Hybrid fly ash based alkali activated cements

Alkaline activation is one of the most perspective ways for creating very high volumes fly ash cements. The main phases of structure in such “hybrid” systems are represented by mixes N-A-S-H and N-C-A-S-H new formations. The paper is showing differences in structure formation and properties of low-Ca and high-Ca-containing fly ash alkali activated cements. Appropriate pplications are shown

Розробка шлакового цементу, активованого Na(K) солями сильних кислот, для бетонів армованих сталевою арматурою

This paper proposes a technique to prevent the corrosion of steel reinforcement in concrete based on slag cement (SC) activated by Na(K) salts of strong acids (SSA) in the composition of by-pass cement kiln dust (BP). The technique implies using additional modifiers in the form of the Portland cement CEM I 42,5 R and the calcium-aluminate admixture (CAA) С3А∙6H2O.It is shown that adding the Portland cement contributes to enhancing the intensifying influence of BP on the SC hydration, accompanied by an increase in the strength of artificial stone. This effect is predetermined by the formation of hydrosilicates in hydration products with an increased crystallization degree in the form of CSH(I) and C2SH(A).Modifying SC with CAA ensures the intensive formation of low-soluble AFm phases in the composition of hydration products, aimed at reliable binding the SSA anions (Cl-, SO42-) that are aggressive to steel reinforcement.The study result has established the possibility to produce SC, activated by SSA, when using BP, the Portland cement, and CAA. Mathematical methods to plan the experiment were applied to produce an SC composition of "granulated blast furnace slag – BP – Portland cement – CAA", characterized by a strength class of 42.5 and a molar ratio of Cl-/OH- in a porous solution not exceeding 0.6. The resulting properties predetermine the feasibility of using SC in steel-reinforced concrete.The relevance of this work is due to the modern trends in the development of the construction industry. The introduction of cement that contains mineral additives, in particular granulated blast furnace slag, contributes to improving the environment by reducing СО2 emission. The use of such cement as a base of steel-reinforced concrete ensures the increase in their functionality and durabilityПредложен способ предотвращения коррозии стальной арматуры в бетоне на основе шлаковых цементов, активизированных Na(K) солями сильных кислот (ССК) в составе цементной пыли байпаса (ПБ). Способ заключается в использовании дополнительных модификаторов в виде портландцемента СЕМ I 42,5 R и кальциево-алюминатной добавки (КАД) С3А∙6H2O.Показано, что добавка портландцемента содействует усилению активизирующего влияния ПБ на гидратацию ШЦ, что сопровождается повышением прочности искусственного камня. Указанный эффект обусловлен формированием в продуктах гидратации гидросиликатов с повышенной степенью кристаллизации в виде CSH(I) и C2SH(A).Модификация ШЦ КАД обеспечивает интенсивное формирования в составе продуктов гидратации АFm фаз для надежного связывания анионов ССК (Cl-, SO42-), агрессивных по отношению к стальной арматуры.В результате исследований установлена возможность получения ШЦ, активизированного ССК, при использовании ПБ, портландцемента и КАД. С помощью методов математического планирования эксперимента получен ШЦ состава «гранулированный доменный шлак – ПБ – портландцемент – КАД», характеризующийся классом прочности 42,5 и мольным соотношением Cl-/OH- в поровом растворе не более 0,6. Полученные свойства обуславливают целесообразность использования ШЦ в бетонах, армированных стальной арматурой.Актуальность выполненной работы обусловлена современными тенденциями развития строительной отрасли. Применение цементов, содержащих минеральные добавки, такие как гранулированный доменный шлак, способствует улучшению экологической ситуации вследствие уменьшения эмиссии СО2. Использование таких цементов в качестве основы бетонов, армированных стальной арматурой, обеспечивает повышение их функциональности и долговечностиЗапропоновано спосіб запобігання корозії сталевої арматури в бетоні на основі шлакових цементів (ШЦ), активізованих Na(K) солями сильних кислот (ССК) в складі цементного пилу байпасу (ПБ). Спосіб полягає в використанні додаткових модифікаторів у вигляді портландцементу СЕМ I 42,5 R та кальцієво-алюмінатної добавки (КАД) С3А∙6H2O.Показано, що добавка портландцементу сприяє підсиленню активізуючого впливу ПБ на гідратацію ШЦ, що супроводжується зростанням міцності штучного каменю. Зазначений ефект обумовлено формуванням в продуктах гідратації гідросилікатів з підвищеним ступенем кристалізації у вигляді CSH(I) і C2SH(A).Модифікація ШЦ КАД забезпечує інтенсивне формування в складі продуктів гідратації малорозчинних AFm фаз для надійного зв’язування аніонів ССК (Cl-, SO42-), агресивних до сталевої арматури.В результаті досліджень встановлено можливість отримання ШЦ, активізованого ССК, при використанні ПБ, портландцементу та КАД. За допомогою методів математичного планування експерименту отримано ШЦ складу «гранульований доменний шлак – ПБ – портландцемент – КАД», що характеризується класом міцності 42,5 та мольним співвідношенням Cl-/OH- в поровому розчині не більше 0,6. Отримані властивості обумовлюють доцільність використання ШЦ в бетонах, армованих сталевою арматурою.Актуальність виконаної роботи обумовлена сучасними тенденціями розвитку будівельної галузі. Запровадження цементів, що містять мінеральні добавки, зокрема гранульований доменний шлак, сприяє покращенню екологічної ситуації внаслідок зменшення емісії СО2. Використання таких цементів в якості основи бетонів, армованих сталевою арматурою, забезпечує підвищення їх функціональності і довговічност

Вплив співвідношення оксидів і температури на структуроутворення лужних гідроалюмосілікатів

In the course of optimization of compositions of alkaline hydro-aluminosilicates of general structural formula – (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O, it is established that the phase composition of artificial stone depends more on the ratio of basic oxides; the temperature of hardening in the range of 20÷80 °С increases the speed of structure formation of zeolite-like phases.A determining factor of influence on the type of hydrated new formations is the ratio of SiO2/Al2O3; its increase leads to the creation of zeolite-like phases with high content of silica in its composition. At hardening of alkaline hydro-aluminosilicate of the given structural forms under standard conditions of hardening, providing for a high degree of crystallinity of structure, optimal is the ratio SiO2/Al2O3=4÷5.Introduction of potassium ions into the composition of hydro-aluminosilicate contributes to obtaining potassium and sodium–potassium zeolite–like new formations and to increasing the degree of crystallinity of the indicated phases. To accelerate the structure formation of alkaline hydro-aluminosilicate under standard conditions of hardening, it is necessary to introduce potassium oxide at K2O/R2O=0,15÷0,3.With an increase in the temperature of hardening of alkaline hydro-aluminosilicate from 20 to 80 °, the phase composition of artificial stone remains practically unchanged; however, this leads to an increase in the velocity of structure formation and the degree of crystallinity of artificial stone.As a result of optimization, we determined optimum structural formula of hydro-aluminosilicate (0,8Na2O+0,2K2O)·Al2O3·4,5SiO2·nH2O, which makes it possible under standard conditions of hardening to obtain water-resistant artificial stone by the synthesis in the composition of hydrated new formations of zeolite-like minerals of the type of zeolite Na–A; sodium and potassium heulandite, as well as sodium potassium phillipsite.Исследовано влияние соотношения основных оксидов щелочных гидроалюмосиликатов состава (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O и температуры твердения 20÷80оС на процессы их структурообразования. При твердении в нормальных условиях оптимальной структурной формулой щелочного гидроалюмосиликата является (0,2K2O+0,8Na2O) 4,5SiO2·Al2O3·nH2O, что позволяет получать водостойкий искусственный камень за счет синтеза гидратных новообразований цеолитоподобных минералов типа: цеолита Na-A; натриевого и калиевого гейландита, а также калий-натриевого филлипсита.Досліджено вплив співвідношення основних оксидів лужних гідроалюмосилікатів складу (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O та температури твердіння 20÷80оС на процеси їх структуроутворення. При твердінні за нормальних умов оптимальною структурною формулою лужного гідроалюмосилікату є (0,2K2O+0,8Na2O)·4,5SiO2·Al2O3·nH2O, що дозволяє отримувати водостійкий штучний камінь за рахунок синтезу гідратних новоутворень цеолітоподібних мінералів типу: цеоліту Na-A; натрієвого та калієвого гейландиту, а також калій-натрієвого філліпситу

Вплив CaO-вміщуючих модифікаторів на властивості лужних алюмосилікатних зв’язуючих

The basis for ensuring the resistance of artificial stone based on alkaline aluminosilicate binders to variable environmental conditions is the formation of zeolite- and mica-like hydrate neo-formations.It is possible to control the structure forming processes and, as a result, the operational properties of alkaline hydro aluminum silicates using the variation of the ratio of basic oxides of the binder, dispersiveness of particles and hardening conditions. It was noted that in order to obtain high operational characteristics of a stone based on alkali aluminosilicate binders, there is a need for elevated temperature of their hardening.The research shows that it is possible to ensure water resistance of artificial stone at hardening under normal conditions at the expense of the modification of the binder by Ca-containing additives.The influence of CaO-containing modifiers of different phase composition on physical and mechanical properties of artificial stone based on alkali aluminosilicate binders was explored. Ensuring water resistance of artificial stone at its hardening under conditions of normal temperatures was proved by experimental research and its phase composition was studied. The kind and the optimal amount of CaO-containing modifiers to provide for operational properties of artificial stone were determined. The use of CaO-containing modifiers of alkaline aluminosilicate binders ensures the acceleration of their structure formation and contributes to an increase in water resistance and strength under normal conditions.The influence of CaO-containing modifiers of various morphological type on physical and mechanical properties of artificial stone based on alkaline aluminosilicate binders was studied. It was established that on day 28of hardening at ambient temperature of 20±2 °С regardless of the type of introduction of Ca-containing modifiers, artificial stone is characterized by strength at compression from 14.2 to 42.8 MPa with a coefficient of water resistance from 0.81 to 1.05 due to the formation in combustion products of the mixture of high- and low-base calcium hydro silicates and zeolite-like neo-formations of the hybrid type – calcium-sodium hydroaluminosilicates with an insignificant content of Na- and K-heulandite. It was shown that water resistance of artificial stone in the early periods of hardening at ambient temperature of 20±2 °С is ensured due to the formation in hydration products of the binder of high- and low-base calcium hydro silicates, formed due to hydration of Portland cement, ground slag and slaked lime. It is possible to accelerate the kinetics of strength gaining with ensuring the water resistance of artificial stone using liquid glass with silicate module of 2.0–2.6 and lime content in the amount of 2.0–3.0 % percent of the weight of alkaline aluminosilicate binder as an alkaline component. It was noted that hydraulic activity of Ca-containing modifiers decreases in the series Slag>Са(ОН)2>СаСО3>Portland cement>Alumina cementОсновой для обеспечения устойчивости искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих к переменных условиям внешней среды является формирование в его фазовом составе цеолито- и слюдоподобных гидратных новообразований.Управление процессами структурообразования и, как следствие, эксплуатационными свойствами щелочных гидроалюмосиликатов возможно с помощью вариации соотношения основных оксидов связующего, дисперсностью частиц и условий твердения. Отмечено, что для получения высоких эксплуатационных характеристик камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих существует необходимость в повышенных температурах их твердения.В работе показано, что обеспечение водостойкости искусственного камня, при его твердении в нормальных условиях, возможно за счет модификации связующего Са-содержащими добавками.Исследовано влияние CaO-содержащих модификаторов различного фазового состава на физико-механические характеристики искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих. Экспериментальными исследованиями доказано обеспечения водостойкости искусственного камня при твердении в условиях нормальных температур и изучены его фазовый состав. Определен вид и оптимальное количество CaO-вмещающих модификаторов для обеспечения эксплуатационных свойств искусственного камня. Использование CaO-содержащих модификаторов щелочных алюмосиликатных связующих? обеспечивает ускорение их структурообразования, способствует повышению водостойкости и прочности в нормальных условиях твердения.Исследовано влияние CaO-содержащих модификаторов различного морфологического типа на физико-механические характеристики искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих. Установлено, что на 28 сутки твердения при температуре окружающей среды 20±2 °С и независимо от типа введения Са-содержащих модификаторов, искусственный камень характеризуется прочностью при сжатии от 14,2 до 42,8 МПа с коэффициентом водостойкости от 0,81 до 1,05 за счет образования в продуктах гидратации смеси высоко- и низкоосновных гидросиликатов кальция и цеолитоподобных новообразований гибридного типа - кальций-натриевых гидроалюмосиликатов с незначительным содержанием Na- и K- гейландита. Показано, что водостойкость искусственного камня в ранние сроки твердения при температуре среды 20±2 °С обеспечивается за счет образования в продуктах гидратации связующего высоко- и низкоосновных гидросиликатов кальция, образующихся вследствие гидратации портландцемента, молотого шлака и гашеной извести. Ускорить кинетику набора прочности, с обеспечением водостойкости искусственного камня, возможно при использовании в качестве щелочного компонента жидкого стекла с силикатным модулем 2,0–2,6 и содержанием извести в количестве 2,0÷3,0 % от массы щелочного алюмосиликатного связующего. Отмечено, что гидравлическая активность Са-содержащих модификаторов уменьшается в ряду Шлак>Са(ОН)2>СаСО3>Портландцемент>Гглиноземистый цементОсновою для забезпечення стійкості штучного каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих до змінних умов зовнішнього середовища є формування в його фазовому складі цеоліто- та слюдоподібних гідратних новоутворень.Управління процесами структуроутворення та, як наслідок, експлуатаційними властивостями лужних гідроалюмосилікатів, можливе за допомогою варіації співвідношення основних оксидів зв’язуючого, дисперсністю частинок та умовами тверднення. Зазначено, що для отримання високих експлуатаційних характеристик каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих існує необхідність у підвищених температурах їх тверднення. В роботі запропоновано забезпечення водостійкості штучного каменю при його твердненні в нормальних умовах за рахунок модифікації зв’язуючого Са-вміщуючими добавками.Досліджено вплив CaO-вміщуючих модифікаторів різного морфологічного типу на фізико-механічні характеристики штучного каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих. Встановлено, що на 28 добу тверднення при температурі зовнішнього середовища 20±2 оС і незалежно від типу введення Са-вміщуючих модифікаторів, штучний камінь характеризується міцністю при стиску від 14,2 до 42,8 МПа з коефіцієнтом водостійкості від 0,81 до 1,05 за рахунок утворення в продуктах гідратації суміші високо- та низькоосновних гідросилікатів кальцію та цеолітоподібних новоутворень гібридного типу - кальцій-натрієвих гідроалюмосилікатів із незначним вмістом Na- і K- гейландитів. Показано, що водостійкість штучного каменю в ранні терміни твердіння при температурі середовища 20±2 °С забезпечується за рахунок утворення в продуктах гідратації зв’язуючих високо- і низькоосновних гідросилікатів кальцію, що утворюються внаслідок гідратації портландцементу, меленого шлаку і гашеного вапна.Прискорити кінетику набору міцності з забезпеченням водостійкості штучного каменю можливо при використанні в якості лужного компоненту рідинного скла з силікатним модулем 2,0–2,6 і вмістом вапна пушонки 2,0÷3,0 % від маси лужного алюмосилікатного зв’язуючого. Відмічено, що гідравлічна активність Са-вміщуючих модифікаторів зменшується в ряді Шлак>Са(ОН)2>СаСО3>Портландцемепнт>Глиноземистий цемен

Визначення впливу складу алюмосилікатного зв’язуючого на реотехнологічні властивості адгезивів для деревини

Main rheotechnological properties of aluminosilicate adhesives for gluing wood arrays have been investigated. It was established that for adhesives based on the alkaline aluminosilicate binding agent with a composition of Na2O×Al2O3×4.5SiO2×17.5H2O dynamic viscosity in the range of speeds from 0 to 200 RPM varies from 6.933 sP to 368.4 Sp, and the mean plastic viscosity takes the magnitude of 86.27 sP. At the same value of surface tension and cohesive work, the smallest angle of wetting (cosQ=0.7973) and the largest coefficients of wetting (s=0.8986) and spreadability (f=–6.5 mN/m), as well as the work of adhesion forces (Wa=58.23 mN/m), wetting (Wa=58.23 mN/m), are demonstrated by beech backing, followed by alder, ash, pine, birch, and oak.For adhesives based on the alkaline aluminosilicate binding agent with a composition of Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O dynamic viscosity in the speed range from 0 to 200 RPM varies from 5.340 sP to 374.4 sP, and the mean plastic viscosity takes the magnitude of 85.72 sP. At the same value of surface tension and cohesive work, the smallest angle of wetting (cosQ=0.5876) and the largest coefficients of wetting (s=0.7938) and spreadability (f=–19.34 mN/m), as well as the work of adhesion forces (Wa=74.46 mN/m), wetting (Ww=27.56 mN/m), are demonstrated by alder backing, followed by pine, oak, birch, beech, and ash.For the adhesive with a composition of Na2O×Al2O3×4.5SiO2×17.5H2O, at low values of shear rate, from 0.0378 to 1.05 1/sec, the shear force increases from 26.21 dyne/cm2 to 48.64 dyne/cm2. The data obtained significantly exceed the same indicators for a liquid glass at high shear rates, from 14 to 39 1/sec. For the adhesive with a composition of Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O, at low shear speeds there is a sharp increase in the shear effort, from 40 to 110 dyne cm2. This is due to the dispersion processes in the silica component. At an increase in the shear speed values from 5 to 42 1/sec, the shear effort increases from 110 to 158 dyne/cm2. This relates to the stabilization of viscosity values with the formation of a homogeneous adhesive structureИсследованы основные реотехнологические свойства алюмосиликатных адгезивов для склеивания массивов древесины. Отмечено, что для адгезивов на основе щелочного алюмосиликатного связующего вида Na2O×Al2O3×4,5SiO2×17,5H2O динамическая вязкость в диапазоне скоростей от 0 до 200 RPM меняется от 6933 сП до 368,4 сП, а средняя пластическая составляет величину 86,27 сП. При одинаковом значении поверхностного натяжения и работы когезии, наименьшим углом смачивания (cosq=0,7973) и наибольшими коэффициентами смачивания (s=0,8986) и растекаемости (f=-6,5 мН/м), а также работами сил адгезии (Wa=58,23 мН/м), смачивания (Ww=25,83 мН/м) характеризуется подложка бука, далее – ольхи, ясеня, сосны, березы и дуба.Для адгезивов на основе щелочного алюмосиликатного связующего вида Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O динамическая вязкость в диапазоне скоростей от 0 до 200 RPM меняется от 5340 сП до 374,4 сП, а средняя пластическая составляет величину 85,72 сП. При одинаковом значении поверхностного натяжения и работы когезии, наименьшим углом смачивания (cosQ=0,5876) и наибольшими коэффициентами смачивания (s=0,7938) и растекаемости (f=-19,34 мН/м), а также работами сил адгезии (Wa=74,46 мН/м), смачивания (Ww=27,56 мН/м) характеризуется подложка ольхи, далее – сосны, дуба, березы, бука и ясеня.Для адгезива состава Na2O×Al2O3×4,5SiO2×17,5H2O при малых значениях скорости сдвига от 0, 0378 до 1,05 1/сек усилия сдвига увеличивается от 26,21 dyne/cm2 до 48,64 dyne/cm2. Полученные данные значительно превышают эти же показатели жидкого стекла при больших скоростях сдвига от 14 до 39 1/сек. Для адгезива состава Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O на малых скоростях сдвига наблюдается резкий всплеск усилия сдвига от 40 до 110 dyne/cm2. Это связано с процессами диспергации кремнеземистой составляющей. При увеличении значений скорости сдвига от 5 до 42 1/сек усилия сдвига увеличивается от 110 до 158 dyne/cm2. Это связано со стабилизацией значений вязкости с образованием однородной структуры адгезиваДосліджено основні реотехнологічні властивості алюмосилікатних адгезивів для склеювання масивів деревини. Відзначено, що для адгезивів на основі лужного алюмосилікатного зв’язуючого складу Na2O×Al2O3×4,5SiO2×17,5H2O динамічна в’язкість в діапазоні швидкостей від 0 до 200 RPM змінюється від 6933 сП до 368,4 сП, а середня пластична в’язкість становить величину 86,27 сП. При однаковому значенні поверхневого натягу і роботи когезії, найменшим кутом змочування (cosQ=0,7973) і найбільшими коефіцієнтами змочування (s=0,8986) і млинності (f=-6,5 мН/м), а також роботами сил адгезії (Wa=58,23 мН/м), змочування (Ww=25,83 мН/м) характеризується підкладка бука, надалі - вільхи, ясеню, сосни, берези і дубу.Для адгезивів на основі лужного алюмосилікатного зв’язуючого складу Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O динамічна в’язкість в діапазоні швидкостей від 0 до 200 RPM змінюється від 5340 сП до 374,4 сП, а середня пластична в’язкість становить величину 85,72 сП. При однаковому значенні поверхневого натягу і роботи когезії, найменшим кутом змочування (cosQ=0,5876) і найбільшими коефіцієнтами змочування (s=0,7938) і млинності (f=-19,34 мН/м), а також роботами сил адгезії (Wa=74,46 мН/м), змочування (Ww=27,56 мН/м) характеризується підкладка вільхи, надалі - сосни, дубу, берези, бука і ясеню.Для адгезиву складу Na2O×Al2O3×4,5SiO2×17,5H2O при малих значеннях швидкості зсуву від 0,0378 до 1,05 1/сек зусилля зсуву збільшується від 26,21 dyne/cm2 до 48,64 dyne/cm2. Отримані дані значно перевищують ці ж показники рідинного скла при великих швидкостях зсуву від 14 до 39 1/сек.Для адгезиву складу Na2O×Al2O3×6SiO2×20H2O на малих швидкостях зсуву спостерігається різкий сплеск зусилля зсуву від 40 до 110 dyne cm2. Це пов'язано з процесами диспергації кремнеземистої складової. При збільшенні значень швидкості зсуву від 5 до 42 1/сек зусилля зсуву збільшується від 110 до 158 dyne/cm2. Це пов'язано зі стабілізацією значень в'язкості з утворенням однорідної структури адгезив

Визначення впливу наповнювачів на спучувальну здатність органо-неорганічного покриття будівельних конструкцій

The analysis of methods of determining the intumescent ability of fire­retardant coatings was performed, and the need to develop reliable methods for the study of the blistering process for the creation of new types of coatings was identified. Evaluation of the swelling ratio of inorganic and organic coatings, revealed the unreliability of the real values of the kinetics of decomposition of materials. The method for determining the kinetics of swelling of coatings was validated, and with the constant heat and mass transfer conditions during the test, the device was designed. Studies of the kinetics of swelling of organic­inorganic coatings by this method have shown that under prolonged exposure to high temperature, the swelling coefficient decreases due to the foam­coke burnout. The results of determining the intumescent ability of coatings when adding fillers showed that when exposed to high­temperature stream, the material burnout and the coating weight loss are reduced by more than half due to the formation of high­temperature compounds, and this increases the time to reach the limit temperature. As a result of thermogravimetric study, the weight loss of the coatings depending on the temperature was determined, the activation energy was investigated in the temperature expansion of the coatings and it was found that for organic­inorganic coating, it was 18.79 kJ/mol, and in the case of the introduction of fillers – tripled. These data suggest the feasibility of the use of fillers based on oxides and hydroxides to improve the efficiency of organic­inorganic coatings.Предложены методика и оборудование для определения кинетики вспучивания огнезащитных покрытий. Исследовано влияние наполнителей на коэффициент вспучивания покрытия на основе неорганических и органических веществ в процессе термического воздействия. Установлено влияние наполнителей при воздействии высокотемпературного теплового потока на смену процесса вспучивания огнезащитных покрытий и определен механизм кинетики действия наполнителей, характеризующийся снижением скорости и потери массыЗапропоновано методику та обладнання для визначення кінетики спучування вогнезахисних покриттів. Досліджено вплив наповнювачів на коефіцієнт спучування покриття на основі неорганічних та органічних речовин в процесі термічного впливу. Встановлено вплив наповнювачів при дії високотемпературного теплового потоку на зміну процесу спучення вогнезахисного покриття та визначено механізм кінетики дії наповнювачів, який характеризується зниженням швидкості та втрати мас

Аналіз ефективності дії пластифікаторів при структуроутворенні лужних цементів

The problem of plasticization of alkaline cements was analyzed and the ways of its solution were offered. The problem is related to the structural instability of a number of chemical admixtures that are effective in plasticisation of clinker cements in the highly alkaline media of hardening cement. Superplasticizers based on polyesters lose their steric effect due to the hydrolysis reaction. On the other hand, selectivity of action of chemical admixtures is associated with the changes in a wide range of compositions of alkaline cements. In addition, the degree of changes in the structure of admixtures depends not only on the medium pH but also on the nature of the alkaline component, the production process and use of such cements. Generalization of the problems made it possible to proceed with the expansion of the range of substances from the class of surface active substances (SAS), their experimental verification and the application proposal for plasticization of alkaline cements. As plasticizing SAS characterized by stability of molecular structure in alkaline media, low- and high-molecular compounds from the class of acyclic (aliphatic) compounds or fatty compounds were considered. The polyester-based superplasticizers traditionally applied in plasticization of calcium cement systems were used for comparison. Variation of the nature and ratio of components in the composition of alkaline cements as well as the chemical admixture nature were taken as the main factors in the study of features of cement plasticization. Comparative evaluation of effectiveness of these admixtures indicates selectivity of use taking into account composition of alkaline cements. As a result of this research, systematization of classes of chemical compounds according to their effectiveness as plasticizers for alkaline cements was proposed. Such a systematization can be used in development of commercial products in a form of plasticizing additives for concretes and mortars.Проанализирована проблема пластификации цементов, щелочную среду которых определяет присутствие соединений щелочных металлов, и предложены пути ее решения. В качестве альтернативы суперпластификаторам на основе сложных полиэфиров предложен широкий круг поверхностно-активных веществ, пригодных для пластификации щелочных цементов. Органические соединения систематизированы по эффективности действия в качестве пластификаторов щелочных цементовПроаналізовано проблему пластифікації цементів, лужне середовище яких визначає присутність сполук лужних металів, та запропоновано шляхи її вирішення. В якості альтернативи суперпластифікаторам на основі складних поліефірів запропоновано широке коло поверхнево-активних речовин, придатних для пластифікації лужних цементів. Органічні сполуки систематизовані за ефективністю дії як пластифікатори лужних цементі

Economics and Business Innovation

Матеріал, представлений у підручнику відображає сучасні проблеми впливу інновацій на підприємницьку діяльність бізнес-структур. У підручнику розглядаються питання впровадження інновацій в економічних системах, а також наводяться матеріали, що висвітлюють специфіку управління інноваційними процесами. Зокрема, в них розглядаються питання: генерування інновацій на підприємствах, реалізації цифрових трансформацій, інтенсифікації бізнес-процесів в умовах сучасних промислових революцій, формування інноваційних моделей ведення бізнесу, а також інші актуальні в сьогоднішніх умовах питання. Підручник призначений для викладачів і студентів, а також може бути використаний керівниками підприємств, фахівцями та бізнесменами в їх практичній діяльності.The material presented in the textbook reflects modern problems of the influence of innovations on the entrepreneurial activity of business structures. The textbook examines the issues of introducing innovations in economic systems, as well as provides materials highlighting the specifics of managing innovation processes. In particular, they consider the following issues: generation of innovations at enterprises, implementation of digital transformations, intensification of business processes in the conditions of modern industrial revolutions, formation of innovative business models, as well as other issues relevant in today's conditions. The textbook is intended for teachers and students, and can also be used by enterprise managers, specialists and businessmen in their practical activities

Застосування лужно-активованого цементу для імобілізації іоно-обмінних смол з низьким рівнем радіоактивності

All generated and collected low-level radioactive wastes (LRW) should be processed into final products for a long-term disposal without loss of their properties. Worldwide, cementation is the most widely used technology for immobilization of nuclear wastes. Due to many existing varieties of LRW some of these wastes are incompatible with the process of hydration and hardening of a cement matrix and require optimization of cement immobilization technologies. The paper presents the results of devising new formulations of multi-component alkali-activated cement, which is aimed at complex processing of low-level radioactive waste with ion-exchange resins. The radioactive wastes to be immobilized included two types of ion-exchange resins: cation- and anion-exchange resins mixed as 2:1 with pH=12 and anion-exchange resin with pH=5. Analysis of the obtained results from the developed optimal recipes proved that the properties of the final products are in compliance and in some cases even exceed those set in standards GB 7023 and GB 14569 of the P. R. China. High efficiency of the alkali-activated cement matrices for immobilization of radioactive wastes is attributed to their ability to bind radionuclides not only mechanically and adsorptionally, as it happens in case of traditional cement matrices, but also chemically–within the composition of zeolite-like hydration products of the R2O∙MeO∙Al2O3∙nSiO2mH2O or R2O∙Al2O3∙nSiO2mH2O types, where: R=Na, K, and Cs; Me=Ca, Mg, and Sr.Рассмотрены два типа радиоактивных ионообменных смол с низким уровнем активности: смесь катионной и анионной смол в пропорции 2:1 и анионно-обменная смола. Представлены результаты разработки компаундов в соответствии с требованиями стандартов КНР GB 7023 и GB 14569. Показана высокая эффективность использования шлакощелочных систем для иммобилизации радиоактивных отходов.Розглянуто два типи радіоактивних іоно-обмінних смол з низьким рівнем активності: суміш катіонної та аніонної смоли в пропорції 2:1 та аніонно-обнінну смолу.Наведено результати розробки компаундів відповідно до вимог стандартів КНР GB 7023 та GB 14569. Доведено високу ефективність використання шлаколужних систем для імобілізації рідоактивних відходів

Ефективність використання лужних гібридних цементів для імобілізації іоно-обмінних смол з низьким рівнем радіоактивності

Immobilization by cementation of anion­exchange resins is closely associated with high pH­values of a cement matrix as a result of compositional build­up of the cements used as binding agents. At high pH values the anion­exchange resins with acid reaction (pH<5) start recycling in a body of the hardening cement compound resulting in its destruction. The paper covers the results on efficiency of the hybrid alkali activated cements as binding agents which at the initial stage of hydration have high pH values of the cement stone (pH>12), thus providing a required strength gain. Later, pH values tend to lower (pH<10), thus retarding the process of resin recycling to the values which do not affect negatively durability of the resulted solidified waste forms. The examples of hybrid alkali activated cements compositional build up are provided together with physico­mechanical properties of the resulted solidified waste forms. These results show that these properties are superior to those specified in the standards of the P. R. China, these are: GB 7023 and GB 14569.Были разработаны составы матриц для утилизации анионно-обменных смол с низким уровнем радиоактивности, которые образуются как следствие работы атомных реакторов, с использованием гибридных щелочных цементов. Показаны результаты исследований эксплуатационных свойств конечного продукта (прочности, радиационной стойкости и пр.) и доказано, что по своим физико-механическим и физическим характеристикам разработанные составы соответствуют требованиям стандартов КНР GB 7023 и GB 14569Було розроблено склади матриць для утилізації аніонно-обмінних смол з низьким рівнем радіоактивності, що утворюються внаслідок роботи атомних реакторів, з використанням гібридних лужних цементів. Показано результати дослідження експлуатаційних властивостей кінцевого продукту (міцності, вилуговування, радіаційної стійкості, тощо) та доведено, що за своїми фізико-механічними та фізичними властивостями розроблені склади відповідають вимогам стандартів КНР GB 7023 та GB 1456