Образец Условия помола Затворитель S, м2/кг В/Т Ясж, МПа через ... сут атмо­ сфера длитель­ ность, ч 7 28 1 Воздух 43 Вода 436 0.23 0.5 0 . 6 2 СО 2 52 Вода 426 0 . 2 2 2.5 17.8 3 Воздух 43 ЖС, m=2.34, 3% по Na2O 436 0.24 50.4 56.2 4 СО 2 52 ЖС, m=2.34, 3% по Na2O 426 0.25 62.8 76.2 Выводы 1. Получены экспериментальные данные по степени извлечения в раствор кремния и алюминия при обработке магнезиально-железистого шлака раствором гидроксида натрия в зависимости от следующих параметров: продолжительность измельчения в шаровой мельнице (удельная поверхность шлака), атмосфера измельчения (воздух или углекислый газ), концентрация NaOH. Выявлено обогащение поверхности шлака железом после щелочной обработки, вероятно, за счет выпадения оксигидроксидов железа. 2. Установлено, что степень извлечения в раствор кремния и алюминия, отнесенная к удельной поверхности шлака при прочих равных условиях, возрастает с увеличением концентрации щелочи и выше для шлака, молотого в СО 2 по сравнению со шлаком, молотым в воздушной среде. Это подтверждает повышенную реакционную способность поверхности шлаковых частиц, механохимически карбонизированных в результате измельчения в атмосфере углекислого газа и согласуется с повышенной прочностью при сжатии образцов геополимеров, приготовленных с использованием такого шлака. 3. Результаты экспериментов хорошо согласуются с данными термодинамического моделирования взаимодействия шлаков со щелочью с использованием ПК «Селектор», что позволяет рекомендовать этот подход для прогнозирования процессов, протекающих при синтезе геополимеров. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант р_север_а № 14-03-98801. Литература 1. Alkali activated materials: State-of-the-Art Report / ed. by J.L. Provis, J.S.J. van Deventer // RILEM TC 224- AAM. Vol. 13. Dordrecht: Springer Netherlands, 2014. 388 p. 2. Davidovitz J. Geopolymer chemistry and applications / Saint-Quentin: Institute Geopolymer. 2008. 592 p. 3. Корнеев В.И., Брыков А.С. Перспективы развития общестроительных вяжущих веществ. Геополимеры и их отличительные особенности // Цемент и его применение. 2010. № 2. С. 51-55. 4. Xu Н., van Deventer J.S.J. The geopolymerisation of alumino-silicate minerals // Int. J. Miner. Process. 2000. Vol. 59, N 3. P. 247-266. 5. Ogundiran M.B., Kumar S. Geopolymerization with bagasse bottom ash and china clay, effect of calcination temperature and silica to alumina ratio // Applied Clay Science. 2015. Vol. 108. P. 173-181. 6 . Гуревич Б.И. Вяжущие вещества из техногенного сырья Кольского полуострова. Апатиты: КНЦ РАН, 1996. 179 с. 7. Geopolymerisation behavior of Cu-Ni slag mechanically activated in air and in CO 2 atmosphere / A.M. Kalinkin, S. Kumar, B.I. Gurevich, T.C. Alex, E.V. Kalinkina, V.V. Tyukavkina, V.T. Kalinnikov, R. Kumar // Int. J. Miner. Process. 2012. Vol. 112-113. P. 101-106. 8 . Utilization of zinc slag through geopolymerization: Influence of milling atmosphere / T.C. Alex, A.M. Kalinkin, S.K. Nath, B.I. Gurevich, E.V. Kalinkina, V.V. Tyukavkina, S. Kumar // IJMP. 2013. Vol. 123. P. 102-107. 9. Геополимерное вяжущее на основе механоактивированных композиций магнезиально-железистого шлака и нефелина / Б.И. Гуревич, А.М. Калинкин, Е.В. Калинкина, С.И. Мазухина, В.В. Тюкавкина // Перспективные материалы. 2015. № 3. С. 63-71. 10. Механохимическая активация магнезиально-железистых шлаков в среде углекислого газа и их свойства / А.М. Калинкин, Б.И. Гуревич, Я.А. Пахомовский, Е.В. Калинкина, В.В. Тюкавкина // ЖПХ. 2009. Т. 82, № 8 . С. 1251-1255. 546