Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 228-232. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 228-232. находится около 0,5 млрд т нефелинового шлама, количество которого будет возрастать и загрязнять окружающую среду [2-4]. Проблема его утилизации или повторного использования является актуальной по сей день. Необходимо найти новое применение нефелинового шлама в производстве строительных материалов, в частности, асфальтобетона. Именно производство строительных материалов потребляет самое большое количество сырья, в том числе исчерпаемого, и их замена на техногенные отходы является приоритетной задачей. Прочность асфальтобетона — одна из самых важных его характеристик, она характеризует свойство асфальтобетона сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. При добавлении 5 мас. % нефелинового шлама в смесь в качестве минерального порошка прочность при сжатии асфальтобетона снижалась на 16 %. Целью исследования являлось определение причины снижения значения прочности при сжатии асфальтобетона с добавлением нефелинового шлама. М атериалы и методы В работе использовался нефелиновый шлам возраста 20 лет. Его фазовый состав определён методом РФА (рентгеновский дифрактометр D 8 -ADVANCE Brnker). Для изготовления образцов асфальтобетона использовались щебень (фракция 5-10 мм), песок (класс 2) и битум (плотный A), соответствующие ГОСТ 9128-2013. Полученные образцы спрессовывались в цилиндрических формах (пресс испытательный гидравлический ИП-100) согласно ГОСТ 12801-98 вместе с нефелиновым шламом, добавленным в количестве 5 мас. %. Микроскопический анализ нефелинового шлама проводили на растровом электронном микроскопе HITACHI TM1000, а исследование размера его пор и площади поверхности — на анализаторе пористости Micromeritics ASAP 2420. Результаты и их обсуждение Результаты рентгенофазового анализа нефелинового шлама возраста 20 лет представлены на рис. 1. По причине большого количества фаз с низким процентом содержания было принято решение рассматривать только содержание белита и кальцита, так как именно они играют решающую роль в асфальтобетонной смеси. I, отн. ед О О У У о ои о и ои Ф а з а С о д е р ж а н и е С а С О з 86,03 C a 2S i0 4 13,97 8 18 28 38 48 58 68 78 88 2Ѳ Рис. 1. Рентгенофазовый анализ нефелинового шлама Было получено две партии образцов асфальтобетона — без добавления минерального порошка, то есть нефелинового шлама (партия 1), и с добавлением 5 мас. % минерального порошка (партия 2). Полученные образцы подвергали тестам на прочность при сжатии в соответствии с ГОСТ Р 58406.8­ 2019. Результаты проведенных испытаний представлены в таблице. © Ковалева А. В., Денисова Л. Т., 2024 229