ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


ИРНAP05134480, Номер госрегистрации0118РК01118

НаименованиеРазработка инновационных композиционных строительных материалов на основе промышленных отходов Казахстана

Приоритетное направлениеРациональное использование природных ресурсов, в том числе водных ресурсов, геология, переработка, новые материалы и технологии, безопасные изделия и конструкции

Вид исследованияПрикладное

ЗаявительАкционерное общество "Казахский университет технологии и бизнеса"

Научный руководительАйбульдинов Еламан Канатович

Балл ГНТЭ26.67

Общая одобренная сумма18120000


Ожидаемые результаты

Будет произведен сбор информации о методах утилизации промышленных отходов (фосфогипс, вскрышная порода, горелая формовочная земля) и отхода производства извести. Будет проведен отбор и исследование составов отобранных сырьевых материалов методами лазерной гранулометрии, рентгеновской флюоресценсии, (ХРФ), рентгеновской диффрактометрии (ХРД), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), энергодисперсионного анализа (ЭДС). Будут разработаны составы композитных материалов с различными % содержаниями сырьевых материалов и проведена их формовка. Будут исследованы процессы структурообразования разработанных составов в процессе гидратации и упрочнения образцов на 3-180 сутки. Будут подготовлены и опубликованы 2 статьи в рецензируемых зарубежных и отечественных научных изданиях (журналы ККСОН МОН РК) с ненулевым импакт-фактором.


Скачать отчет за 2018 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2018 год

Объект исследования, разработки или проектирования

фосфогипс, вскрышная порода, горелая формовочная земля и отхода производства извести.

Цель работы

изучение состава и свойств образцов трех- и четырехкомпонентных составов.

Методы исследования

спектрометр Philips/Panalytical, ренгеновский диффрактометр фирмы Philips, сканирующий электронный микроскоп FEI Quanta 200 LV, Химический микромасс анализ на спектрометре фирмы Oxford (Penta FET-Precision) X-ACT и методом лазерного микро-масс анализа на спектрометре изотопов модели LAMMA-1000, model X-ACT, дифракционный метод лазерного распределения размера частиц Granulometer CILAS 1064.

Полученные результаты и новизна

Разработаны образцы новых строительных материалов из вскрышной породы, горелой формовочной земли, фосфогипса и отхода производства извести. Начато изучение их свойств на различных сроках упрочнения образцов до 180 дней включительно. Прочность при одноосном сжатии образцов на 28-ой день гидратации составляет 4,1 – 6,8 МПа, а к 180 дням достигают 12,7 МПа, что в два раза превышает максимальный уровень норм (6,0 МПа) в Казахстане. Настоящими исследованиями установлено, что все вышеперечисленные свойства материалов из четырёх компонентов (вскрышной породы, горелой формовочной земли, фосфогипса и отхода производства извести) объясняются формированием преимущественно аморфных структур новообразований непостоянного химического состава группы CaO•SiO2•H2O (СSH) с небольшими включениями кристаллического кальцита СаСО3.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

В настоящее время в стране накоплено более 22 млрд. тонн отходов, из них более 16 млрд. тонн техногенных минеральных образований и около 6 млрд. тонн опасных отходов. Ежегодно образуется порядка 700 млн. тонн промышленных отходов. Все промышленные отходы, использованные в настоящем проекте загрязняют окружающую среду Казахстана: отходы производства фосфорных удобрений, металлургического производства в виде горелой формовочной земли, отходов производства извести и вскрышные породы.

Область применения

строительная отрасль, экология, металлургия, горные науки.

Скачать отчет за 2019 год (Русская версия)

Реферат (Абстракт) - 2019 год

Объект исследования, разработки или проектирования

фосфогипс, вскрышная порода, горелая формовочная земля и отхода производства извести.

Цель работы

разработка новых образцов и изучение состава и свойств образцов трех- и четырехкомпонентных составов

Методы исследования

спектрометр Philips/Panalytical, ренгеновский диффрактометр фирмы Philips, сканирующий электронный микроскоп FEI Quanta 200 LV, Химический микромасс анализ на спектрометре фирмы Oxford (Penta FET-Precision) X-ACT и методом лазерного микро-масс анализа на спектрометре изотопов модели LAMMA-1000, model X-ACT, дифракционный метод лазерного распределения размера частиц Granulometer CILAS 1064.

Полученные результаты и новизна

Разработаны образцы новых строительных материалов из вскрышной породы, горелой формовочной земли, фосфогипса и отхода производства извести. Начато изучение их свойств на различных сроках упрочнения образцов до 180 дней включительно. Прочность при одноосном сжатии образцов на 28-ой день гидратации составляет 4,1 – 6,8 МПа, а к 180 дням достигают 12,7 МПа, что в два раза превышает максимальный уровень норм (6,0 МПа) в Казахстане.

Основные конструктивные и технико экономические показатели

В настоящее время в стране накоплено более 22 млрд. тонн отходов, из них более 16 млрд. тонн техногенных минеральных образований и около 6 млрд. тонн опасных отходов. Ежегодно образуется порядка 700 млн. тонн промышленных отходов. Все промышленные отходы, использованные в настоящем проекте загрязняют окружающую среду Казахстана: отходы производства фосфорных удобрений, металлургического производства в виде горелой формовочной земли, отходов производства извести и вскрышные породы.

Область применения

строительная отрасль, экология, металлургия, горные науки.

Скачать отчет за 2020 год (Русская версия) Скачать отчет за 2020 год (Английская версия)

Реферат (Абстракт) - 2020 год

Объект исследования, разработки или проектирования

фосфогипс, вскрышная порода, горелая формовочная земля и отхода производства извести.

Цель работы

изучение состава и свойств образцов трех- и четырехкомпонентных составов.

Методы исследования

рентгеновский флюоресцентный анализ Philips/Panalytical, модель PW2400, ренгеновский диффрактометр, сканирующий электронный микроскоп FEI Quanta 200 LV, энерго дисперсионный метод Oxford (Penta FET-Precision) X-ACT, лазерный микро-масс анализ LAMMA-1000, model X-ACT, дифракционный метод лазерного распределения размера частиц на анализаторе Granulometer CILAS 1064

Полученные результаты и новизна

В 2020 году продолжены изучение свойств разработанных композиций на различных сроках упрочнения образцов до 730 дней включительно. Прочность при одноосном сжатии образцов на 28-ой день гидратации составляет 4,1 – 6,8 МПа, к 180 дням - 12,7 МПа, к 270 дням – 13,8 МПа, к 365 дням -14,4 МПа, а к 545 дням - 15,5 МПа , к 730 дням 16,0 МПа, что в 2,6 раза превышает максимальный уровень требований норм (6,0 МПа) Казахстана. Настоящими исследованиями установлено, что все вышеперечисленные свойства материалов из четырёх компонентов (вскрышной породы, горелой формовочной земли, фосфогипса и отхода производства извести) объясняются формированием преимущественно аморфных структур новообразований непостоянного химического состава группы CaO·SiO2·H2O (СSH) с небольшими включениями кристаллического калицита СаСО3. Анализ результатов изменения карбонатности материалов показывает сравнительно небольшое (3-4%) повышение содержания СО2 в исходных смесях в течение гидратации и упрочнения образцов к 180 и 270 суткам. При этом составы 1 и 9 с трехкратной разницей вскрышной породы (17 и 51% ВП) имеют небольшую разницу в содержании СО2 как в исходной сухой, так и после 180 дней гидратации. Очевидно, этот факт объясняется высокой карбонатностью как вскрышной породы (П.П.П. = 36,23%) так и фосфогипса (П.П.П.= 18,93%).

Основные конструктивные и технико экономические показатели

В настоящее время в стране накоплено более 22 млрд. тонн отходов, из них более 16 млрд. тонн техногенных минеральных образований и около 6 млрд. тонн опасных отходов. Ежегодно образуется порядка 700 млн. тонн промышленных отходов. Все промышленные отходы, использованные в настоящем проекте загрязняют окружающую среду Казахстана: отходы производства фосфорных удобрений, металлургического производства в виде горелой формовочной земли, отходов производства извести и вскрышные породы. Утилизация данных отходов будет основным шагом развития "зеленой" экономике в Республике Казахстан.

Область применения

строительная отрасль, экология, металлургия, горные науки