Структура, состав и свойства геополимеров из отходов минеральной ваты

При производстве минеральной ваты образуются отходы в количестве до 30 % от массы готовой продукции. Данные отходы можно использовать при изготовлении строительных материалов, в частности в качестве сырья для получения геополимеров (шлакощелочных вяжущих). Цель исследования состояла в установлении влияния химического состава отходов производства минеральной ваты (ОПМВ) на фазовый состав, структуру и физико-механические свойства геополимеров. Пять видов ОПМВ с различным химическим составом и удельной поверхностью гидратировали в присутствии NaOH (от 2 до 4 мас. %). Экспериментальные результаты получены с применением методов рентгенофазового (РФА), дифференциально-термического (ДТА) и дифференциально-термогравиметрического (ДТГ) анализа, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), физико-механических испытаний. Установлено, что основным продуктом гидратации ОПМВ в присутствии NaOH являются гидросиликаты кальция типа C–A–S–H волокнистой структуры. Наибольшее количество C–A–S–H зафиксировано в образцах геополимеров из отходов с модулем кислотности от 1,4 до 1,6. Прочность при сжатии полученных материалов достигает 80 МПа. Они также характеризуются высокой водостойкостью. Для получения геополимеров со стабильными свойствами содержание Al₂O₃ в отходе должно быть около 10 %. Выявленные результаты позволили установить взаимосвязь между структурой, составом и физико-механическими свойствами геополимеров из ОПМВ. Практическая значимость результатов исследования заключается в возможности получения бетонов более высоких классов по прочности.