Что такое активность цемента: Активность цемента — Справочник химика 21

Содержание

Активность цемента — Справочник химика 21


    Активность цемента связана не только с его тонкостью, но и гранулометрией. Цемент полидисперсного гранулометрического состава позволяет получить более плотный цементный камень. Повышенное содержание тонких фракций в цементе обеспечивает быстрое нарастание прочности. Повышенное содержание частиц средних размеров 30—50 мкм положительно сказывается на прочностных показателях на 28-е сут. Температура оказывает на прочность цементного камня большое влияние. Ее роль показана в разделе о бетонах. [c.377]

    Предел прочности при сжатии цементных образцов в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Активность (прочность) портландцемента положена в основу подразделения его на марки. [c.19]

    Активность шлакового цемента, содержащего негашеную известь, сохраняется более длительное время, чем при гашеной извести, так как карбонизация СаО происходит значительно медленнее, чем Са(0Н)2. Преимущество СаО перед Са(0Н)2 заключается в том, что вода, остающаяся в порах гранулированного шлака после его сушки, при последующем измельчении цемента взаимодействует с СаО, что дополнительно обезвоживает шлак. Активность цемента при этом повышается. 

[c.478]

    В образцах пластичной консистенции снижение прочности образцов в возрасте одних суток после трех месяцев хранения цемента во влажной атмосфере составляет 62%, а образцов в возрасте 28 суток — 23%. Наиболее эффективной мерой, предотвращающей потерю активности цемента при хранении во влажной атмосфере, является его гидрофобизация. [c.99]

    Так, например, быстрое охлаждение цементного клинкера, всегда применяемое после его обжига, предотвращает образование крупных кристаллов. Быстро охлажденный клинкер состоит из сравнительно мелкокристаллических и аморфных частиц, что определяет более высокую активность цемента, получаемого из клинкера. 

[c.165]

    Слишком долгое пребывание клинкера в зоне высоких температур или медленное охлаждение могут привести к рекристаллизации, в результате чего образуются круглые, неправильной формы сростки кристаллов алита. Размеры и форма кристаллов влияют на их реакционную способность и таким образом проявляются в активности цемента (скорости набора прочности и марочной прочности). Однако активность клинкерных минералов связана не только с режимом спекания, но в значительной степени определяется наличием в них примесных компонентов. 

[c.119]

    Образование сульфидов отрицательно сказывается на гидратационной активности цементов. [c.402]

    Помимо химико-минералогических факторов на прочность влияют технологические факторы. Сюда в первую очередь следует отнести водоцементное отношение — чем меньше эта величина, тем интенсивнее рост прочности и выше ее конечная величина. Такой рост происходит потому, что избыточное по сравнению с нужным количество воды увеличивает пористость цементного камня или бетона, таким путем снижая их плотность и пористость. К технологическим факторам следует отнести тонкость помола цемента и его гранулометрический состав, что предопределяется ГОСТ 10178—76 (остаток на сите № 008 не более 15% Для портландцемента). Рядовой портландцемент имеет тонкость, характеризующуюся удельной поверхностью 300—350 м /кг. Увеличение тонкости до 400— 450 м /кг приводит к ускорению набора прочности, что используется в технологии изготовления быстротвердеющих цементов. Однако при увеличении тонкости возрастает водопотребность, поэтому на кривой активности цемента как функции его удельной поверхности имеется максимум. Чем выше тонкость помола цемента, тем быстрее он снижает свою активность при хранении на воздухе (более тонкий цемент имеет меньшее водоотделение). Увеличение тонкости цемента требует повышенного количества гипса как регулятора сроков схватывания. Технологические возможности размольного оборудования позволяют выпускать цементы с удельной поверхностью, не превышающей 400—450 м»/кг. 

[c.377]


    Окись магния в количестве I—2% способствует ускорению протекания реакций минералообразования вследствие понижения температуры плавления и вязкости высокоглиноземистых расплавов. С увеличением содержания MgO сверх 2% возрастает количество АЬОз, связываемой в магнезиальную шпинель (MgO-АЬОз), что отрицательно сказывается на активности цемента. Поэтому стремятся к тому, чтобы содержание окиси магния в глиноземистом цементе не превышало 2%. 
[c.399]

    Берут весовое или объемное (менее точное) соотношение цемента, песка и гравия (или щебня), причем, указывают водоцементное отношение и активность цемента. За единицу применяют [c.370]

    Хорошие результаты в отношении повышения прочности цемента или экономии цемента дает так называемая мокрая активизация цемента в бетономешалке. В бетономешалку загружается сначала бетонная смесь без песка. Твердые щебень или гравий используются, как мелющие тела для растирания цемента с водой в течение 5 мин, желательно с добавкой 2—4% строительного гипса. Это повышает активность цемента, особенно лежалого. Затем в бетономешалку добавляют песок, остальную часть воды, и перемешивание продолжается еще до 2 мин. 

[c.376]

    При объемной дозировке быстротвердеющего портландцемента для изготовления бетона необходимо учитывать, что по сравнению с обычным портландцементом он имеет несколько меньший объемный вес в связи с высокой тонкостью помола. Благодаря высокоразвитой поверхности порошка при тонком помоле быстротвердеющего портландцемента происходит интенсивное поглощение влаги и углекислоты из воздуха и быстрое снижение активности цемента в процессе хранения и транспортировки. Для предотвращения Снижения прочности БТЦ в состав цемента при его помоле вводят 0,2% мылонафта. [c.301]

    Лрочность бетонов на сжатие в 8—15 раз превышает их прочность на растяжение. На прочность бетона при твердении в нормальных условиях к определенному сроку в основном оказывают влияние прочность или активность цемента и водоцементное отношение, сцепление зерен заполнителя с цементным камнем, способ и степень уплотнения бетона и т. д. 

[c.368]

    Снижение потерь активности цементов при хранении во влажной атмосфере. Цемент значительно теряет свою активность под воздействием атмосферной влаги и углекислоты. Нами установлено, что активность быстротвердеющего цемента марки 600 при хранении на воздухе влажностью 80% за 30 суток снижается на 25%. Установлено, что отрицательное влияние воздействия водяных паров и углекислоты на активность тонкомолотых цементов наиболее сильно проявляется в ранние сроки хранения. Согласно полученным данным, при испытании в растворах жесткой консистенции, потеря активности после хранения цемента во влажной атмосфере составляет за одни сутки — 7—10, за 3 суток — 10—15, за 7 суток — до 20, за 28 суток — 20—30%.  

[c.99]

    При использовании инертного наполнителя (песка) без активного (цемента) адгезионная прочность до увлажнения не отличается от прочности соединений на полимерцементных составах, однако в воде она быстро снижается до нуля. [c.76]

    Исходя из проектной марки бетона и активности цемента, определяют требуемую величину ВЩ или ЩВ. Для этого устанавливают (по таблицам) ориентировочный расход воды в литрах на 1 ж бетона для получения заданной подвижности бетонной смеси (например, при осадке конуса 1—2 см и крупности щебня 20 мм расход воды составит 185 л1м ). 

[c.47]

    Ц. б. зависит от активности цемента, водоцементного отношения, вида и св-в заполиптелей, илотности укладки, условий и продолжительности твердения. Приближенно считают, что прочность Ц. б, в нормальных условиях нарастает прямо пропорционально логарифму времени твердения в сутках. Твердение Ц. б. ускоряют введением добавок-з скори-телей (см. Добавки в строительные материалы) или тепловлажностной обработкой отформованных изделий и конструкций. Помимо главного показателя качества Ц. б.— прочности, важными его свойствами являются объемная масса, водопоглощение, водонепроницаемость (см. Водопроницаемость) и морозостойкость. К специальным Ц. б., обладающим особыми св-вами, относятся гидротехнический бетон, жаростойкий бетон, бетон декоративный и др. Бетонную смесь приготовляют в бетономешалках различных типов, укладывают ее вибрированием, вибронрессовани-ем и др. методами. Ц. б. применяют для изготовления монолитных бетонных и железобетонных несущих, ограждающих и др. конструкций, а также для произ-ва сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций для всех отраслей строительства. 

[c.718]

    Значительный интерес к двухкальциевому силикату и, в частности, к различным его модификациям объясняется резким различием в гидравлической активности цементов, содержащих — и 7-формы этого соединения. В то время, как наличие -модификации придает цементам целый ряд ценнейших технических свойств, цементы с вы-250 

[c.250]

    Таковы в общих чертах основные причины отказа от многолетней методики определения активности цемента на образцах из раствора жесткой консистенции и перехода на испытание в пластических растворах. [c.22]

    Окись хрома даже в небольшом количестве отрицательно влияет на активность цемента. [c.399]

    Для определения активности цемента сначала приготовляют цементный раствор определенной консистенции, затем из него изготовляют о-бразцы, выдерживают >их 28 суток в стандартных условиях и испытывают на прочность. 

[c.20]


    По Н. В. Михайлову [434], сначала производится помол или домалывание цемента с песком в вибромельницах или раздельный тонкий помол цемента и песка. Это значительно повышает активность цемента, позволяет лучше использовать его в бетоне и ускоряет твердение. [c.187]

    К технологическим факторам, влияюшим на активность цемента, можно отнести условия и продолжительность хранения на складе, поскольку на цемент воздействуют пары НгО и СОг, образуя на поверхности частичек новообразования, которые значительно снижают активность цемента. Так, хранение в течение месяца быстро-твердеюшего тонкоизмельченного цемента переводит его в разряд обычных. Увеличивают устойчивость цементов при хранении гидрофобные вещества (добавки асидол-мылонафта, мылонафта, ами-новой кислоты и других в количестве до 0,25%). К техническим параметрам относятся также и условия твердения, поскольку быстрее всего цемент твердеет в воде или атмосфере, насыщенной водяными парами. Если относительная влажность воздуха падает до 40%, то твердение практически прекращается. [c.378]

    Судя по большинству публикаций [12, 51, 58, 75, 131], применение сульфатсодержащих попутных продуктов в качестве модифицирующего компонента для клинкера портландцемента приводит к ускорению процесса связывания извести, к снижению температуры образования клинкера, к повышению его качества. Однако на некоторых предприятиях это приводит к ухудшению работы вращающихся печей, к появлению и усилению клинкерного пыления, а также к снижению активности цемента [12, 58, 137, 156]. Причиной этому может быть повышенное содержание пятиокиси фосфора в фосфогипсе, ограничиваемое по разным данным до 0,2-2,5 и даже до 5 % [12, 117, 149]. Такие разногласия в оценке предельно допустимого содержания Р2О5 объясняются тем, что минерализующее воздействие фосфогипса при обжиге заключается в комплексном влиянии его составляющих на процесс клинкеро-образования [12, 117]. Характер комплексного воздействия элементов, входящих в сырьевые материалы, сложен. Причем одновременное присутствие отражается на эффективности влияния [c.21]

    Пользуясь заданными величинами модулей и КН, а также данными химического анализа сырьевых материалов — известняка и глины, рассчитывают их весовое соотношение в шихте. Для портланд-цемента величина коэффициента насыщения находится в пределах 0,8—0,95. Чем меньше КН, тем больше содержание в клинкере 2СаО SiOa и тем ниже активность цемента. [c.371]

    При выборе схем измельчения клинкера следует учитывать,. как активность цемента связана с его тонкостью и гранулометрией. Иортландцементы с размерами частиц О—30 мкм наиболее активны. Так, если активность цемента (в 28 сут) при тонкости 3— 25 мкм — 100%, то у цементов из того же клинкера, но с размерами частиц 25—50 мкм — 80%. Увеличение доли тонких фракций повыщает активность в ранние сроки твердения, причем увеличение доли крупных частиц может повысить активность в 28 сут. [c.321]

    При обычной тонкости помола в заводских мельницах степень использования активности цемента в растворах и бетонах через 28 сут твердения составляет лишь 55—60%, даже спустя много лет в затвердевшем цементном камне можно обнаружить ненрореаги-ровавшие зерна цемента. Для ускорения твердения цемента его нужно размалывать более тонко, по крайней мере до удельной поверхности не ниже 350 м2/кг вмёсто обычных 280—300 м /кг. Особо быстротвердеющий портландцемент размалывают до удельной поверхности не менее 400 м кг. Положительное влияние более тонкого помола заключается в ускорении процессов гидратации и гидролиза зерен цемента за счет увеличения его удельной- поверхности, а следовательно, и в повышении прочности в первые- сроки после затворения водой. При более тонком помоле цемента необходимо вводить в его состав повышенное,количество гипса. Нужно ие допускать при помоле повышения температуры цемента во избел ание ложного схватывания. [c.384]

    Для определения состава обычного бетона принят метод расчета по абсолютным объемам, предложенный проф. Б. Г. Скрамтаевым. Расчет всех составляющих материалов по этому методу ведется на 1 ж бетонной смеси. Водоцементное отношение вычисляют по заданной марке и сроку твердения, известным активности цемента и роду заполнителей на основании формул, приведенных выше. [c.371]

    Значительный интерес к двухкальциевому силикату и, в частности, к различным его модификациям объясняется резким различием в гидравлической активности цементов, содержащих р- и f- формы этого соединения. В то время какна.чичие -модификации придает цементам целый ряд ценнейших технических свойств, цементы с высоким содержанием Y-2 a0-Si02 практически совершенно непригодны, вследствие чрезвычайно низкой реакционной способности этой формы по отношению к воде. [c.265]

    Содержание основных минералов в клинкерах колебалось в следующих пределах СдЗ — 44—70% Са5—И—38% С4АР— 10—13% СдА — 6—10%. Это дало возможность изучить влияние кремнийорганических добавок на основные разновидности цементов. Активность цементов, изготовленных после помола клинкеров с добавкой 5% гипса, определяли по методу ЦНИИПС-2 15]. [c.97]

    Положительное влияние на повышение качества наряду с вибропомолом цемента может оказать виброактивация, т. е. одновременное перемешивание и вибрация цемента с песком, чтобы повысить степень гидратации, обеспечивающей увеличение активности цемента на 30—40%. [c.327]

    Изучение влияния полиэтилгидросилоксана на гигроскопичность цементов проводилось в жестких условиях слой цемента толщиной 7—10 сж хранился в гигростате с относительной влажностью 98%. После 30 и 60 суток хранения определяли изменение потерь при прокаливании и активность цементов в пластичных растворах. Сроки испытания выбирали в соответствии со средней длительностью хранения цементов на складах заводов железобетонных изделий и строек. [c.99]

    При хранении во влажной атмосфере наряду с комкованием наблюдается значительная потеря активности цементов. Уже через 30 суток хранения во влажной атмосфере активность негидрофоби-зованных цементов значительно снижается в ранний период твердения. После 60 суток хранения в атмосфере, насыщенной влагой, цементы теряют свою активность на 25—50% и в поздние сроки твердения. Кроме того, ухудшается удобоукладываемость растворов, изготовленных на основе лежалых негидрофобизованных цементов. [c.99]

    Определение активности цемента в пластичных о1браз1цах с водоцементным отношением не менее 0,4 ближе отаечает условиям использования цемента в бетонах. Это значительно упрощает проектирование состава бетона заданной прочности. [c.22]


Прибор ИАЦ-04М активность цемента




Увеличить

Прибор ИАЦ-04М активность цемента

Цена: 21 423.20 грн


Прибор ИАЦ-04М  для определения активности цемента

 Назначение

 Прибор ИАЦ-04М предназначен для определения активности портландцемента, портландцемента с минеральными добавками, шлакопортландцемента. Прибор применяется в заводских и научно-иссле довательских лабораториях при проведении экспресс-исследований свойств минеральных вяжущих веществ. Принцип действия прибора состоит в измерении удельной проводимости водоцементного раствора контролируемой пробы цемента, ее преобразовании в данные соответствующие активности контролируемой пробы цемента и их индикации в цифровой форме на дисплее электронного блока.

 

Комплект поставки прибора ИАЦ-04М
 Электронный блок с дисплеем — 1шт
 Датчик — 1 шт
 Мерная емкость — 1 шт
 Паспорт — 1шт

 

Технические характеристики ИАЦ-04М

ИАЦ-04М

Пределы определения активности цемента

16 … 60 МПа

Погрешность определения активности цемента

±5%

Максимальное время определения

5 мин

Габариты блока/датчика

135х70х25 мм/120х90х90 мм

Электропитание

2 батарейки типа АА

Масса

~0.4 кг

 







Вас, возможно, заинтересуют следующие товары


Определение марки (активности) цемента

Навигация:
Главная → Все категории → Цемент

Определение марки (активности) цемента Определение марки (активности) цемента

Марку цемента, или его активность, определяют по прочности на сжатие и изгиб стандартных образцов размером 40х40х х 160 мм, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 нормальной консистенции после необходимого срока твердения (для портландцемента, шлакопортландцемента и пуц-цоланового цемента — 28 сут, для быстротвердеющего портландцемента — 3 и 28 сут, для глиноземистого — 3 сут) в стандартных условиях (ГОСТ 310.4-81). Ниже рассмотрена методика определения марки (активности) портландцемента.

При определении марки используют стандартный песок, что позволяет исключить влияние качества песка на прочность испытуемого цемента. Стандартный песок (ГОСТ 6139-91) представляет собой чистый кварцевый песок (содержание Si02 > 98%; потери при прокаливании

Рис. 4.4. Мешалка для цементного раствора: 1 — чаша; 2 — бегунок; 3, 4 — скребки

Приготовление цементного раствора нормальной консистенции.

Для приготовления необходимого количества цементно-песчаного раствора состава 1:3 (по массе) отвешивают 500 г испытуемого цемента и 1500 г стандартного песка и высыпают их в предварительно протертую мокрой тканью чашу (см. рис. 4.3, а). Цемент с песком перемешивают в течение 1 мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее воду в количестве 200 г (В/Ц = 0,4) и дают ей впитаться в течение 0,5 мин, после чего смесь перемешивают вручную в течение 1 мин.

Подготовленный таким образом раствор переносят в предварительно протертую влажной тканью чашу 1 мешалки (рис. 4.4) и перемешивают в ней в течение 2,5 мин (20 оборотов чаши).

Как исключение смесь можно перемешивать вручную не менее 5 мин круглым шпателем в сферической чаше (см. рис. 4.3).

Рис. 4.5. Встряхивающий столик;

По окончании перемешивания определяют консистенцию раствора. Для этого применяют встряхивающий столик (рис. 4.5), представляющий собой металлический диск, покрытый шлифованным стеклом. При вращении кулачка диск с помощью штока, скользящего в направляющих, поднимается на 10 мм, а затем резко падает. Таким образом имитируется виброуплотнение раствора.

На стекло столика ставят коническую форму 5 с загрузочной воронкой. Внутреннюю поверхность конуса и стекло перед укладкой раствора протирают влажной тканью.

Для определения консистенции раствор укладывают в форму-конус в два приема (слоями равной толщины). Каждый слой уплотняют штыковкой из нержавеющей стали диаметром 20 мм, массой (350 ±20) г. Нижний слой штыкуют 15 раз, верхний — 10 раз. Штыкование ведут от периферии к центру, придерживая форму рукой. Далее снимают загрузочную воронку, излишек раствора срезают ножом и осторожно снимают форму-конус.

Полученный конус цементного раствора встряхивают на столике 30 раз в течение (30 ± 5) с. Затем штангенциркулем или металлической линейкой измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенция раствора считается нормальной, если расплыв конуса составляет 106…115 мм. Если расплыв конуса менее 106 мм или раствор при встряхивании рассыпается, приготовляют новую порцию раствора, увеличивая количество воды до получения расплыва конуса Ю6…115мм. Если расплыв конуса более 115 мм, то испытание повторяют с меньшим количеством воды, добиваясь расплыва 106…115 мм. Водоцементное отношение, полученное при достижении расплыва конуса 106…115мм, принимают для проведения дальнейших испытаний. Погрешность определения В/Ц не более 0,01.

Рис. 4.6. Форма для образцов-балочек (с) и насадка к ней (б)

Изготовление образцов. Разъемные формы, в которых изготовляют образцы, рассчитаны на три образца (рис. 4.6, а). Детали форм выполнены из стали или чугуна с твердостью по Бри-неллю не менее НВ140. Продольные и поперечные стенки форм, скрепляемые зажимным винтом, отшлифованы и плотно прилегают к отшлифованной поверхности поддона.

Перед заполнением формы растворной смесью ее внутренние поверхности слегка протирают машинным маслом, а стыки наружных стенок с поддоном и одна с другой смазывают техническим вазелином. На форму устанавливают металлическую насадку (рис. 4.6, б), облегчающую укладку раствора. После этого форму жестко закрепляют в центре виброплощадки.

Виброплощадка (рис. 4.7) состоит из станины, к которой пружинами прикреплена рама с установленной на ней площадкой. Колебательные движения площадки создает прикрепленный к ней электродвигатель, на валу которого находится дебаланс (эксцентрично закреплен груз).

Форму заполняют приблизительно на 1 см раствором и включают виброплощадку. Затем в течение 2 мин вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин от начала вибрации виброплощадку отключают и снимают с нее форму. Далее смоченным водой ножом срезают излишек раствора, заглаживают поверхность образцов и маркируют их.

Образцы в формах хранят (24 ± 2) ч на столике 3 в ванне с гидравлическим затвором (рис. 4.8). Затем образцы осторожно расформовывают и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой так, чтобы они не соприкасались один с другим. Воду, которая должна покрывать образцы не менее чем на 2 см, меняют через каждые 14 сут. Температура воды весь срок хранения должна быть (20 ± 2) °С.

Рис. 4.7. Лабораторная виброплощадка:
1 – станина; 2 – электродвига тель; 3 – площадка; 4 — рама; 5 -пружины

Рис. 4.8. Ванна с гидравлическим затвором: 1— ванна; 2 — герметичная крышка; 3 — столик

Рис. 4.9. Схема расположения образцов-балочек на опорных элементах

Образцы, прочность которых через 24 ч недостаточна для расформовывания их без повреждений, допускается вынимать из форм через 48 ч с отметкой об этом в рабочем журнале.

По истечении срока хранения образцы извлекают из воды и не позднее чем через 1 ч подвергают испытанию.

Непосредственно перед испытанием образцы-балочки насухо вытирают и испытывают на изгиб, а затем каждую из полученных половинок балочки — на сжатие.

При испытании глиноземистого цемента образцы в форме хранят первые 6 ч в ванне с гидравлическим затвором, а затем в воде комнатной температуры. Через (24 ± 2) ч с момента изготовления образцы вынимают из формы и часть их испытывают, а оставшиеся хранят в воде до последующих испытаний через 3 сут.

Определение предела прочности при изгибе. Это испытание производят на машинах (п. 3.9), обеспечивающих нарастание нагрузки в среднем (50±10)Н в секунду. Образец устанавливают на опорные элементы машины таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в машине в вертикальном положении (рис. 4.9). Испытание образцов и расчет предела прочности при изгибе выполняют в соответствии с инструкцией, прилагаемой к испытательной машине. Предел прочности при изгибе испытуемого цемента вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших значений результатов испытания трех образцов.

Определение предела прочности при сжатии. Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие на прессах с предельной нагрузкой 200…500 кН.

Рис. 4.10. Испытание половинок балочек на сжатие:
а — пластинки; б — схема испытания; 1 — пластинки; 2, 4 — плиты пресса; 3 – образец (балочка)

Для того, чтобы результаты испытаний половинок балочек были сопоставимы, несмотря на разный размер, используют металлические пластинки (рис. 4.10, а), через которые нагрузка от плит пресса передается на образец. Пластинки, изготовляемые из нержавеющей стали, имеют плоскую полированную поверхность; площадь поверхности пластинки, соприкасающейся с образцом, равна 25 см2.

Половинку балочки помещают между двумя пластинками (рис. 4.10, б) таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцовой гладкой грани образца. Образец вместе с пластинками центрируют на опорной плите 4 пресса. Средняя скорость нарастания нагрузки на образец при испытании должна составлять (5± 1,25) кН в секунду.

Предел прочности при сжатии цемента вычисляют по результатам шести испытаний как среднее арифметическое четырех наибольших результатов.
Полученное таким образом значение называют активностью цемента.

Определение марки цемента. Марку цемента находят по результатам определения пределов прочности цемента при сжатии и изгибе, сравнивая эти результаты с требованиями ГОСТа на соответствующий цемент.

Определение прочности цемента при пропаривании.

Бетонные и железобетонные изделия изготовляют, ускоряя твердение бетона с помощью его тепловлажностной обработки (пропари-вания). Поэтому ГОСТ 10178-85 предусматривает определение прочности цемента при пропаривании. Образцы для этого испытания готовят так же, как и для стандартных определений, но их твердение протекает по специальному режиму. Формы с образцами для твердения помещают в пропарочную камеру при температуре (20±3)°С при отключенном подогреве на (120 ± +10) мин.


Похожие статьи:
Равномерность изменения объема цемента

Навигация:
Главная → Все категории → Цемент

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Исследование гидравлической активности добавок для цемента природного и техногенного происхождения

 

АННОТАЦИЯ

В статье излагаются результаты определения гидравлической активности некоторых природных и техногенных сырьевых материалов с целью определения возможности их использования в качествеактивной минеральной добавки для цемента. Установлено, что золошлаковая смесь сухого удаления Ангренской ТЭС характеризуется высокой степенью поглощения Са(ОН)2, чем золошлакгидроудаления, а поглощающая способность апобазальт-ортосланца – ниже, чем у него. На основе полученных результатов рекомендованы к использованию новые виды местных гидравлических добавок, обеспечивающих частичную замену дорогостоящего портландцементного клинкера и улучшающих эксплуатационные свойства портландцементов.

ABSTRACT

The article presents the results of determining the hydraulic activity of some natural and technogenic raw materials in order to determine the possibility of their use as an active mineral additive for cement. It was found that the ash-and-slag mixture of dry removal of Angren TPP is characterized by a high degree of absorption of Ca (OH) 2 than the ash-and-slag from hydro removal, and the absorbing capacity of apobasalt-orthos-shale is lower than that of it. Based on the results obtained, new types of local hydraulic additives were recommended for use, providing a partial replacement for expensive Portland cement clinker and improving the performance of Portland cements.

 

Ключевые слова: гидравлические добавки, набухание, портландцемент, клинкер, известь, активированный золошлак сухого удаления, золошлак гидроудаления, апобазальт-ортосланец, гидроокись алюминия, гидроокиси железа, гидросиликат кальция.

Keywords: hydraulic additive, swelling, Portland cement, clinker, lime, activated dry ash and slag, hydro removal ash, apobasalt-orthosalt, aluminum hydroxide, iron hydroxide, calcium hydrosilicate.

 

Как известно, из целого ряда опытов наблюдений оценки активности кислых гидравлических добавок по степени набу­хания и по их способности поглощать из­весть из ее водного раствора, нередко приво­дили к некоторым расхождениям: более сильно набухающие добавки оказываются менее активными по поглощению извести и, наоборот. Точно так же для отдельных гидравлических добавок наблюдается раз­личие и в самом характере их набухания. Как известно, продолжение набухания гидравлических добавок в течение 2—2,5 мес. характерно тем, что в эти сроки обнаруживается снижение объема для трепела и более интенсивное набухание для вулканических пород.

Причины же различного поведения гид­равлических добавок, как в отношении сте­пени набухания, так и в отношении изме­рения их характера набухания при более продолжительных сроках поглощения изве­сти остаются пока недостаточно выяснен­ными. Между тем, знание этих свойств, является необходимым не только для оценки их, но и для объяснения отдельных свойств пуццолановых цементов, таких как, водоустойчиво­сть, коррозионная стойкость, усадка и др., так как эти их свойства зависят не только от активности вводимых гидравлических добавок, но и от их характера и степени набухания.

Исходя из этого были проведены исследования с целью выяснения причины указанных выше рас­хождений в характере и степени набуха­ния отдельных гидравлических добавок.

В качестве объектов исследования были выбраны золошлаки сухого и гидроудаления Ангренский ТЭС, апобазальт-ортосланец Карманинского Тиллятагского месторождения. Химические составы компонентов определены по ГОСТ 5382 (табл. 1).

Таблица 1.

Химический состав исходных материалов

Наименование

материала

Содержание массовой доли оксидов, %

П.п.п

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

Прочие

Золошлак сухого удаления

0,93

59,76

26,44

3,2

3,64

1,81

0,68

3,54

Золошлак гидроудаления

9,25

49,60

16,92

4,78

15,64

1,40

1,70

0,71

Апобазальт-ортосланец

9,47

46,61

14,91

8,20

8,76

3,79

0,30

5,80

 

 

Методика проведения эксперимента заключается в следующем. 2 г добавки (навеска добавки высушена при 105 110 °С и измельчена в агатовой ступке до прохождения через сито № 008) [1,3].

Активность исследуемых добавок по поглощению извести вы­ражена количеством мг СаО, поглощенной 1г добавки за 30 суток времени. Для более полной характери­стики активности этих добавок одновре­менно изучали максимальную величину степени набухания, наблюдаемую за время про­ведения этих опытов (30 суток), для чего приготовлены их пробы массой 2 г [1-4].

Для выяснения характера изменения сте­пени набухания гидравлических добавок в зависимости от времени поглощения из­вести был использован метод поглощения, описанный в методике по исследованию кислых гидравлических добавок[1-3].Опыты проводились в градуированных стеклянных цилиндрах емкостью в 100 см3 с притертыми пробками. Проведение опы­тов заключалось в следующем: предвари­тельно в цилиндр помещалась взвешенная на аналитических весах навеска добавки в количестве 0,5 г, после чего навеска в цилиндре заливалась раствором гидрата окиси кальция; содержимое цилиндров подвергалось ручному интенсивному взбалтыванию в течение 1 мин, и затем, полученная суспензия оставлялась в покое до следующего дня, после чего производилось повторное взбалтывание.

Через каждые двое суток от начала опы­тов в цилиндрах отмечался объем осадка добавки, затем из цилиндров отбиралось пипеткой 50 см3 раствора и титровалось раствором соляной кислоты в присутствии метилоранжа. После этого цилиндры доливались свежими растворами Са(ОН)2 в ко­личестве 50 см3, взбалтывались и опять оставлялись для отстаивания.

Количество поглощенной извести добавкой вычислялось по разности между первоначальной концентрацией залитого в цилиндр раствора Са(ОН)2 и определенной через двое суток путем титрования раствором соляной кислоты. Для проведения исследований использовали раствор гидрата оксида кальция, содержащий 1,1 г в пересчете на СаО в 1 л.

По данным табл.2, отдельные добавки, более силь­но набухающие, оказываются менее актив­ными по поглощению извести, что согласуется с ранее известными данными о расхождениях между гидравлической активности и поглощающей способности кислых гидравлических добавок. По показателям как гидравлической активности, так и степени набухания в растворе извести, исследованные добавки располагаются в следующем убывающем ряду: золошлак сухого удаления → золошлак гидроудаления → апобазальт-ортосланец.

Таблица 2.

Активность гидравлических добавок

 

Наименование  определений

Наименование добавки

Золошлак сухого удаления

Золошлак гидроудаления

Апобазальт-ортосланец

Активность по поглощению извести;мг.

 

242

 

106.54

 

41.97

Набухание 2 г добавки;мл.

 

52

 

32

 

7

 

Следовательно, характер и величина набухания гидравлических добавок в растворе гидрата окиси кальция должна зависеть от количества и скорости образования геля гидросиликата кальция, что свою очередь зависит от концентрации раствора Са(ОН)2 и от степени активности гидравлических добавок, т. е. от содержания в них «активной» кремнекислоты.

Однако, поскольку для отдельных гидравлических добавок наблюдается различная степень набухания, независимая от их активности по поглощению извести, то, следовательно, на степень их набухания оказывают влияние и другие факторы, как, например, присутствующие в добавках отдельные минеральные примеси, связанные с условиями естественного и искусственного образования добавок.

При воздействии на золошлак сухого удаления гидрата оксида кальция, последний фактор, вероятно, оказывает такое же влияние на его степень набухания, как и свободный гидрат оксида алюминия на набухание аморфной кремнекислоты в растворе гидрата оксида кальция,  т. е., очевидно, и в этом случае образуются гидроалюминаты кальция, обладающие весьма высокой степенью набухания.

Следовательно, в соответствии с этим, различная степень набухания гидравлических добавок должна оказывать и различное влияние на свойства пуццолановых цементов с их использованием. Действительно, из литературных источников, например, о водоустойчивости и сопротивлении воздействию коррозии пуццолановых портландцементов, известно, что в большинстве случаев большей водоустойчивостью и сопротивлением коррозии обладают пуццолановые цементы, приготовленные с добавкой сиштоффа. Например, отход нефелинового производства сиштоф, вследствие большого содержания в нем аморфного кремнезема с очень развитой удельной поверхностью, обладает высокой химической активностью, он поглощает 350-410 мг СаО из известкового раствора и может использоваться как эффективная гидравлическая добавка при получении различных строительных материалов [5,6]. Этому способствует не только большая активность сиштофа по поглощению извести, но, несомненно, и то, что сиштоф, обладая большей степенью набухания, создает повышенную плотность цемента по сравнению с другими добавками и этим самым делает цемент (а также и цементный раствор) менее водопроницаемым. Это дает основание предполагать, что путем специального подбора гидравлических добавок или же путем соответствующего изменения степени их набухания можно значительно улучшить свойства пуццолановых цементов.

Выводы

На основе проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Степень набухания гидравлических добавок определяется двумя основными факторами: количеством и скоростью образования геля гидросиликата кальция, а также, присутствием в добавках примесей гидроксида алюминия или его образующих солей (возможно, также и гидроксида железа). Преобладающее значение того или иного фактора определяется физико-химическими условиями образования этих добавок.

2. Набухание гидравлических добавок, независимо от их активности, протекает с образованием максимума, по достижении которого происходит уменьшение объема осадка добавки, связанного со старением и уплотнением образовавшегося геля гидросиликата кальция. Скорость достижения максимума набухания гидравлической добавки в растворе гидрата оксида кальция зависит от ее активности, а именно, чем активнее добавка, тем быстрее наблюдается снижение ее объема и наоборот.

 

Список литературы:

  1. Бутт Ю.М., Тимашев В.В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. – М.:Высшая школа, 1973. — 268 с.
  2. Ботвинкин О.К., Клюковский Г.И., Мануйлов Л.А. Лабораторный практикум. По общей технологии силикатов и техническому анализу строительных материалов. 1966. – 99 с.
  3. Отакузиев Т.А., Отакузиев Э.Т., Махмаёров И.Н. Боғловчи моддалар кимёвий технологиясига оид лаборатория ишлари. Ўқув-қўлланма.- 2011.-113 с.
  4. Кузнецова И.Н., Ращупкина М.А., Косач А.Ф., Гутарева Н.А. «Гидравлические Вяжущие Вещества». Учебное пособие. – Омск: СибАДИ, 2012. — 53с.
  5. Матвеев В.А., Майоров Д.В., Захаров К.В. Об использовании аморфного кремнезема – продукта кислотной переработки нефелина в производстве строительных и технических материалов // Материалы Второй международной научной конференции «Проблемы рационального использования природного и техногенного сырья Баренцева региона в технологии строительных и технических материалов». – Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2005. — С. 119-121.
  6. Балбукова А.А., Захаров В.И., Князева А.И., Кондратенко Т.В., Майоров Д.В., Матвеев В.А. Исследование влияния условий кислотной переработки нефелина на структурно-поверхностные свойства образующихся кремнеземных продуктов // Журнал прикладной химии-. 2012.- Т. 85, № 11. — С. 1729-1735.

Прибор для ускоренного определения активности цемента ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ-2

Ускоренное определение активности цемента за 3 часа по величине контракции цементного теста в соответствии с методиками измерения МИ 2486-98, МИ 2487-98.

Назначение и применение

  • ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ-2 обеспечивает ускоренное определение активности цемента за 3 часа по величине контракции цементного теста в соответствии с методиками измерения МИ 2486-98, МИ 2487-98
  • Прибор осуществляет определение базовых показателей активности цемента в 1, 3 и 7-суточном режимах
  • Позволяет определять морозостойкость, прочность и водонепроницаемости бетона (раствора) по методикам МИ 2488-98, МИ 2489-98, МИ 2625-00
  • Прибор используют для определения сроков схватывания цементного теста
  • Возможно исследование процессов структурообразования по кинетике удельного электрического сопротивления и температуре (опция)

Преимущества и варианты исполнения

  • Единственный автоматический контракциометр оригинальной конструкции, включающий:
  •  – цельнофрезерованную, компактную измерительную камеру из полиамида;
  •  – датчик контракции (изменения объёма) с прецизионной измерительной системой;
  •  – разъемный стакан из полиамида, позволяющий быстро и без повреждений извлекать пробу цемента после испытаний;
  •  – дополнительный измерительный контейнер для исследования процессов структурообразования цементного теста по изменению его удельного электрического сопротивления и температуры (опция).
  • Отображение динамики процессов на графическом дисплее с подсветкой
  • Возможность одновременного подключения до 3 измерительных камер (опция)
  • Геометрия полученных после испытаний образцов позволяет испытывать их на сжатие для корректировки полученных результатов
  • Определение сроков схватывания образцов раствора и бетона (функция автоматического прибора Вика)
  • Выпускается два варианта исполнения прибора:
  •  – ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ Исполнение 1 — с датчиком контракции (изменения объёма) в диапазоне 0…5 мл
  •  – ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ Исполнение 2 — с датчиком контракции (изменения объёма) в диапазоне 0…20 мл
  • Разъем фирмы LEMO (изображен на фото, опция)
    Внимание! В стандартном исполнении используется разъем РШ2Н-1-3

Основные функции

  • Автоматическое определение контракции цемента за 3 часа и прогнозирование активности цемента к заданному сроку
  • Получение базовых показателей цемента по 1,3 и 7-суточной контракции (опция)
  • Определение сроков схватывания по образцам цемента, раствора, бетона
  • Запись процессов изменения объема (контракции), температуры и электрического сопротивления материала в следствии гидратации и экзотермических реакций цемента
  • Отображение динамики процессов на дисплее с автоматическим изменением масштабов осей времени и контракции (опционально температуры и сопротивления пробы)
  • Полная архивация процессов и результатов измерений
  • Русский и английский язык меню и текстовых сообщений
  • Разъем USB для работы с компьютером и заряда аккумуляторов
  • Сервисная компьютерная программа: считывание результатов измерений из памяти прибора; анализ и обработка результатов измерений; архивация данных и формирование отчета; экспорт в Excel, текстовый формат и другие приложения

Технические характеристики

  Исполнение 1 Исполнение 2
Диапазон измерения контракции (объёмных деформаций), мл 0…5 0…20
Пределы абсолютной погрешности измерения контракции (объёмных деформаций), мл ±0,1 ±0,2
Дискретность показаний контракции (объёмных деформаций), мл 0,001 0,001
Диапазон измерения активности, МПа 10…100 10…100
Дискретность показаний активности, МПа 0,1 0,1
Диапазон измерения температуры воды, °C 0…50 0…50
Количество измерительных камер 1…3 1…3
Количество контейнеров для измерения температуры и сопротивления пробы 1* 1*
Диапазон измерения температуры пробы, °C 0…60* 0…60*
Диапазон измерения сопротивления пробы, кОм 0,1…10* 0,1…10*
Габаритные размеры, мм:    
 - электронного блока 151х81х32 151х81х32
 - измерительной камеры 220х300х140 220х300х140
 - измерительного контейнера ø80×130* ø80×130*
 - стакана для пробы ø84×95 ø84×95
Масса, кг:    
 - электронного блока 0,15 0,15
 - измерительной камеры 2,5 2,5
 - измерительного контейнера 0,5* 0,5*

* — комплект для измерения температуры и удельного электрического сопротивления пробы поставляется по спецзаказу

Состав базового комплекта ЦЕМЕНТ-ПРОГНОЗ

  • Электронный блок, чехол
  • Измерительная камера, стакан
  • Датчик объема, существует 2 исполнения датчика:
  •  – Исполнение 1 — измерение контракции в диапазоне 0…5 мл
  •  – Исполнение 2 — измерение контракции в диапазоне 0…20 мл
  • Аккумуляторы, блок питания USB
  • Сервисная программа на CD, кабель USB
  • Сумка
  • Руководство по эксплуатации
  • Свидетельство о Госповерке

Дополнительная комплектация

  • Измерительная камера
  • Датчик объема 5 мл / 20 мл
  • ЦЕМЕНТ-ЛАБ — комплект для исследования процессов структурообразования при твердении цементного материала: контейнер для измерений температуры и удельного электрического сопротивления. Новинка!
  • Коробка соединительная для одновременной работы с несколькими камерами
  • Кожаный кофр
  • Круглый мастерок
  • Мерный стакан
  • Чаша для затворения цемента
  • Разъем фирмы LEMO

Урок 1 — Использование бетона

Возраст: Классы 7-12
Предметы: Материаловедение, Науки о Земле
Навыки: Классификация, идентификация,
обсуждение, составление списков, применение, наблюдение
Продолжительность: 45 минут
Размер группы: Любая
Условия: Класс
Ключевые слова: Цемент, бетон

Задачи

Студенты узнают 1) Разницу между цементом и бетоном.2) Как используются цемент и бетон. 3) Как делается цемент.

Метод

Учащиеся будут просматривать видео о цементе и бетоне, а затем составят список мест, где используется бетон.

Предпосылки

Цемент и бетон могут быть синонимами бытовых терминов, но по своей природе они различны. Цемент, ультратонкий серый порошок, связывает песок и горные породы в массу или матрицу бетона. Цемент — ключевой ингредиент бетона.

Если отбросить семантику, бетон — это фирменный материал на подъездных дорожках, террасах, подвалах и во множестве других предметов домашнего обихода.Это также самый широко используемый строительный материал в мире. Ежегодное мировое производство бетона составляет около 5 миллиардов кубических ярдов. Годовой уровень производства цемента составляет около 1,25 миллиарда тонн.

Глобальная привлекательность бетона не случайна — некоторые из самых богатых мировых ресурсов производят универсальный материал, похожий на камень.

Портландцемент — это общий термин для почти всех современных цементов. Он обязан своим именем и происхождением британскому каменщику по имени Джозеф Аспдин. В 1820-х годах поиски промышленного аналога природного или римского цемента (полученного из вулканического пепла и других природных минералов) привели Аспдина к открытию и патенту портландцемента.

Имя Аспдина в его изобретении служило двум целям. Это отличало материал от римского цемента, существовавшего веками. Это тоже была маркетинговая уловка. Бетон, сделанный из его нового цемента, напоминал высоко ценимый строительный камень, добытый в карьере на острове Портленд.

Современный портландцемент — это продукт высокотемпературного преобразования тонкоизмельченных материалов — часто таких основных, как смеси известняка, глины и сланца, — содержащих четыре ключевых ингредиента: оксид кальция, кремнезем, глинозем и железо.Производители делают ставку на отечественные материалы. Цементные заводы располагаются рядом с карьерами с камнями, содержащими некоторые или все эти элементы.

При переработке в длинной горизонтальной печи, известной как вращающаяся печь, смеси сырья переформулируются в стеклоподобные включения, называемые клинкером. Затем поставщики измельчают клинкер и гипс до высшей степени измельчения для производства цемента. Готовая продукция отправляется производителям бетона в мешках или наливом.

Естественный химический состав цемента оживает в присутствии воды, песка, гравия или щебня, известного как мелкий и крупный заполнитель.При смешивании с водой соединения кальция в цементе гидратируются с образованием новых агентов, которые связывают заполнители в бетон.

Как и цемент, бетон производится из местных ресурсов, причем в разных регионах доступны различные сорта мелкого и крупного заполнителя, отвечающие потребностям в стандартных и специальных смесях. Бетонные изделия бывают разных форм и применений, каждое из которых при правильной разработке, обращении и размещении может прослужить десятилетия.

Материалы

Видео Portland Cement Association, A New Stone Age, доступно на www.youtube.com . Карандаши и бумага.

Процедура

Представьте проект работы с бетоном, описав действия, которые студенты будут выполнять, и какие концепции вы хотите, чтобы они освоили. Покажите классу видеоролик « A New Stone Age, Portland Cement Association», доступный на youtube.com. Вызовите дополнительный интерес, спросив: «Где вы видели, как использовался бетон?» Устный список применений должен быть довольно длинным и включать в себя подземные и труднодоступные виды использования бетона.Этот список подчеркивает важность бетона в нашей жизни. Покажите этот список в классе, чтобы учащийся мог дополнить его.

Составив список всем классом, попросите учащегося составить собственный письменный список использования бетона. Этот список следует постоянно расширять, поскольку курс расширяет осведомленность студентов о применении бетона в качестве строительного материала.

Цемент

Любой цемент, производимый на цементном заводе Mardin, соответствует стандарту TS EN 197-1.

Название продукта Тип Стандартный Площадь использования
Портлендский композитный цемент
Портлендский композитный цемент

CEM II A-M (P-LL) 42,5 R
Приложения
  • Производство жаробетона высокой прочности и низкой гидратации,
  • Многоэтажные дома всех видов,
  • Производство сборных строительных конструкций,
  • Производство предварительно напряженного бетона,
  • Искусство и ремесла (шоссе, мосты, виадуки и т. Д.)
  • Резервуары для воды, брикеты, кладочные и штукатурные работы, производство бетонных или армированных канализационных труб.
Брошюра по продукту — 1 Брошюра по продукту — 2
CEM II / A-M (P-LL) 42,5 R
CEM II / B-M (P-S) 42,5 R
TS EN 197-1 Обычно используется в областях, где используется смешанный цемент и требуется более высокая прочность, при строительстве водопропускных труб, бетоне для специальных проектов и производстве строительной химии.
Пуццолановый цемент
Пуццолановый цемент

CEM IV B (P) 32,5 N
Приложения
  • Производство бетона общего назначения,
  • Массивный бетон,
  • Штукатурные работы и строительство плотин.
Пузоланик Чименто
CEM IV / B (P) 32,5 N TS EN 197-1 Обычно используется в областях, где используется смешанный цемент и требуется более высокая прочность, при строительстве водопропускных труб, бетоне для специальных проектов и производстве строительной химии.
Портландцемент
Приложения
  • Производство высокопрочных бетонов,
  • Производство бетона с высоким начальным сопротивлением,
  • Производство сборных конструкций,
  • Производство предварительно обработанного бетона,
  • Художественные здания (автомагистрали, мосты, виадуки и т. Д.) И здания, в которых используется система туннельной опалубки.
  • Брошюра по продукту
CEM I 42,5 N TS EN 197-1 Общее использование
Сульфатостойкий портландцемент
Сульфатостойкий портландцемент

CEM I 42,5 R-SR3
  • В бетоне, подверженном химическому воздействию,
  • Районы, подверженные воздействию морской и подземной воды,
  • Основы почвы, содержащие сульфаты.
Sülfata Dayanıklı Portland imento
CEM I 42,5 R-SR3 TS EN 197-1 Применяется в строительстве на территориях, подверженных воздействию сульфатных зон и морской воды, а также при строительстве фундаментов для подводных сооружений, мостов, дамб, гаваней и подпорных стен.

Щелочная активность портландцемента с добавками стеклянных отходов

Материалы (Базель).2021 Март; 14 (6): 1346.

Магдалена Балонис, академический редактор

Факультет гражданского строительства, механики и нефтехимии, Варшавский технологический университет, ул. Лукасевича 17, 09-400 Плоцк, Польша; [email protected]

Поступила в редакцию 15 февраля 2021 г .; Принято 8 марта 2021 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 /). Эту статью цитировали в других статьях в PMC.

Abstract

Предложено понятие щелочной активности порошковых материалов, вводимых в цементные композиции, и методы ее определения. Возможность использования стеклянных отходов в качестве активной добавки к портландцементу оценивалась с точки зрения щелочной активности. Замена компонента портландцемента стеклянными отходами в виде стеклянного порошка в количестве от 1 до 35% позволила поддерживать щелочную активность цементной композиции на уровне, соответствующем стандартным требованиям.Описаны ранее неизвестные эффекты смешанной щелочи в портландцементе в присутствии стеклянных отходов. Портландцемент имеет высокую щелочную активность калия; однако тарное стекло имеет высокую щелочную активность натрия и довольно низкую щелочную активность калия. При внесении стеклянных отходов в структуру цементных составов щелочная активность калия снижается.

Ключевые слова: отработанное стекло, обычный портландцемент, щелочная активность, раствор

1.Введение

Несмотря на большое количество отходов стекла, присутствующих во всем мире, особенно из стеклянной тары, стеклянные отходы еще не использовались в качестве активной добавки в портландцемент. Стеклянные отходы не указаны в качестве основного компонента обычного цемента в соответствии со стандартом [1]. В то же время металлургические шлаки, содержащие относительно большое количество стеклофазы, входят в число активных добавок, упомянутых в стандарте. Со временем стеклянные отходы также могут быть включены в качестве активной добавки в цемент.

В предыдущих работах [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] стекло было показано как лучшая добавка к цементу, поскольку стекло имеет высокое содержание аморфного кремнезема. Стеклянные отходы мелкого помола с размером частиц менее 100 мкм были предложены в качестве пуццоланового материала. В [9] было доказано, что для порошковых отходов стекла размером менее 40 мкм показатель прочности на сжатие достигал более 82%. Согласно [10,11,12,13,14,15], мелкоизмельченные стеклянные порошки имеют большой потенциал в качестве частичной замены цемента в растворах и бетонах.Стеклянный порошок с удельной поверхностью по Блейну более 250 м 2 / кг проявлял очень высокую пуццолановую активность. Кроме того, 30% измельченных стеклянных отходов размером от 45 до 75 мкм можно использовать в качестве замены цемента в растворе или бетоне без каких-либо вредных эффектов, вызванных щелочной коррозией. Ref. [16] предложили использовать переработанное стекло для замены от 10% до 60% цемента. Растворы, содержащие 60% переработанных стеклянных отходов и суперпластификатор, смогли достичь 99 МПа по сравнению с прочностью 115 МПа, достигнутой у простого образца цемента.По сравнению с дымом кремнезема и летучей золой стекло имеет большее количество Na 2 O и K 2 O, что приводит к щелочной коррозии и чрезмерному расширению бетона. Недавние исследования показали, что размер частиц стекла является решающим фактором для щелочно-кремнеземных реакций. Согласно [17,18], когда стеклянные отходы тонко измельчены до размера менее 75 мкм, расширения щелочно-кремнеземной реакции не происходит, и долговечность раствора гарантируется.

Влияние стеклянных отходов в качестве добавки или заполнителя на механические свойства и долговечность бетона не является окончательным [19,20,21,22,23].Исследователи изучили новые альтернативные связующие с материалами, активируемыми щелочами, или полимерными стеклянными композитами [24,25,26,27,28,29,30]. Учитывая ограничения по содержанию щелочи в обычном бетоне, необходимо контролировать щелочную активность стеклянных отходов, которая может значительно колебаться. В связи с изложенным, целью данной работы была разработка метода контроля щелочной активности стекольных отходов и ее влияния на щелочную активность цементно-стеклянных композиций.

2. Материалы и методы

Объектами исследования служили порошковые отходы стекла с размером зерна <0,063 мм и обычный портландцемент: CEM I 32,5 R, CEM I 42,5 R, CEM I 42,5 N производства Group Cement Ożarów ( Ожаров, Польша). Химический анализ цемента проводился в соответствии со стандартом [31], а анализ стекла и микрокремнезема - в соответствии с [32]. Химический состав материалов показан на.

Таблица 1

Химический состав материалов (мас.%).

3
Оксиды Добавки Обычный портландцемент
Стекла для контейнеров Боросиликатное стекло Дым кремнезема CEM I 32,5R33233 CEM I 4224.5R CEM I 4224.5N 9024 Бесцветный Коричневый Зеленый
SiO 2 72,20 72,15 71,80 81,00 95.06 21,74 21,80 21,26
Al 2 O 3 1,80 1,75 1,80 2,00 1,50 5,004 1,50 5,004 CaO 10,10 10,00 10,97 0,50 0,89 64,74 64,61 64,21
MgO 1,65 1.55 1,00 0,45 2,20 2,18 1,88
Na 2 O 13,19 13,79 12,72 81 0,29 0,13
K 2 O 0,61 0,16 0,63 0,42 0,88 0,86 0,47
Fe 2 O .04 0,25 0,45 0,20 2,30 2,30 5,40
Cr 2 O 3 0,01 0,03 0,25 900
B 2 O 3 12.00
0.40 0,32 0,38 1,12 3,00 3,18 2,52

Для количественного анализа содержания щелочи используется пламенный фотометр FP902 (PG Instruments Limited, Alma Park, Wibtoft Leicesters UK) с точностью ± 0,5%. Щелочную активность материалов определяли по содержанию катионов натрия и калия в растворе после экстракции из 1 г материала в 100 мл дистиллированной воды в течение 30 с.Щелочная активность порошковых материалов представлена ​​в единицах ppm / г и ppm / м 2 материала. Измерения удельной поверхности материалов проводились проточным методом Блейна согласно [33]. Для определения щелочной активности цементных продуктов в качестве экстрагента использовали дистиллированную воду с отношением поверхности образца к объему экстрагента 0,34 см -1 . Образцы были приготовлены из CEM I 32.5R (450 г), стандартного песка (1350 г) и дистиллированной воды (225 г). При приготовлении цементных композиций сухой цемент смешивали с соответствующим количеством стеклянной пудры в течение 3 мин; затем смесь выливали в воду и при перемешивании добавляли песок.Каждый раствор был отлит в формы размером 40 мм × 40 мм × 160 мм. Все кубоиды строительного раствора были извлечены из форм через один день, и затем была определена щелочная активность строительного раствора. Результаты щелочной активности формованного продукта представлены в единицах ppm / м 2 раствора.

3. Результаты

Известно, что активность ионов натрия и калия в цементе зависит от того, находятся ли они в виде сульфатов или образуют твердые растворы в фазах клинкера. Натрий и калий, содержащиеся в твердых растворах, медленно переходят в раствор, а ионы, содержащиеся в сульфатах, быстро удаляются.Однако щелочная активность также зависит от того, связаны ли щелочные катионы внутри или на поверхности материала. Щелочные катионы находятся в неравновесном состоянии на поверхности зерен. Энергия активации этих выщелачивающих катионов ниже, чем у катионов внутри материала [34]. Это говорит о том, что такие катионы активны и могут быть легко извлечены при соответствующих условиях. Соответственно, количество катионов, извлеченных с единицы поверхности за единицу времени, называется щелочной активностью цемента и его добавками.Ранее мы использовали подобное определение только для стеклянных порошков [35,36].

3.1. Щелочная активность материалов, используемых в цементных композициях

Щелочная активность была определена для обычного портландцемента и добавок: тарного стекла, боросиликатного стекла, микрокремнезема. представляет результаты щелочной активности исследуемых материалов.

Таблица 2

Щелочная активность материалов, используемых для производства цементных изделий.



Запись Исходный материал Содержание экстрагента, ppm / г Удельная поверхность,
м 2 / г
Удельная щелочная активность, ppm / м 2
Na
Na K + Na + K +
1 CEM I 32.5R 3,60 54,40 0,36 10,0 151,0
2 CEM I 42,5R 3,10 39,00 0,39 7,9 900EM I 42,5N 3,10 26,60 0,38 8,1 70,0
4 Стеклянная тара бесцветная 26,80 1,16 0.32 83,7 3,6
5 Стеклянная тара коричневая 30,20 1,01 0,32 94,4 3,1
6 Стеклянная тара зеленая 20,706 0,32 64,7 2,7
7 Боросиликатное стекло 7,40 2,60 0,32 23,1 8,1
8 Дым кремнезема 17.70 41,10 > 20,0 0,9 2,0 ​​

Портландцемент имеет высокую щелочную активность калия, которая превышает натрий более чем на порядок. Если щелочная активность Na + для разных типов цемента колеблется в пределах 10%, то для K + эта вариация более чем в два раза выше. Для тарного стекла наблюдается обратная ситуация: высокая щелочная активность натрия и относительно низкая активность калия.Следует отметить, что щелочная активность стеклянных порошков пропорционально зависит от содержания оксидов щелочных металлов в стеклах. Кроме того, следует отметить низкую щелочную активность натрия в дыму кремнезема, хотя щелочная активность калия близка к щелочной активности тарного стекла.

Учитывая, что коричневое стекло имеет самую высокую щелочную активность Na + , следующие испытания были проведены для систем, в которых вместо цемента был введен стеклянный порошок.Используя значения удельной щелочной активности для катионов натрия и калия каждого материала, щелочную активность для цементных композиций рассчитывали согласно [36]. Результаты щелочной активности натрия и калия показаны в.

Щелочная активность K + ( a ) и Na + ( b ) различных типов цемента с различной массовой заменой стеклянного порошка.

Как представлено в, когда мы заменили различный цемент на стеклянный порошок в количестве 1–35% (35%, т.е.е., более высокий допустимый предел содержания добавки по [1]), щелочная активность K + снизилась; однако щелочная активность натрия увеличилась. Суммарная активность катионов натрия и калия снизилась для всех цементных составов и не превысила допустимый уровень 161 ppm, что соответствует полному содержанию щелочи 0,6% ().

Таблица 3

Расчетная щелочная активность цементных композиций с добавлением порошка коричневого стекла.

CEM I 42,5 N
Замена стеклянного порошка (%) Удельная щелочная активность Ʃ = Na + + K + , частей на миллион / м 2
CEM I 32,5 R CEM I R
0 161,0 107,9 78,1
1 160,3 107,7 78,2
5 157,3 5 157,3 3 79,0
10 154,6 106,8 80,0
20 148,3 103,1 82,0
35 138,6 104,1

Увеличение содержания стекла снижает общую щелочность цементных композиций CEM 32,5 R и CEM 42,5 R; однако она увеличивается для систем с цементом CEM I 42,5 Н. Когда добавка стеклянного порошка была введена выше 100% (), было достигнуто допустимое значение щелочной активности, при этом общее содержание щелочи уже было на уровне 1%.При содержании добавки 35% щелочная активность превышала допустимое значение на 21%. Эти данные показывают, что собственная калиевая щелочная активность цемента играет решающую роль в общей щелочной активности.

Таблица 4

Расчетная щелочная активность цементных композиций с добавкой коричневого стеклянного порошка выше 100% цемента CEM I 32,5 R.

902 902 9002 9001 902 902 902
Запись Внесенный стеклянный порошок,% Щелочная активность, ppm / м 2 Общее количество извлеченных катионов, ppm / м 2
Na + K +
1 1 10.9 151,0 161,9
2 5 14,7 151,1 165,8
3 10 19,4 151,3 28,9 151,6 180,5
5 35 43,0 152,0 195,0

3.2. Щелочная активность цементных продуктов с добавлением стеклянных порошков

Известно, что количество извлеченных щелочных катионов зависит от температуры и времени (выдержки) процесса экстракции [37].Соответственно, было изучено влияние температуры и времени на извлечение цементного продукта (а, б). Экстракцию проводили на кубоидах строительных растворов при температурах 295 К и 368 К.

Зависимость количества извлеченных Na + и K + от температуры и времени процесса экстракции из поверхностных слоев раствора: ( a ) 295 К и ( b ) 368 К.

Согласно а, можно утверждать, что при 295 К количество извлеченных катионов увеличивалось с выдержкой от 5 до 30 с и в дальнейшем стабилизировалось.Таким образом, время воздействия 30 с можно считать оптимальным временем воздействия. Количество извлеченных катионов калия было в 15 раз больше, чем извлеченных катионов натрия, как в цементном порошке. При 368 К процесс экстракции был в два раза быстрее, чем при 295 К. Процесс стабилизации наступал через 15 с; однако через 30 с количество извлеченных катионов снова увеличилось (б).

Таким образом, температура была важным фактором для увеличения количества извлекаемых катионов в единицу времени.Однако экстракция при 368 К имеет существенный недостаток из-за неравномерного нагрева образца за столь короткое время. Соответственно, было предложено проводить процесс экстракции при комнатной температуре с использованием высокочастотного электромагнитного излучения (ВЭР), что позволило интенсифицировать процесс выщелачивания ().

Таблица 5

Влияние условий экстракции на количество извлекаемых катионов.

Условия экстракции Количество извлеченных катионов из поверхностных слоев строительного раствора, ppm / м 2
Время, с Температура, К HER, МГц Na + К +
30 298 0.68 10,90
30 368 1,79 28,10
30 298 2450 1,19 20,40
позволяет почти вдвое увеличить количество извлекаемых катионов без повышения температуры экстрагента. Учитывая, что структурная матрица цементного камня изменяется в период гидратации, мы стремились определить влияние таких структурных изменений на процесс щелочной экстракции из цементного раствора без добавок и из цементных растворов со стеклянными порошками, имеющими различное содержание щелочи и микрокремнезем ( ).

Количество извлеченных ионов из поверхностных слоев раствора в зависимости от времени гидратации цемента: ( a ) 100% CEMI 32,5 R, ( b ) 90% CEMI 32,5 R + 10% бесцветное стекло, ( c ) 90% CEMI 32,5 R + 10% боросиликатного стекла, ( d ) 90% CEMI 32,5 R + 10% микрокремнезема.

Как показано на рисунке a, увеличение щелочной активности калия на 33% наблюдалось для раствора, изготовленного из обычного портландцемента, после трех дней гидратации. Одновременно щелочная активность натрия снизилась на 23%.Введение бесцветного стеклянного порошка снизило щелочную активность калия на 25%; однако тенденция роста с увеличением времени гидратации была тем же результатом, что и для чистого цемента (б). Аналогичная ситуация наблюдалась для боросиликатного стекла (в). Для микрокремнезема (d) щелочная активность калия увеличилась по сравнению с другими добавками, что, скорее всего, связано с высокой удельной калиевой щелочной активностью микрокремнезема (см.).

Для стеклянных порошков было установлено, что первая экстракция была наиболее эффективной [37].С поверхности было удалено более 90% щелочи. При использовании двух и трех экстракций количество экстрагируемых катионов снижалось до 2–6%. Соответствующие исследования были проведены, чтобы определить, сохраняется ли эта тенденция для портландцемента, и результаты представлены в.

Таблица 6

Влияние числа экстракции на количество извлеченных щелочных ионов.

902
N Состав Количество извлеченных щелочных ионов, ppm / м 2
1 Экстракция 2 Экстракция 3 Экстракция
13 + Na + K + Na + K +
1 CEM I 32.5R-100% 1,19 20,40 1,01 27,39 0,50 8,40
2 90% CEM I 32,5R + 10% бесцветное стекло 1,28 15,46 1.60 26,56 0,69 7,48
3 90% CEM I 32,5R + 10% боросиликатное стекло 1,33 21,50 1,01 26,13 0,54 90% ЦЕМ I 32.5R + 10% микрокремнезема 1,90 25,62 1,98 36,30 1,24 17,31

показывает, что количество извлеченного K + во всех составах увеличилось на 35-40% в течение вторая добыча. Однако третья экстракция показала резкое снижение этого значения (на 75%). Данные показывают, что в течение суток после первой экстракции поровая жидкость, обогащенная ионами калия, все еще мигрировала к поверхности образца.Частичная закупорка пор вызвала резкое уменьшение количества извлекаемых ионов при третьей экстракции. О причинах такой блокировки мы поговорим далее. Когда в цемент добавляли 10% стеклянного порошка, наблюдалось уменьшение извлеченных катионов калия независимо от количества экстракций. Это может указывать на подавление щелочной активности калия в портландцементе при высокой щелочной активности натрия стеклянного порошка, что позволяет предсказать явление смешанного щелочного воздействия на пористую структуру портландцемента, в отличие от смешанного щелочного воздействия в стаканы с плотной непористой структурой.

Когда стеклянный порошок был добавлен в цемент, его поверхностные щелочные катионы мгновенно переходили в жидкую фазу, увеличивая содержание щелочи в нем. Затем поверхностный слой зерен стекла растворялся под действием щелочной среды порового флюида. Частичное растворение стекла привело к образованию метасиликатов калия и натрия в поровой жидкости в соответствии со следующей реакцией:

2 ROH + SiO 2 → R 2 SiO 3 + H 2 O

(1)

Кроме того, при избытке H 2 O произошла следующая реакция:

R 2 SiO 3 + m H 2 O → 2ROH + 2 H 2 SiO 3

(2)

H 2 SiO 3 → SiO 2 (гель) + nH 2 O

(3)

(где R + —Na + или К + ).

Гель SiO 2 , содержащийся в поровой жидкости, прилипал к стенкам пор и уменьшал их диаметр. Таким образом, он блокировал движение катионов калия к поверхности цементного продукта, поскольку катионы калия имели больший ионный радиус по сравнению с ионным радиусом катионов натрия. Снижение щелочной активности калия в поровом флюиде происходило из-за высокой щелочной активности натрия стеклянного порошка, которая упоминается как смешанный щелочной эффект в цементе.

4. Выводы

Замена компонента портландцементного клинкера стеклянными отходами в виде стеклянного порошка в количестве от 1 до 35% позволила поддерживать щелочную активность цементной композиции на уровне, соответствующем требованиям стандартов. Одновременно введение такого же количества стеклянных порошков выше 100% превышало эти требования, даже при введении только 1% порошка. Эти результаты показывают, что основную роль, которую играет содержание щелочи, играет щелочная активность портландцемента в отношении калия.

Кроме того, в данной статье предлагается проводить процесс экстракции при комнатной температуре с использованием высокочастотного электромагнитного излучения для интенсификации процесса выщелачивания.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что добавка стекольных отходов в виде порошка способствует повышению натриевой щелочной активности цементных изделий, которые характеризуются высокой щелочной активностью калия. Из-за стеклянного порошка наблюдалось неизвестное явление в отношении эффекта смешанной щелочи в портландцементе.Когда в цемент добавляли 10% стеклянного порошка, наблюдалось уменьшение извлеченных катионов калия независимо от количества экстракций. Это может указывать на подавление щелочной активности калия в портландцементе при высокой щелочной активности натрия стеклянного порошка, что позволяет нам говорить о явлении смешанного щелочного воздействия на пористую структуру портландцемента. Когда стекольные отходы вводятся в структуру цементных композиций в больших количествах, необходимо учитывать реакцию стеклянных зерен с гидроксидом кальция при длительной эксплуатации.

Вклад авторов

Концептуализация, W.S. и Г.К .; методология, W.S .; проверка, W.S., G.K .; формальный анализ, W.S .; расследование, W.S .; письменная — подготовка оригинального черновика, W.S .; написание — просмотр и редактирование, Г.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получало внешнего финансирования.

Заявление институционального наблюдательного совета

Не применимо.

Заявление об информированном согласии

Не применимо.

Заявление о доступности данных

Данные доступны в общедоступном репозитории.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сноски

Примечание издателя: MDPI сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​филиалов организаций.

Ссылки

1. Цемент — Часть 1: Состав, технические характеристики и критерии соответствия для обычных цементов. Польский комитет по стандартизации; Варшава, Польша: 2012.п. 38. PN-EN 197-1: 201. [Google Scholar] 2. Авила-Лопес У., Альманса-Роблес Х.М., Эскаланте-Гарсия Х.И. Исследование новых отходов стекла и известняковых вяжущих с использованием статистических методов. Констр. Строить. Матер. 2015; 82: 296–303. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2015.02.085. [CrossRef] [Google Scholar] 3. Дайер Т.Д., Дхир Р.К. Химические реакции стеклобоя, используемого в качестве компонента цемента. J. Mater. Civ. Англ. 2001; 13: 412–417. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0899-1561 (2001) 13: 6 (412). [CrossRef] [Google Scholar] 4. Шаян А., Сюй А.Характеристики стеклянного порошка в качестве пуццоланового материала в бетоне: полевые испытания на бетонных плитах. Джем. Concr. Res. 2006. 36: 457–468. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2005.12.012. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Соболев К., Тюркер П., Соболева С., Ичиоглу Г. Использование стеклянных отходов в ЭКО-цементе: прочностные свойства и микроструктурные наблюдения. Waste Manag. 2007; 27: 971–976. DOI: 10.1016 / j.wasman.2006.07.014. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Ши К., Ву Ю., Рифлер К., Ван Х. Характеристики и пуццолановая реакционная способность стеклянных порошков.Джем. Concr. Res. 2005; 35: 987–993. DOI: 10.1016 / j.cemconres.2004.05.015. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Белуада М., Рахмуни З.Е.А., Теббал Н. Влияние добавления стеклянного порошка и мраморного порошка на физико-механическое поведение композитного цемента. Процедуры Comput. Sci. 2019; 158: 366–375. DOI: 10.1016 / j.procs.2019.09.064. [CrossRef] [Google Scholar] 8. Омран А., Тагнит-Хамоу А. Характеристики стеклопорошкового бетона в полевых условиях. Констр. Строить. Матер. 2016; 109: 84–95. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.02.006. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Хмири А., Чаабуни М., Самет Б. Химическое поведение измельченных стеклянных отходов при использовании в качестве частичной замены цемента в строительных растворах. Констр. Строить. Матер. 2013; 44: 74–80. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.02.040. [CrossRef] [Google Scholar] 10. Перейра де Оливейра Л.А. Оптимизация пуццолановой реакции измельченных стеклянных отходов, содержащихся в цементных растворах; Материалы SB07 Лиссабона — Устойчивое строительство, материалы и методы: вызовы отрасли в новом тысячелетии; Лиссабон, Португалия.12–14 сентября 2007 г. [Google Scholar] 11. Яни Ю., Хогланд В. Стеклянные отходы при производстве цемента и бетона — обзор. J. Environ. Chem. Англ. 2014; 2: 1767–1775. DOI: 10.1016 / j.jece.2014.03.016. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Алиабдо А.А., Абд Эльмоати А.Е.М., Абошама А.Ю. Использование стеклянных порошков в производстве цемента и бетона. Констр. Строить. Матер. 2016; 124: 866–877. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.08.016. [CrossRef] [Google Scholar] 13. Солиман Н.А., Тагнит-Хамоу А. Разработка бетона со сверхвысокими характеристиками с использованием стеклянного порошка — на пути к экологичному бетону.Констр. Строить. Матер. 2016; 125: 600–612. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.08.073. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Ван Й., Ли Дж., Хе Х., Чжэн З., Су Я., Чжао Х., Ян Дж., Стрнадель Б. Влияние тонких стеклянных отходов мокрого шлифования на свежие свойства и характеристики реакции цементных паст. Констр. Строить. Матер. 2020; 247: 118593. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2020.118593. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Ке Г., Ли В., Ли Р., Ли Ю., Ван Г. Снижение влияния стеклянных порошков на расширение щелочно-кремнеземной реакции (ASR) в цементном композите.Int. J. Concr. Struct. Матер. 2018; 12:67. DOI: 10.1186 / s40069-018-0299-7. [CrossRef] [Google Scholar] 16. Лю Г., Флореа М.В.А., Брауэрс Х.Дж. Оценка эффективности устойчивых высокопрочных строительных смесей, содержащих в качестве связующего большое количество отходов стекла. Констр. Строить. Матер. 2019; 202: 574–588. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.12.110. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Карамбери А., Муцацу А. Участие цветного стеклобоя в вяжущих материалах. Джем. Concr. Compos. 2005. 27: 319–327. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2004.02.021. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Шао Ю., Лефорт Т., Морас С., Родригес Д. Исследования бетона, содержащего измельченные стеклянные отходы. Джем. Concr. Res. 2000; 30: 91–100. DOI: 10.1016 / S0008-8846 (99) 00213-6. [CrossRef] [Google Scholar] 19. Абделли Х.Э., Мокрани Л., Кенноуч С., де Агиар Дж.Б. Использование отработанного стекла для улучшения характеристик бетона: мини-обзор. Waste Manag. Res. J. Sustain. Circ. Экон. 2020; 38: 1204–1213. DOI: 10.1177 / 0734242X20941090. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20.Bueno E.T., Paris J.M., Clavier K.A., Spreadbury C., Ferraro C.C., Townsend T.G. Обзор измельченного отработанного стекла как дополнительного вяжущего материала: акцент на щелочно-кремнеземную реакцию. J. Clean. Prod. 2020; 257: 120180. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2020.120180. [CrossRef] [Google Scholar] 21. Лу Ж.-Х., Ян X., Хе П., Пун К.С. Устойчивое проектирование проницаемого бетона с использованием отработанного стекла и переработанного заполнителя бетона. J. Clean. Prod. 2019; 234: 1102–1112. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2019.06.260. [CrossRef] [Google Scholar] 22.Серпа Д., Сантос Сильва А., де Брито Дж., Понтес Дж., Соареш Д. ASR растворов, содержащих стекло. Констр. Строить. Матер. 2013; 47: 489–495. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2013.05.058. [CrossRef] [Google Scholar] 23. Малек М., Ласица В., Кадела М., Ключиньски Ю., Дудек Д. Физические и механические свойства композитного цемент-стекла, армированного полипропиленовым волокном. Материалы. 2021; 14: 637. DOI: 10.3390 / ma14030637. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Хериянто, Пахлевани Ф., Сахаджвалла В.Влияние различных отходов наполнителя и силанового связующего на механические свойства композита порошкообразная смола. J. Clean. Prod. 2019; 224: 940–956. DOI: 10.1016 / j.jclepro.2019.03.269. [CrossRef] [Google Scholar] 25. Mohammadian A.H.M. Переработка и повторное использование отходов полипропиленового волокна. Матер. Пласт. 2013; 50: 12–17. [Google Scholar] 26. Сир М., Идир Р., Пуано Т. Свойства неорганических полимерных (геополимерных) растворов из стеклобоя. J. Mater. Sci. 2012; 47: 2782–2797. DOI: 10.1007 / s10853-011-6107-2.[CrossRef] [Google Scholar] 27. Тониоло Н., Ринкон А., Ротер Дж. А., Эрколе П., Бернардо Э., Боккаччини А. Р. Широкое повторное использование натронно-известковых стекол в геополимерах на основе летучей золы. Констр. Строить. Матер. 2018; 188: 1077–1084. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2018.08.096. [CrossRef] [Google Scholar] 28. Тавери Г., Тусек Дж., Бернардо Э., Тониоло Н., Боккаччини А. Р., Длоухи И. Доказательство роли бора в структуре геополимеров на основе золы-уноса / боросиликатного стекла. Матер. Lett. 2017; 200: 105–108. DOI: 10.1016 / j.matlet.2017.04.107. [CrossRef] [Google Scholar] 29. Ли Дж., Ли Т., Ли С., Чой Х. Оценка характеристик бесцементных композитов с щелочно-сульфатным активатором для применения в полевых условиях. Материалы. 2020; 13: 5410. DOI: 10.3390 / ma13235410. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Билек В., Сучарда О., Буйдос Д. Морозостойкость щелочно-активированного бетона — важный элемент их устойчивости. Устойчивость. 2021; 13: 473. DOI: 10.3390 / su13020473. [CrossRef] [Google Scholar] 31.Методы испытаний цемента — Часть 2: Химический анализ цемента. CEN; Брюссель, Бельгия: 2016. EN-196-2. [Google Scholar] 32. Стандартные методы испытаний химического анализа натронно-известкового и боросиликатного стекла. ASTM; Вест Коншохокен, Пенсильвания, США: 2016 г. [Google Scholar] 33. Методы испытаний цемента — Часть 6: Определение степени помола. BSI; Лондон, Великобритания: 2019. BS EN 196-6: 2018. [Google Scholar] 34. Шевченко В. Селективное выщелачивание поверхности щелочно-силикатных стекол при термообработке. Glas. Phys.Chem. 1987. 13: 293–295. [Google Scholar] 35. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Щелочная активность стеклянных порошков, используемых в качестве добавок к портландцементу. Часть I. Glas. Phys. Chem. 2015; 41: 500–502. DOI: 10,1134 / S1087659615050181. [CrossRef] [Google Scholar] 36. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Щелочная активность стеклянного порошка, используемого в качестве добавки к портландцементу. Часть II. Glas. Phys. Chem. 2016; 42: 263–265. DOI: 10,1134 / S1087659616030123. [CrossRef] [Google Scholar] 37. Шевченко В.В., Коцай Г.Н. Влияние температуры на выщелачивание ионов щелочных металлов из порошка отработанного стекла, используемого в качестве добавки к портландцементу.Glas. Phys. Chem. 2017; 43: 475–476. DOI: 10,1134 / S1087659617050169. [CrossRef] [Google Scholar]

Advanced Cement Technologies, LLC (ACT)

10.102 — ИНДЕКС ПОЗЗОЛАНИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ
(ПРОЧНОСТЬ НА СЖАТИЕ РАСТВОРОВ)
Метакаолин с высокой реакционной способностью (HRM)
Специальная минеральная добавка для использования с портландцементом

Метакаолин PowerPozz ™ с высокой реакционной способностью компании

Advanced Cement Technologies — это промышленная пуццолановая минеральная добавка, которая значительно улучшает многие эксплуатационные характеристики цементных растворов, бетонов и сопутствующих продуктов.

PowerPozz ™, полученный из очищенной каолиновой глины, представляет собой белый аморфный алюмосиликат, который агрессивно реагирует с гидроксидом кальция, обычным побочным продуктом гидратации цемента, с образованием соединений с вяжущими свойствами.

Программа тестирования

Компания

Advanced Cement Technologies провела оценку эффективности PowerPozz ™ HRM в цементных растворах. Целью тестирования (в соответствии с ASTM C-311 / ASTM C-618) было продемонстрировать индекс пуццолановой активности PowerPozzTMHRM по сравнению с контролем или, в некоторых случаях, по сравнению с другими пуццоланами.

Оценки, проведенные на объектах AGRA Earth and Environmental в Ванкувере, Британская Колумбия, Канада, были проведены в трех этапах:

На этапе 1 PowerPozz ™ использовался в различных концентрациях (5,10, 15%) и сравнивался с такими же концентрациями микрокремнезема и с обычным контролем цемента. Были исследованы сильные стороны и вариации в требуемой дозировке суперпластификатора.

На этапе 2, смеси были изготовлены с использованием ряда различных пуццоланов, включая PowerPozz ™ без суперпластификаторов.Добавляемая вода и, следовательно, отношения воды к связующему могли изменяться для достижения аналогичных потоков. Было изучено влияние на водопотребность и силу.

На этапе 3, прочность на сжатие простого цементного раствора сравнивалась с приростом прочности раствора, в котором 10% цемента было заменено на PowerPozzTMHRM. В этом исследовании сухой суперпластификатор был добавлен как к контрольной, так и к испытательной смесям в постоянной дозировке. И контрольная, и тестовая смеси были получены при соотношении вода / связующее, равном 0.40 и соотношение песок / связующее 2,75. Представленные значения прочности на сжатие являются средними для 3 кубиков в каждом из 4 возрастных интервалов (1,3,7,28 дней).

Методология

В этом исследовании было произведено 9 строительных смесей: две из смесей были комбинациями летучей золы / HRM класса F, и о них будет сообщено отдельно. Для остальных 7 смесей использовались следующие вяжущие материалы:

Смесь 1: Обычный портландцемент типа 1 (контроль)
Смесь 2: OPC / 5% PowerPozz ™ HRM
Mix 3: OPC / 10% PowerPozz ™ HRM
Mix 4: OPC / 15% PowerPozz ™ HRM
Mix 5: OPC / 5% микрокремнезема
Смесь 6: OPC / 10% микрокремнезема
Смесь 7: OPC / 15% микрокремнезема

В процентном отношении дополнительные цементирующие материалы были заменены портландцементом по весу, а не добавками.

Растворы были изготовлены с соотношением вода: вяжущее 0,40.

Приведенные результаты прочности на сжатие являются средними для двух кубов.

Результаты этапа 1

Результаты этапа 1 представлены в таблице 1.

Проект: Сравнительные испытания на прочность метакаолина высокой реакционной способности PowerPozz ™

Тема: Индекс силовой активности с портландцементом (ASTM C-311)

Результаты и обсуждение этапа 1

Результаты показывают, что обе минеральные добавки демонстрируют постепенное увеличение прочности с увеличением процента замещения, вплоть до уровня 15%.

При замене PowerPozz ™ на 5% увеличение прочности на 10% выше контроля. При замене 10% и 15% PowerPozz ™ обеспечил прирост на 22% и 28% соответственно по сравнению с контрольной смесью.

Результаты показывают, что увеличение скорости загрузки PowerPozz ™ способствует повышению прочности.

Эти результаты также показывают, что PowerPozz ™ наиболее эффективен в диапазоне 10 + 2%. При 5% PowerPozz ™ достигается увеличение прочности на 2% на процент PowerPozz ™.Это увеличивается до 2,2% увеличения прочности на процент PowerPozz ™ при 10% замене и незначительно снижается до 1,9% на процент PowerPozz ™ при 15% замене.

При сравнении смесей PowerPozz ™ HRM со смесями, полученными с использованием микрокремнезема, растворы PowerPozz ™ в целом были сильнее через три дня, примерно так же через семь дней и немного ниже через 28 дней.

Эти результаты показывают, что PowerPozz ™ сопоставим с дымом кремнезема с точки зрения увеличения прочности на сжатие, но делает это при гораздо меньшем водопотреблении.Следовательно, растворы PowerPozz ™ требовали значительно меньшей (половины) дозировки суперпластификатора для поддержания текучести и стабильного соотношения вода: вяжущее. Результаты пуццолановой активности без использования суперпластификаторов рассматриваются на этапе 2.

Было замечено, что с PowerPozz ™ белого цвета он давал строительный раствор, который имел довольно нормальный внешний вид, тогда как растворы, произведенные с использованием микрокремнезема, имели характерный темно-серый цвет.

ФАЗА 2

Методология

Во втором исследовании минометы были произведены в соответствии с ASTM C-311.Была изготовлена ​​одна контрольная смесь (обычная OPC), а все другие дополнительные цементирующие материалы были использованы с заменой цемента на 7,5% по массе.

Здесь представлены пять миксов. Из пяти смесей одна была контрольной, одна содержала микрокремнезем, а три были произведены с метакаолинами. Из трех используемых продуктов HRM один — это PowerPozz ™, а два других — другие коммерчески доступные метакаолины.

Смесь 1: OPC — обычный портландцемент (контроль)
Смесь 2: OPC / Метакаолин A
Смесь 3: OPC / Метакаолин B
Смесь 4: OPC / PowerPozz ™
Смесь 5: OPC / Silica Fume

Контрольная смесь была приготовлена ​​с соотношением вода: цемент 0.48. Последующие смеси, содержащие дополнительные вяжущие материалы, имели постоянное вяжущее содержание с водой, которую регулировали для достижения потока, аналогичного контрольной смеси. В результате соотношение вода: связующее для смесей HRM и микрокремнезема варьировалось. На этом этапе не использовались водоредуцирующие добавки.

Результаты этапа 2

Результаты тестов для Фазы 2 представлены в Таблице 2.

Контрольная смесь имела самое низкое соотношение вода: цемент, а смесь микрокремнезема — самое высокое.

Наибольшая прочность была достигнута при замене 7,5% на PowerPozz ™.

Смесь микрокремнезема с относительно высоким водопотреблением и соотношением вода / цезия имела силу, аналогичную контрольной. По этой причине микрокремнезем редко, если вообще когда-либо, используется или рекомендуется без суперпластифицирующих добавок.

Результаты и обсуждение этапа 2

Смесь PowerPozz ™ показала гораздо более низкую потребность в воде, чем смеси, произведенные с использованием микрокремнезема. Если этот эффект компенсируется применением суперпластифицирующих добавок, как в Фазе 1, микрокремнезем может давать несколько более высокую прочность, но с гораздо более высокой дозировкой суперпластификатора.

Продукты, произведенные с использованием PowerPozz ™ или других метакаолинов, значительно светлее по цвету, чем продукты, произведенные с дымом кремнезема при нормальных дозах добавления.

Прочность на сжатие в течение 28 дней раствора, содержащего 7,5% PowerPozz ™, без суперпластификаторов, при соотношении вода: цемент 0,40 превышала все образцы, испытанные на этапе 1.

При замене на 7,5% раствор PowerPozz ™ имел на 9,6% более высокую прочность на сжатие, чем другие образцы метакаолина, и был на 13,6% выше, чем раствор кремнезема и контрольные растворы.

На этом этапе прочность на сжатие простого цементного раствора сравнивалась с приростом прочности раствора, в котором 10% цемента было заменено на PowerPozzTMHRM. В этом исследовании сухой суперпластификатор был добавлен как к контрольной, так и к испытательной смесям, и все они были получены при соотношении вода / связующее 0,40 и соотношении песок / связующее 2,75. Представленные значения прочности на сжатие являются средними для 3 кубиков в каждом из 4 возрастных интервалов (1,3,7,28 дней).

Этап 3 — результаты и обсуждение

Примечательно, что даже при 10% замене цемента на замену 1: 1 пуццоланом (метакаолином) ранняя прочность (1,3 дня) продемонстрировала положительный (> 1) показатель над контролем.Это свидетельствует о ранней реактивности PowerPozzTMHRM. Пуццолановая реакционная способность и прочность в раннем возрасте являются уникальной и определяющей особенностью метакаолина по сравнению с другими пуццолановыми материалами.

Из этих результатов также очевидно, что HRM продолжает указывать на увеличение пуццолановой реактивности с возрастающей скоростью в течение 28-дневного периода исследования. Было бы нормально ожидать, что разница в приросте прочности между испытательной смесью HRM и обычным цементным контролем будет продолжать увеличиваться в течение длительного времени.Этот вывод был сделан в результате нашего собственного исследования и хорошо подтвержден другими в отношении пуццоланов в целом, а также конкретно в отношении HRM и подобных материалов.

Высокая пуццолановая реакционная способность PowerPozzTMHRM, конечно же, делает его важным ингредиентом для разработки высокопрочных материалов. Фактически, когда исследуются варианты конструкции смеси с HRM и без него, обычно обнаруживается, что для увеличения прочности бетона с высокими эксплуатационными характеристиками часто более эффективно использовать HRM, чем увеличивать содержание цемента.

Для бетонов в пределах нормального расчетного диапазона прочности на сжатие, эксплуатационные преимущества HRM также могут быть важны (например: низкая проницаемость, высокое химическое сопротивление, уменьшение коррозии, контроль высолов или ASR и т. Д.). В этих конструкциях смесей можно использовать HRM в качестве заменителя цемента, например, при уровне замены цемента 10 мас.%, А также снизить общее содержание цемента в смеси и при этом комфортно удовлетворить требованиям проектной прочности.

Эти рисунки и примеры представлены только в иллюстративных и описательных целях.Только правильно проведенная пробная партия и программа тестирования.

будет определять фактическую производительность для конкретной конструкции смеси, области применения или набора сырья.

Обратитесь к вашему представителю ACT за помощью в разработке смесей с метакаолином.

PowerPozz ™ — это минеральная добавка, которая обеспечивает отличные эксплуатационные характеристики и может способствовать производству высокопрочных и долговечных строительных растворов, бетонов и сопутствующих продуктов на основе портландцемента.

Вся информация, предоставленная добросовестно и со всеми усилиями для обеспечения точности, предоставляется Advanced Cement Technologies бесплатно и с явной или подразумеваемой гарантией.Приведенные данные, если не указано иное, основаны на стандартных процедурах тестирования, которые доступны по запросу. В отдельных тестах действительно возникают вариации, и приведенные здесь результаты не могут быть приняты за минимальные или максимальные значения для целей спецификации.

Поскольку мы не можем предвидеть все возможные применения нашего продукта, а также вариации производственного оборудования, формул, методов или практик, мы гарантируем только то, что продукт будет соответствовать спецификациям Advanced Cement Technologies на момент продажи.Advanced Cement Technologies оставляет за собой право изменять спецификации, если в этом возникнет необходимость. Продукт продается без явной или подразумеваемой гарантии, при этом не принимаются все гарантии пригодности для использования по назначению и товарной пригодности, а также при условии, что покупатель несет ответственность за определение пригодности продукта для конкретной цели.

Заявления о возможном использовании нашего продукта не предназначены для использования в качестве рекомендаций. Мы не несем ответственности за любые нарушения существующих или будущих патентов.

Все проданные продукты, если не указано иное, будут соответствовать общим условиям продаж, которые прилагаются ко всем предложениям и подтверждениям заказов.

Вопросы и ответы: Почему выбросы цемента имеют значение для изменения климата

Если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов в мире.

В 2015 году он произвел около 2,8 млрд тонн CO2, что эквивалентно 8% от общемирового объема — больше, чем у любой другой страны, кроме Китая или США.

Использование цемента будет расти, поскольку глобальная урбанизация и экономическое развитие увеличивают спрос на новые здания и инфраструктуру. Наряду с другими частями мировой экономики цементной промышленности необходимо будет резко сократить выбросы, чтобы достичь целей Парижского соглашения по температуре. Однако пока достигнут лишь ограниченный прогресс.

Снижение выбросов от цемента. Инфографика Розамунд Пирс для Carbon Brief.

Что такое цемент?

Цемент используется в строительстве для связывания других материалов.Его смешивают с песком, гравием и водой для производства бетона, самого широко используемого строительного материала в мире. Ежегодно используется более 10 миллиардов тонн бетона.

Промышленным стандартом является портландцемент. Он был изобретен в начале 1800-х годов и назван в честь строительного камня, широко использовавшегося в то время в Англии. Сегодня он используется в 98% бетона во всем мире, при этом ежегодно производится 4 миллиарда тонн.

Производство портландцемента, который действует как связующее, является важным этапом в производстве портландцемента.Известняк (CaCO3) «кальцинируется» при высоких температурах в цементной печи с образованием извести (CaO), что приводит к выбросу углекислого газа. В целом происходит следующая реакция:

Почему цемент выделяет столько CO2?

Около половины выбросов цемента — это технологические выбросы, возникающие в результате вышеуказанной реакции. Это основная причина, по которой выбросы цемента часто трудно сократить: поскольку этот CO2 выделяется в результате химической реакции, его нельзя устранить путем замены топлива или повышения эффективности.

Еще 40% выбросов цемента происходит от сжигания ископаемого топлива для нагрева обжиговых печей до высоких температур, необходимых для этого процесса обжига. Последние 10% выбросов приходятся на топливо, необходимое для добычи и транспортировки сырья.

Таким образом, выбросы цемента в значительной степени зависят от доли клинкера, используемого в каждой тонне цемента. Вид топлива и эффективность оборудования, используемого при производстве клинкера, также имеют значение.

Между тем, согласно прогнозам, в ближайшие 40 лет площадь зданий в мире удвоится.Это означает, что производство цемента должно вырасти примерно до 5 миллиардов тонн к 2030 году, что на 25% больше, чем сегодня, и превысит уровень 1990 года более чем в четыре раза.

Таким образом, одного повышения эффективности будет недостаточно для значительного сокращения выбросов в этом секторе.

Какие страны имеют высокие выбросы цемента?

Китай, безусловно, является крупнейшим производителем цемента, за ним с большим отрывом следуют Индия и страны ЕС вместе взятые, как показывает график ниже из недавнего отчета Chatham House.Три четверти производства цемента с 1990 года приходилось на Китай, где в период с 2011 по 2013 год было использовано больше цемента, чем в США за весь ХХ век.

Производство цемента и выбросы с 2010 по 2015 год. Источник: Анализ Olivier et al. (2016) от Chatham House.

В Китае также наблюдается высокий уровень производства цемента в расчете на душу населения, поскольку он переживает быструю урбанизацию, когда многие люди переезжают в высотные или малоэтажные здания из цемента. Однако потребление в Китае может быть близким к стабилизации.

Напротив, потребление в Индии должно значительно возрасти, поскольку она, в свою очередь, быстро урбанизируется и строит инфраструктуру. Ожидается, что наибольший рост в будущем произойдет в Индии и на других развивающихся рынках.

Мужчина поднимает поддон с цементом на строительные леса, Пенджаб, 2011 г. Фото: imageBROKER / Alamy Stock Photo.

По данным Chatham House, в Европе существующие печные мощности способны удовлетворить будущий спрос на цемент. Он добавляет, что европейские производители цемента также являются одними из самых передовых в использовании альтернативных видов топлива.Однако более старое оборудование отстает от Индии и Китая по энергоэффективности.

Аналогичным образом, США, четвертый по величине потребитель цемента, отстают от других крупных производителей по показателям энергоэффективности и соотношению клинкера.

Снизились ли выбросы цемента?

По данным Chatham House, средняя интенсивность выбросов CO2 при производстве цемента — выбросы на тонну произведенной продукции — снизилась на 18% во всем мире за последние несколько десятилетий. Однако выбросы в секторе в целом значительно выросли, а с 1990 года спрос увеличился втрое.

На данный момент прогресс достигнут в трех основных областях. Во-первых, более эффективные печи для обжига цемента сделали производство менее энергоемким. Это может еще больше улучшиться: среднее глобальное потребление энергии на тонну цемента по-прежнему примерно на 20% выше, чем производство с использованием современных наилучших доступных технологий и практики.

Во-вторых, использование альтернативных видов топлива также снизило выбросы — например, использование биомассы или отходов вместо угля. По словам Chatham House, это особенно актуально в Европе, где сейчас около 43% потребления топлива приходится на альтернативные виды топлива.

В-третьих, сокращение доли портландского клинкера в цементе также привело к сокращению выбросов. По данным Chatham House, цемент с высоким содержанием смеси может снизить выбросы на килограмм до четырех раз. Клинкер можно заменить другими цементоподобными материалами, включая отходы от сжигания угля и сталеплавильного производства. Однако это может повлиять на свойства цемента, поэтому подходит только для некоторых конечных целей.

Среднее мировое соотношение клинкера (клинкер: цемент) упало до 0,65 в 2014 году с большим диапазоном от 0.57 в Китае до 0,87 в Евразии.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), после нескольких десятилетий прогресса удельный вес цемента в цементе с 2014 по 2016 год мало изменился. Это связано с тем, что повышение энергоэффективности было компенсировано небольшим увеличением доли клинкера, говорится в сообщении.

Тем не менее, общие выбросы цемента в последние годы не изменились или снизились, так как спрос в Китае стабилизировался.

BioMason использует бактерии для выращивания цементных кирпичей, которые, по ее словам, могут связывать углерод.Предоставлено: bioMASON, Inc.

.

Насколько можно сократить выбросы цемента?

МЭА и отраслевая инициатива по устойчивому развитию цемента (CSI) недавно выпустили новую дорожную карту по низкоуглеродному производству, показывающую, как они считают, что выбросы могут быть сокращены в соответствии со сценарием «2C» и сценарием «ниже 2C». Дорожная карта предполагает, что к 2050 году спрос на цемент вырастет на 12-23%.

Для сценария 2 ° C — в соответствии с 50% -ной вероятностью ограничения роста глобальной температуры до 2 ° C по сравнению с доиндустриальными уровнями к 2100 году — в дорожной карте говорится, что необходимо сокращение выбросов цемента на 24%.(Стоит отметить, что это не соответствует Парижскому соглашению, которое требует, чтобы повышение температуры оставалось как минимум «значительно ниже» 2 ° C.)

Дорожная карта основана на четырех направлениях действий по сокращению выбросов.

Три из них — это стратегии, которые ранее использовались цементной промышленностью для ограничения выбросов, а именно: повышение энергоэффективности, топливо с низким уровнем выбросов и более низкое соотношение клинкера.

Например, дорожная карта устанавливает целевой средний глобальный коэффициент клинкера, равный 0.60 к 2050 году по сравнению с 0,65. Это серьезная проблема: Chatham House отмечает, что к 2050 году ему потребуется примерно на 40% больше заменителей клинкера, чем сегодня, в то время, когда доступность традиционных заменителей — летучей золы и доменного шлака -, вероятно, начнет падать.

Четвертая область — «инновационные технологии», что по сути является сокращением для сокращения выбросов с помощью улавливания и хранения углерода (CCS). Это еще не использовалось в цементной промышленности (испытания стержней), но дорожная карта предполагает, что интеграция CCS в цементном секторе достигнет коммерческого внедрения к 2030 году.Неуверенность в возможности быстрого увеличения масштабов CCS и его высокая стоимость являются основными препятствиями на пути его использования для сокращения выбросов бетона.

На диаграмме ниже показан анализ Chatham House дорожной карты цемента МЭА и CSI. Красная пунктирная линия показывает сокращение выбросов на 24% в соответствии со сценарием 2C (2DS) к 2050 году.

Способы сокращения выбросов цемента, ведущие к «парижскому» пути. Показаны три сценария: «сценарий эталонной технологии» (RTS), «сценарий 2C» (2DS) и «сценарий за пределами 2C» (B2DS).Источник: Анализ Chatham House Технологической дорожной карты IEA и CSI (2018).

В дорожной карте также изложен сценарий «за пределами 2C» (B2DS; фиолетовая пунктирная линия выше), в соответствии с которым потребуется гораздо большее сокращение выбросов на 60%. В этой дорожной карте говорится, что доля общих выбросов углекислого газа от цемента, улавливаемых CCS, должна увеличиться более чем вдвое по сравнению со сценарием 2C, до 63% в 2050 году. Он отмечает, что этого «будет сложно достичь».

Chatham House также отмечает, что потребуется более резкое сокращение, «если предположения о вкладе технологий CCS окажутся оптимистичными».Там написано:

«Переход за пределы 2DS потребует преобразовательных действий в отношении замещения клинкера, новых цементов и CCS, а также внедрения ряда подходов со стороны спроса за пределами сектора для снижения общего потребления. Они также становятся более важными, если CCS окажется слишком сложным для масштабирования ».

Могут ли «новые» цементы сократить выбросы?

Некоторые компании изучали «новые» цементы, которые полностью исключают необходимость в портлендском клинкере. Если бы они могли соперничать с портландцементом по стоимости и характеристикам, они бы предложили способ значительного сокращения выбросов.

Однако ни один из них еще не получил широкого коммерческого использования и в настоящее время используется только в нишевых приложениях. Более того, инновации в этом секторе, как правило, сосредоточены на постепенных изменениях, как показывает глобальный патентный поиск Chatham House, с ограниченным вниманием к новым цементам.

Цементы на основе геополимеров, например, были объектом исследований с 1970-х годов. В них не используется карбонат кальция в качестве ключевого ингредиента, они затвердевают при комнатной температуре и выделяют только воду. Zeobond и banahUK входят в число фирм, производящих их, и обе заявляют о сокращении выбросов примерно на 80-90% по сравнению с портландцементом.

Есть также несколько фирм, разрабатывающих цементы с углеродным отверждением, которые поглощают CO2, а не воду, по мере затвердевания. Если абсорбция CO2 может быть выше, чем CO2, выделяемый во время их производства, цементы потенциально могут использоваться в качестве поглотителя углерода.

Шлакоблок Solidia Concrete ™. Кредит: Solidia

Американская фирма Solidia, например, заявляет, что ее бетон выделяет до 70% меньше CO2, чем портландцемент, включая этот этап секвестрирования. В настоящее время компания сотрудничает с крупным производителем цемента LafargeHolcim.

Точно так же британский стартап Novacem — дочернее предприятие Имперского колледжа Лондона — заявил в 2008 году, что замена портландцемента его «углеродно-отрицательным» продуктом позволит отрасли стать чистым поглотителем выбросов CO2. Однако фирме не удалось собрать достаточно средств для продолжения исследований и производства.

Другие фирмы используют совершенно другие материалы для производства цемента. Например, стартап Biomason из Северной Каролины использует бактерии для выращивания цементных кирпичей, которые, по его словам, не менее сильны, чем традиционная кладка и улавливают углерод.

В таблице ниже, предоставленной Chatham House, обобщены этапы развития нескольких альтернативных технологий производства цемента.

Цементы низкоуглеродистые на разных этапах инновационного цикла. Источник: Chatham House (2018).

Какие препятствия на пути к низкоуглеродистому цементу?

Есть несколько причин, по которым низкоклинкерные или новые цементы до сих пор не получили широкого распространения.

Эти технологии менее апробированы, чем портландцемент, который веками использовался в строительстве.Это приводит к сопротивлению со стороны потребителей цемента, особенно в секторе, который по очевидным причинам склонен ставить безопасность во главу угла. Многие из этих новых технологий также недостаточно развиты, чтобы получить широкое распространение.

Альтернативы также имеют более ограниченное применение, что означает, что может не быть единственной замены портландцементу. Поэтому их использование означало бы отход от предписывающих стандартов. В настоящее время почти все стандарты, нормы проектирования и протоколы испытаний цементных вяжущих и бетона основаны на использовании портландцемента, отмечает Chatham House.Добавляет:

«Новые подходы и особенно новые отраслевые стандарты требуют длительного обсуждения и тестирования. Например, для утверждения и внедрения нового стандарта в ЕС могут потребоваться десятилетия ».

Однако недавние достижения в испытании материалов для бетона могут позволить лучше понять его химический состав, что даст больше уверенности для корректировки отраслевых стандартов.

Альтернативные цементы также должны быть в состоянии конкурировать с портландцементом по стоимости, особенно в отсутствие сильного нормативного или политического давления, такого как цены на углерод.Но переход может потребовать инвестиций в новое оборудование или более дорогие материалы, которые могут окупиться через несколько лет, говорит Chatham House.

Доступ к достаточному количеству сырья, необходимого для производства некоторых цементов, также является важным фактором. Например, доступность летучей золы — побочного продукта сжигания угля и одного из наиболее часто используемых заменителей клинкера — уменьшается по мере закрытия угольных электростанций.

Можно ли снизить спрос на цемент?

Снижение спроса на цемент также может помочь ограничить выбросы, особенно в развивающихся странах.Например, Chatham House подчеркивает, что в городских конструкциях, основанных на системе «капиллярной сети» и идущих вместо автомобилей, можно использовать на треть меньше бетона. Точно так же принципы готических соборов были использованы для проектирования современных бетонных полов, которые на 70% легче обычных.

Использование концепции «экономики замкнутого цикла», позволяющей повторно использовать модульные части зданий, также может сыграть свою роль, так же как и продление срока службы инфраструктуры. Китай, например, подвергся критике за строительство новых некондиционных зданий, которые могут простоять только 25–30 лет, прежде чем будут снесены.

Бетонные ступени, образующие часть морской стены и морской защиты на пляже Блэкпул. Предоставлено: Manor Photography / Alamy Stock Photo.

Бетон в зданиях также можно заменить древесиной, что потенциально позволяет улавливать и хранить CO2. Некоторые новые типы инженерной древесины, такие как перекрестно-клееная древесина, открывают больше возможностей для строительства. Однако экономия углерода при использовании в зданиях древесины, а не стали и бетона, не гарантируется.

Старый бетон также можно измельчить и повторно использовать в таких проектах, как дорожные работы.Однако бетон потеряет свои связывающие свойства, если не будет произведен новый клинкер.

Регулируются ли выбросы цемента?

Цемент часто считается слишком сложным для декарбонизации, наряду с другими секторами, такими как авиация и сталь. Как отмечалось в одном из недавних отчетов, если выбросы цемента вообще упоминаются в публичных дебатах, «обычно следует отметить, что с ними мало что можно сделать».

В результате, цементная промышленность столкнулась с меньшим политическим и коммерческим давлением по сравнению с энергетическим сектором, сказал Феликс Престон Carbon Brief.Престон — старший научный сотрудник Chatham House и соавтор отчета по цементу. Он говорит, что в этом секторе по-прежнему доминирует горстка крупных фирм, контролирующих значительную часть рынка. Престон добавляет:

«[Эти фирмы] часто являются доминирующими или очень влиятельными в географическом регионе, а также на мировой арене. Я думаю, что из-за этого было трудно — и до сих пор трудно — добиваться радикальных перемен. Они не обязательно видят немедленный стимул к амбициозным действиям.”

ЕС считает, что цемент подвергается значительному риску утечки углерода, что означает, что он получает бесплатные разрешения в Системе торговли выбросами ЕС (EU ETS). В преддверии реформ EU ETS 2017 года комитет по окружающей среде Европейского парламента (ENVI) безуспешно предложил прекратить это бесплатное распределение. По словам Chatham House, введение минимальных цен на углерод, которое рассматривается в нескольких странах-членах ЕС, может повлиять на сектор.

Китайская ETS, как ожидается, будет расширяться за счет цемента, но будет охватывать только энергетический сектор на первом этапе.

Принимает ли цементная промышленность меры?

В рамках CSI производители, на которые приходится 30% мирового производства цемента, около двух десятилетий работали вместе над инициативами в области устойчивого развития, включая сокращение выбросов. На Парижской конференции по климату группа объявила о планах сократить свои коллективные выбросы на 20-25% к 2030 году. Это будет уровень амбиций, аналогичный сценарию «ниже 2C», описанному выше.

Всемирная цементная ассоциация (WCA) тем временем разрабатывает «План действий по изменению климата», который будет опубликован в конце этого месяца.Современные технологии могут обеспечить только половину экономии CO2, необходимой для достижения цели 2C Парижского соглашения, как недавно предупредила АВП на своем «Форуме по глобальному изменению климата» в Париже. Членская база АВП составляет более миллиарда тонн годовой мощности по производству цемента.

Всемирная цементная ассоциация (WCA) призывает членов отрасли активизировать усилия по быстрому и масштабному внедрению новых технологий, чтобы сократить выбросы CO2, чтобы эффективно помочь в борьбе с изменением климата.#cement #sustainability #ClimateAction https://t.co/RUgEzIF1DC pic.twitter.com/PQHbl1EBT7

— World Cement Assoc. (@WorldCemAssoc) 5 июля 2018 г.

Недавно созданная Глобальная ассоциация цемента и бетона (GCCA) также хочет улучшить экологические показатели этого сектора. Он должен приступить к работе по устойчивому развитию, проделанной CSI в январе 2019 года.

Несколько цементных фирм также уже ввели внутреннюю цену на углерод или планируют ее ввести.

Линии публикации из этой истории

Хроническая нагрузка цементной пылью вызывает новые повреждения листвы и почек Malus domestica

  • 1.

    Поуп, К. А. III., Эззати, М. и Докери, Д. У. Загрязнение воздуха мелкими частицами и продолжительность жизни в Соединенных Штатах. N. Engl. J. Med. 360 , 376–386 (2009).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • 2.

    Коул, М. А., Эллиотт, Р. Дж. И Шимамото, К. Промышленные характеристики, экологические нормы и загрязнение воздуха: анализ производственного сектора Великобритании. J. Environ. Экон. Manag. 50 , 121–143 (2005).

    MATH Google ученый

  • 3.

    Молина, М. Дж. И Молина, Л. Т. Мегаполисы и загрязнение атмосферы. J. Air Waste Manag. Доц. 54 , 644–680 (2004).

    CAS PubMed Google ученый

  • 4.

    Бытнерович А., Омаса К. и Паолетти Е. Комплексное воздействие загрязнения воздуха и изменения климата на леса: перспектива северного полушария. Environ. Загрязнение. 147 , 438–445 (2007).

    CAS PubMed Google ученый

  • 5.

    Андерсон, Дж. О., Тундиил, Дж. Г. и Столбах, А. Очистка воздуха: обзор воздействия загрязнения воздуха твердыми частицами на здоровье человека. J. Med. Toxicol. 8 , 166–175 (2012).

    CAS PubMed Google ученый

  • 6.

    Shah, K. et al. Цементная пыль вызывает стресс и ослабляет фотосинтез у Arachis hypogaea . Environ. Sci. Загрязнение. Res. 26 , 1–12 (2019).

    Google ученый

  • 7.

    Xing, L. et al. Эпигеномный регуляторный механизм вегетативного фазового перехода Malus hupehensis . J. Agric. Food Chem. 68 , 4812–4829 (2020).

    CAS PubMed Google ученый

  • 8.

    Адак, М., Адак, С. и Пурохит, К. Качество атмосферного воздуха и опасность для здоровья вблизи мини-цементных заводов. Загрязнение. Res. 26 , 361 (2007).

    CAS Google ученый

  • 9.

    Беннет, Дж., Хилл, А., Сулеймани, А. и Эдвардс, В.Острое воздействие комбинации диоксида серы и диоксида азота на растения. Environ. Загрязнение. 1970 (9), 127–132 (1975).

    Google ученый

  • 10.

    Гокзик, С., Эшмор, М. и Беллф, Дж. Реакция сортов редиса на долгосрочное и краткосрочное воздействие диоксида серы, диоксида азота и их смеси. New Phytol. 100 , 191–197 (1985).

    Google ученый

  • 11.

    Мари, Б. и Ормрод, Д. Рост растений томата при постоянном воздействии диоксида серы и диоксида азота. Environ. Загрязнение. Сер. A, Ecol. Биол. 33 , 257–265 (1984).

    CAS Google ученый

  • 12.

    Malhotra, S. & Hocking, D. Биохимические и цитологические эффекты диоксида серы на метаболизм растений. New Phytol. 76 , 227–237 (1976).

    CAS Google ученый

  • 13.

    Пандей, Дж. И Агравал, М. Реакции роста растений томата на низкие концентрации диоксида серы и диоксида азота. Sci. Hortic. 58 , 67–76 (1994).

    CAS Google ученый

  • 14.

    Тинги, Д. Т., Райнерт, Р. А., Даннинг, Дж. А. и Хек, В. В. Повреждение растительности из-за взаимодействия азота. Фитопатология 61 , 1506–1511 (1971).

    CAS Google ученый

  • 15.

    Кабир Г. и Мадугу А. Оценка воздействия цементной промышленности на качество воздуха и смягчающие меры: тематическое исследование. Environ. Монит. Оценивать. 160 , 91 (2010).

    CAS PubMed Google ученый

  • 16.

    Jówiak, M. & Jówiak, M. Влияние цементной промышленности на накопление тяжелых металлов в биоиндикаторах. Ecol chem Eng 16 , 323–334 (2009).

    Google ученый

  • 17.

    Heather, G. Воздействие загрязнения воздуха на сельскохозяйственные культуры (Министерство сельского хозяйства по загрязнению воздуха сельскохозяйственных культур, Онтарио, Канада, 2003 г.).

    Google ученый

  • 18.

    Tchounwou, P. B., Yedjou, C. G., Patlolla, A. K. & Sutton, D. J. Молекулярная, клиническая и экологическая токсикология 133–164 (Springer, Berlin, 2012).

    Google ученый

  • 19.

    Зелеке, З. К., Моен, Б. Э. и Братвейт, М. Воздействие цементной пыли и острая функция легких: исследование с перекрестным сдвигом. BMC Pulm. Med. 10 , 19 (2010).

    PubMed PubMed Central Google ученый

  • 20.

    Song, Y. et al. Твердые частицы, осевшие на листьях пяти вечнозеленых видов в Пекине, Китай: идентификация источника и распределение по размерам. Атмос. Environ. 105 , 53–60 (2015).

    ADS CAS Google ученый

  • 21.

    Pavlík, M. et al. Микроэлементы, присутствующие в взвешенных в воздухе твердых частицах, — стрессоры метаболизма растений. Ecotoxicol. Environ. Saf. 79 , 101–107 (2012).

    PubMed Google ученый

  • 22.

    Рай, А., Кульшрешта, К., Шривастава, П. и Моханти, К. Изменения структуры поверхности листьев из-за загрязнения частицами некоторых обычных растений. Эколог 30 , 18–23 (2010).

    Google ученый

  • 23.

    Tubiello, F. N., Soussana, J.-F. И Хоуден, С. М. Ответ сельскохозяйственных культур и пастбищ на изменение климата. Proc. Natl. Акад. Sci. 104 , 19686–19690 (2007).

    ADS CAS PubMed Google ученый

  • 24.

    Шах, К., Амин, Н., Ахмад, И., Шах, С.& Хуссейн, К. Частицы пыли вызывают стресс, уменьшают количество различных фотосинтетических пигментов и их производных в Ficus benjamina : ландшафтном растении. Int J Agric Biol 19 , 1469–1474 (2017).

    CAS Google ученый

  • 25.

    Shah, K. et al. Влияние хронической пылевой нагрузки на пигменты листьев ландшафтного растения Murraya paniculata . Gesunde Pflanzen 71 , 1–10 (2019).

    Google ученый

  • 26.

    Эметере, М. и Акинеми, М. Моделирование типового анализа дисперсии загрязнения воздуха на цементном заводе. Analele UniversităŃii din Oradea-Seria Geografie 23 , 181–189 (2013).

    Google ученый

  • 27.

    Мутлу, С., Атичи, О. и Кайя, Ю. Влияние цементной пыли на разнообразие и активность антиоксидантных ферментов растений, растущих вокруг цементного завода. Fresenius Environ. Бык. 18 , 1823–1827 (2009).

    CAS Google ученый

  • 28.

    Terzaghi, E. et al. Эффект лесного фильтра: роль листьев в улавливании / выделении твердых частиц из воздуха и связанных с ними ПАУ. Атмос. Environ. 74 , 378–384 (2013).

    ADS CAS Google ученый

  • 29.

    Рай П.K. Воздействие загрязнения твердыми частицами на растения: последствия для биомониторинга окружающей среды. Ecotoxicol. Environ. Saf. 129 , 120–136 (2016).

    CAS PubMed Google ученый

  • 30.

    Смит, К. Р. Биотопливо, загрязнение воздуха и здоровье: глобальный обзор (Springer, Berlin, 2013).

    Google ученый

  • 31.

    Xing, L. et al. Профили транскрипции раскрывают регуляторные механизмы изменений шпорцевых почек и индукции цветков в ответ на изгибание побегов у яблони ( Malus domestica Borkh .). Завод Мол. Биол. 99 , 45–66 (2019).

    CAS PubMed Google ученый

  • 32.

    Xing, L. et al. Идентификация вариации последовательности по всему геному и сравнение связанных с цветком признаков на основе повторного секвенирования «Nagafu No.2 ‘и «Цингуань» сорта яблони ( Malus domestica Borkh .). Границы растениеводства 7 , 908 (2016).

    PubMed PubMed Central Google ученый

  • 33.

    Zuo, X. et al. Экспрессия генов в потенциальных регуляторных путях, контролирующих альтернативное оплодотворение у яблонь «Fuji» ( Malus domestica Borkh .) Во время индукции цветения. Plant Physiol Biochem 132 , 579–589 (2018).

    CAS PubMed Google ученый

  • 34.

    Виолета Н., Трандафир И. и Ионика М. Э. Композиционные характеристики плодов нескольких сортов яблони ( Malus domestica Borkh .). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Клуж-Напока 38 , 228–233 (2010).

    Google ученый

  • 35.

    Хираяма Т. и Шинозаки К.Исследование реакции растений на абиотический стресс в постгеномную эру: прошлое, настоящее и будущее. Плант Дж. 61 , 1041–1052 (2010).

    CAS PubMed Google ученый

  • 36.

    Xing, L. et al. Полногеномная идентификация микроРНК, связанных с вегетативным фазовым переходом, и прогнозирование мишеней с использованием секвенирования деградома в Malus hupehensis . Bmc Genom 15 , 1125 (2014).

    Google ученый

  • 37.

    Xing, L. et al. Изгиб побегов способствует образованию цветочных бутонов за счет регуляции mi РНК у яблони. Plant Biotechnol. J. 14 , 749–770 (2016).

    CAS PubMed Google ученый

  • 38.

    Ma, Y.-H., Ma, F.-W., Wang, Y.-H. И Чжан, Ж.-К. Ответы ферментов, связанных с циклом аскорбат-глутатион, во время стресса засухи в листьях яблони. Acta Physiol. Растение. 33 , 173–180 (2011).

    CAS Google ученый

  • 39.

    Валлат А., Гу, Х. и Дорн С. Как осадки, относительная влажность и температура влияют на выброс летучих веществ яблонями на месте. Фитохимия 66 , 1540–1550 (2005).

    CAS PubMed Google ученый

  • 40.

    Икбал, М.З. и Шафик М. Периодическое влияние загрязнения цементной пылью на рост некоторых видов растений. Тюрк. J. Bot. 25 , 19–24 (2000).

    Google ученый

  • 41.

    Ade-Ademilua, O.E. & Umebese, C.E. Рост Phaseolus vulgaris L. cv. Ифе Браун (Leguminosae) на цементном участке, богатом тяжелыми металлами. Пак. J. Biol. Sci. 10 , 182–185 (2007).

    CAS PubMed Google ученый

  • 42.

    Саралабай В. и Вивеканандан М. Влияние вытяжки из цементной печи на отдельные физико-химические и биологические свойства почвы. Fertil. Res. 40 , 193–196 (1994).

    Google ученый

  • 43.

    Zerrouqi, Z. et al. Оценка воздействия цементной пыли на почву с использованием анализа главных компонентов и ГИС. Внутр. J. Environ. Sci. Technol. 5 , 125–134 (2008).

    CAS Google ученый

  • 44.

    Laniyan, T. A. & Adewumi, A. J. Оценка загрязнения и экологического риска тяжелых металлов, связанных с производством цемента в Эвекоро, Юго-Западная Нигерия. J. Health Pollut. 10 , 200306 (2020).

    PubMed PubMed Central Google ученый

  • 45.

    Адамсон, Э., Адамсон, Х. и Сеппельт, Р.Загрязнение цементной пылью Ceratodon purpureus в Кейси, Восточная Антарктида: повреждение и способность к восстановлению. J. Bryol. 18 , 127–137 (1994).

    Google ученый

  • 46.

    Ламар Р. Э. и Сингх О. Влияние цементной пыли на физико-химические свойства почвы вокруг цементных заводов в Джайнтиа Хиллз, Мегхалая. Environ. Англ. Res. 25 , 409–417 (2019).

    Google ученый

  • 47.

    Билен С., Билен М. и Туран В. Взаимосвязь между выбросами цементной пыли и свойствами почвы. Польский J. Environ. Stud. 28 , 3089–3098 (2019).

    CAS Google ученый

  • 48.

    Шах, К., ул Амин, Н., Ахмад, И. и Ара, Г. Оценка воздействия пигментов листьев на отдельные ландшафтные растения, подверженные воздействию придорожной пыли. Environ. Sci. Загрязнение. Res. 25 , 23055–23073 (2018).

    CAS Google ученый

  • 49.

    Fan, S. et al. Идентификация, классификация и анализ экспрессии семейства генов GRAS в Malus domestica . Фронт. Physiol. 8 , 253 (2017).

    PubMed PubMed Central Google ученый

  • 50.

    Li, Y. et al. Идентификация и анализ экспрессии генов-регуляторов цитокининового ответа во время индукции цветения у яблони ( Malus domestica Borkh). Регул роста растений. 83 , 455–464 (2017).

    CAS Google ученый

  • 51.

    Великова В., Йорданов И. и Едрева А. Окислительный стресс и некоторые антиоксидантные системы у растений фасоли, обработанных кислотными дождями: защитная роль экзогенных полиаминов. Plant Sci. 151 , 59–66 (2000).

    CAS Google ученый

  • 52.

    Сергиев, И., Алексиева В. и Каранов Е. Влияние спермина, атразина и их комбинации на некоторые эндогенные защитные системы и маркеры стресса у растений. Compt. Ренд. Акад. Bulg. Sci. 51 , 121–124 (1997).

    Google ученый

  • 53.

    Ши, С., Ван, Г., Ван, Ю., Чжан, Л. и Чжан, Л. Защитный эффект оксида азота против окислительного стресса под воздействием ультрафиолетового B-излучения. Оксид азота 13 , 1–9 (2005).

    CAS PubMed Google ученый

  • 54.

    Гонг, М., Чен, Б., Ли, З.-Г. И Го, Л.-Х. Вызванная тепловым шоком перекрестная адаптация к жаре, холоду, засухе и солевому стрессу у проростков кукурузы и участие h3O2. J. Plant Physiol. 158 , 1125–1130 (2001).

    CAS Google ученый

  • 55.

    Фернандес-Трухильо, Дж. П., Нок, Дж. Ф., Купферман, Э. М., Браун, С. К. и Уоткинс, С. Б. Активность пероксидазы и развитие поверхностного ожога в плодах яблони. J. Agric. Food Chem. 51 , 7182–7186 (2003).

    PubMed Google ученый

  • 56.

    Агарвал С. и Шахин Р. Стимуляция антиоксидантной системы и перекисного окисления липидов абиотическими стрессами в листьях Momordica charantia . Braz. Дж. Плант. Physiol. 19 , 149–161 (2007).

    CAS Google ученый

  • 57.

    Tausz, M., Šircelj, H. & Grill, D. Система глутатиона как маркер стресса в экофизиологии растений: верна ли концепция реакции на стресс ?. J. Exp. Бот. 55 , 1955–1962 (2004).

    CAS PubMed Google ученый

  • 58.

    Кард, Д. Х., Петерсон, Д. Л., Матсон, П. А. и Абер, Дж. Д. Прогнозирование химического состава листьев с помощью спектроскопии отражения в видимой и ближней инфракрасной областях. Remote Sens. Environ. 26 , 123–147 (1988).

    ADS Google ученый

  • 59.

    Чоу, П. С. и Ландхойссер, С. М. Метод рутинных измерений общего содержания сахара и крахмала в тканях древесных растений. Tree Physiol. 24 , 1129–1136 (2004).

    CAS PubMed Google ученый

  • 60.

    Масуми, А., Кафи, М., Khazaei, H. & Davari, K. Влияние стресса засухи на водный статус, утечку электролитов и ферментативные антиоксиданты кохии ( Kochia scoparia ) в условиях солевого раствора. Пак. J. Bot. 42 , 3517–3524 (2010).

    Google ученый

  • 61.

    Kalve, S., Saini, K., Vissenberg, K., Beeckman, T. & Beemster, G. Поперечное срезание листьев Arabidopsis thaliana с использованием заливки смолой. Биопротокол 5 , 1–5 (2015).

    CAS Google ученый

  • 62.

    Gill, S. & Tuteja, N. Активные формы кислорода и антиоксидантный механизм в устойчивости к абиотическому стрессу у сельскохозяйственных культур. Plant Physiol. Biochem. 48 , 909–930 (2010).

    CAS PubMed Google ученый

  • 63.

    Хан, Т., Мазид, М. и Мохаммад, Ф.Обзор возможностей аскорбиновой кислоты против окислительного стресса, индуцированного у растений. J. Agrobiol. 28 , 97–111 (2011).

    Google ученый

  • 64.

    Валпуэста В. и Ботелла М. А. Биосинтез L-аскорбиновой кислоты в растениях: новые пути для старого антиоксиданта. Trends Plant Sci. 9 , 573–577 (2004).

    CAS PubMed Google ученый

  • 65.

    Ахуджа, И., де Вос, Р. К., Бонс, А. М. и Холл, Р. Д. Молекулярные реакции растений на стресс сталкиваются с изменением климата. Trends Plant Sci. 15 , 664–674 (2010).

    CAS PubMed Google ученый

  • 66.

    Винокур Б. и Альтман А. Последние достижения в разработке устойчивости растений к абиотическому стрессу: достижения и ограничения. Curr. Opin. Biotechnol. 16 , 123–132 (2005).

    CAS PubMed Google ученый

  • 67.

    Новак К., и др. Влияние загрязнения воздуха озоном на рост годичных колец, δ13C, видимые повреждения листвы и газообмен листьев у трех озоночувствительных древесных растений. Tree Physiol. 27 , 941–949 (2007).

    CAS PubMed Google ученый

  • 68.

    Миттлер Р. Абиотический стресс, полевые условия и сочетание стресса. Trends Plant Sci. 11 , 15–19 (2006).

    CAS PubMed Google ученый

  • 69.

    Шулаев В. и Оливер Д. Дж. Метаболические и протеомные маркеры окислительного стресса. Новые инструменты для исследования активных форм кислорода. Plant Physiol. 141 , 367–372 (2006).

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • 70.

    Suzuki, N., Koussevitzky, S., Mittler, R. & Miller, G. Передача сигналов ROS и окислительно-восстановительного потенциала в ответ растений на абиотический стресс. Plant, Cell Environ. 35 , 259–270 (2012).

    CAS Google ученый

  • 71.

    Parvaiz, A. & Satyawati, S. Солевой стресс и фитобиохимические реакции растений — обзор. Plant Soil Environ. 54 , 89 (2008).

    CAS Google ученый

  • 72.

    Terashima, I., Funayama, S. & Sonoike, K. Участком фотоингибирования в листьях Cucumis sativus L. при низких температурах является фотосистема I, а не фотосистема II. Planta 193 , 300–306 (1994).

    CAS Google ученый

  • 73.

    Джаякумар, К., Джалил, К. А. и Виджаяренган, П. Изменения в росте, биохимических компонентах и ​​антиоксидантном потенциале редиса ( Raphanus sativus L.) при кобальтовом стрессе. Тюрк. J. Biol. 31 , 127–136 (2007).

    CAS Google ученый

  • Как сделать супер милые пасхальные яйца из цемента своими руками

    Как у всех идет подготовка к Пасхе? Если у вас не было возможности заняться приготовлением яиц, но вы все еще надеетесь на занятие ремеслом, у меня есть как раз для вас проект: пасхальные яйца из цемента своими руками.А теперь не пугайтесь! Используя яйца в качестве форм, эти пасхальные яйца из цемента на удивление легко сделать плоскими и, что самое главное, год за годом их можно использовать повторно. Мне также нравится, что они тяжелые и стоят вертикально сами по себе, что делает их идеальными для вашего пасхального стола, тематической мантии или книжного шкафа, а также в качестве пресс-папье круглый год. Прежде чем я покажу вам, как это делается, я должен поблагодарить Ребекку за то, что она вдохновила меня на работу с этим потрясающим и малоиспользуемым материалом … а теперь продолжайте читать, чтобы получить пошаговую инструкцию!

    1 из 5

    1. Залейте примерно 1/4 стакана рокитового цемента в пластиковый контейнер.Добавляйте по 1 столовой ложке воды за раз и перемешивайте между каждой добавленной столовой ложкой, пока не получите консистенцию, подобную клею Элмера.
    2. В течение 10 минут осторожно налейте цемент в перевернутые сливные яйца, как показано на рисунке, останавливаясь только у отверстия в яичной скорлупе (, если у вас нет устойчивой руки, может быть полезно использовать пластиковую воронку при заливке до тех пор, пока консистенция цемента достаточно жидкая ). Это создает плоское дно, которое позволяет яйцам стоять вертикально. Поставить на улицу на 1 час, чтобы высохнуть.
    3. После высыхания очистите яичную скорлупу ножом. Советую делать это под проточной водой.
    4. Дать высохнуть. o ptional: Обмотайте половину яйца изолентой и сбрызните аэрозольной краской для забавного окрашивания окунанием.

    2 из 5

    3 из 5

    Теперь начните создавать свои собственные пасхальные яйца из цемента и не забудьте поделиться с нами своим процессом и готовым продуктом в Instagram — отметьте @camillestyles!

    4 из 5

    5 из 5

    Какое ваше любимое пасхальное занятие своими руками? Поделитесь этим с нами ниже.

    Этот пост был первоначально опубликован 27 марта 2013 г. и с тех пор обновляется.

    .

    Вам может понравится

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *