Утилизации техногенных отходов при создании энергоэффективных композиционных материалов

Объектом исследования являются строительные материалы на основе отходов промышленности с техногенными модификаторами. Цель работы – исследование особенностей процесса структурообразования гидратационного сульфатсодержащего отхода производства плавиковой кислоты при введении дисперсных добавок техногенного происхождения, разработка и оптимизация составов композиционных энергоэффективных материалов с учетом установленных закономерностей и зависимостей. Метод проведения работы заключается в использовании комплекса современных физико-технических и физико-химических методов исследований, включающих стандартные лабораторные методы определения физико-технических свойств материалов, а также рентгенофазовый, ИК-спектральный, дифференциально-термический и дисперсионный анализы. Результатом работы являются оптимальные концентрации дисперсных добавок используемых для модификации композиций на основе сульфата кальция, подобранные на основе физико-технических параметров композиций (прочности, водостойкости, плотности) и физико-химических характеристик. В ходе выполнения работ по проекту будет сформулирована гипотеза, обосновывающая возможность создания новых эффективных строительных материалов на основе отхода производства плавиковой кислоты и их модификацию техногенными дисперсными добавками. Степень внедрения – лабораторные исследования структуры и свойств модифицированных композиций. Область применения – полученные результаты будут использованы при разработке эффективных конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных строительных материалов (сухих смесей, стеновых и/или ячеистых блоков) изготавливаемых на основе отходов промышленных производств, которые по физико-механическим характеристикам будут аналогичны широко применяемым в строительной отрасли блокам на основе ячеистого бетона или керамзитобетонным блокам. Отдельные результаты использованы при составлении и актуализации рабочих программ дисциплин по направлениям 07.03.01 «Архитектура» и 08.03.01 «Строительство», 08.04.01 «Строительство» для направленностей «Техническая эксплуатация и реконструкция зданий и сооружений» и «Материаловедение и контроль качества в строительстве». Значимость работы представлены теоретически обоснованные и экспериментально подтвержденные исследования в области модификации вяжущих на основе сульфата кальция дисперсными добавками различной природы. Разработанные составы значимы в рамках развития энергосберегающих технологий, а также актуальны с позиции создания новых строительных материалов и изделий за счет переработки техногенных продуктов. Ожидаемые направления дальнейшего использования полученных результатов: Далее предполагается разработка теоретического обоснования полученных результатов посредством применения методов математического и квантово-химического моделирования, которые позволят обосновать расширение функциональных свойств материала. Метод фрактального анализа для подробного исследования морфологии кристаллогидратных новообразований позволит выявить управляющие факторы процессов организации и самоорганизации структуры матрицы. Данные теоретические положения будут положены в основу формирования материалов для докторской диссертации. Разработанные составы могут найти применение для выпуска высокоэффективных конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных строительных материалов (сухих смесей, стеновых и/или ячеистых блоков) изготавливаемых на основе отходов промышленных производств. Проведенные исследования лягут в основу комплексного подхода, сочетающего эмпирические результаты и теоретические выкладки, позволяющие определить универсальные этапы утилизации техногенных продуктов, обладающих вяжущими свойствами как основных компонентов строительных композиций.