Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

В результате их деятельности в регионе ежегодно складируется более 210 млн т горных отходов, негативно воздействующих на окружающую среду. Одним из крупных металлургических предприятий является ОАО «Кольская ГМК», направляющая в отвал шлаки цветной металлургии, которые представляют собой объемные виды отвальных продуктов, занимающих большие территории. Утилизация техногенных отходов имеет большое социально-экономическое значение. Важность максимально полезного использования техногенных отходов подтверждается Стратегией развития Арктической зоны РФ, одной из основных задач которой является создание технологической инфраструктуры вовлечения техногенных отходов в производство. Методика проведения испытаний Техногенные отходы металлургических производств начали широко использоваться наряду с природными в качестве заполнителей для бетонов еще в начале ХХ в. [1; 2]. В настоящее время существует большая нормативная база государственных стандартов, содержащая как требования к материалам из шлака черной и цветной металлургии для производства заполнителей, бетонов и изделий, так и методики их испытаний. На основании изучения этих документов было установлено, что физико-механические испытания щебней и песков из шлаков проводят по тем же стандартам, что и природных песков для строительных работ и щебня из плотных горных пород. С учетом выполненного анализа действующих стандартов, методика проведения испытаний и оценка шлака в качестве крупного и мелкого заполнителя для строительных работ основывалась на нормативных документах, приведенных ниже. Испытания проводили по нормативным требованиям на заполнители из отвального шлака для строительных работ: ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний»; ГОСТ 8735-88 «Песок для строительных работ. Методы испытаний»; ГОСТ 32861-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Определение содержания слабых зерен и примесей металла»; ГОСТ 8296.1-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа». Результаты испытаний оценивались в соответствии с требованиями: ГОСТ 5578-2019 «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия»; ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»; ГОСТ 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия»; ГОСТ 3344-83 «Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия». Результаты исследований щебня и песка из шлака Основные требования к заполнителям из шлака для бетонов характеризуются следующими показателями: химическим и минеральным составом; устойчивостью структуры; прочностью; истираемостью; водопоглощением; морозостойкостью; зерновым составом; содержанием зерен пластинчатой и игловатой форм; содержанием пылевидных частиц, слабых зерен и примесей металла; объемной насыпной массой и плотностью [3]. Исследованием химического и вещественного состава шлаков методами РФА и минералогического анализа на основе EDS в ИХТРЭМС КНЦ РАН установлено, что основными кристаллическими фазами средней пробы шлака являются фаялит Fe2SiO4, диопсид CaMgSi2O6 и магнетит Fe3O4. Химический состав шлака представлен в табл. 1. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 211-217. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 211-217. Таблица 1 Химический состав средней пробы шлака Содержание оксидов, мас. % SiO 2 TiO 2 АІ 2 О 3 Fe 2 O 3 FeO CaO MgO MnO Na2O K2O P 2 O 5 36,19 0,27 5,12 8 , 8 8 33,65 4,07 7,87 0 , 1 2 2,79 0,53 0,27 © Белогурова Т. П., Бастрыгина С. В., Миханошина И. А., Салахов Е. М., 2025 212