Исследование влияния добавок, снижающих содержание водорастворимого хрома (Cr⁶⁺) в портландцементе для хризотилцементных изделий

Актуальность.В мировой практике последних десятилетий отмечается ужесточение требований к качеству строительных материалов, особенно к их экологической безопасности. Для цемента и цементных композиций эта проблема связана со снижением в них содержания хрома, который относится ко второму классу опасности – высоко опасные соединения. С экологической точки зрения наибольшую опасность представляет шестивалентный хром Cr (VI), особенно водорастворимый, являющийся по своей химической природе канцерогенным продуктом, вызывающим нарушение работы иммунной системы.

Цель. Подобрать дозировку дехроматора в весовом количестве (г/т цемента), снижающую содержание водорастворимого хрома (Cr⁶⁺) в портландцементе, применяемом для хризотилцементных изделий, до нормируемого значения не более 0,0002 %. Провести сравнительный анализ добавок двух разных компаний.

Испытания. На первом этапе лабораторных испытаний был произведен совместный помол портландцементного клинкера и добавок в лабораторной мельнице-ступке RetschRM200. Вторым этапом лабораторных испытаний был произведен совместный помол портландцементного клинкера, гипса и добавок в лабораторной барабанной мельнице МБЛ.

Выводы. В результате испытаний добавок дехроматоров, предложенных компаниями ООО «Синтез ОКА-Строительная химия» и MC-Bauchemie, положительное действие, направленное на снижение концентрации водорастворимого хрома (Cr⁶⁺) в портландцементе, применяемом при производстве хризотилцементных изделий, показали образцы обеих компаний.

1. 05.15-19М.226П. Портландцемент с ограниченным содержанием водорастворимых соединений хрома // РЖ 19М. Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. 2005. № 15. EDN: HOZDPP

2. Пуненков С.Е. Проблемы и перспективы производства хризотилцементных материалов // Новости науки и технологий. 2024. № 1 (68). С. 8–14. EDN: TMHNMX

3. Патент № 94021646/04 Российская Федерация, МПК C04B 28/04, C04B 14/28, C04B 22/04, C04B 24/18, C04B 18/14, A61K 33/00. Способ предотвращения аллергических реакций, вызываемых воздействием водорастворимого шестивалентного хрома Cr6+, содержащегося в цементе и/или цементосодержащих составах : № 94021646/04 : заявл. 22.06.1994 : опубл. 10.05.1999 / Фолькхарт Р., Михаэль Ю., Габриэлла А. 9 с.

4. Панова А.В. Технологии производства цемента и негативное воздействие на окружающую среду // Молодой ученый. 2022. № 1. С. 21–23.

5. Зима А.Г. Экологичность конструкционных строительных материалов // Инженерностроительный вестник Прикаспия. 2020. № 2. С. 40–49.

6. Современные проблемы экологии : доклады XIX Международной научно-технической конференции, Тула, 20 октября 2017 г. / под общ. ред. В.М. Панарина. Тула : Инновационные технологии, 2017. 124 с. ISBN: 978-5-9909-4915-7. EDN: ZWQWQD

7. Алешко О.С. Промышленность строительных материалов в ресурсном обеспечении экономического развития России // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 2008. Т. 6. С. 439–461. EDN: KWBWDV

8. Курбангалеева М.Х., Пергушова Л.Р., Минниханова Э.А. Минимизация содержания соединений шестивалентного хрома в сточных водах производства асбестоцементных изделий // Башкирский химический журнал. 2014. Т. 21. № 2. С. 113–116.

9. Патент № 2003109255/03 Российская Федерация, МПК C04B 7/02. Портландцемент с ограниченным содержанием водорастворимых соединений хрома : № 2003109255/03 : заявл. 03.04.2003 : опубл. 20.05.2005 / Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Губарев В.Г. 21 с.

10. Алишев Ш.А. Технологии производства цемента // Перспективные информационные технологии (ПИТ 2017) : труды Международной научно-технической конференции, Самара, 14–16 марта 2017 г. Самара : Самарский научный центр РАН, 2017. С. 843–846. EDN: YOWSRT

11. Горьянова А.О. Состояние и перспективы развития асбестоцементной отрасли // Образование. Наука. Производство : материалы XI Международного молодежного форума, Белгород, 01–20 октября 2019 г. Белгород : Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2019. С. 1908–1911. EDN: OWLNTU

12. Сычев М.М., Корнеев В.И., Федоров Н.Ф. Алит и белит в портландцементном клинкере и процессы легирования. Москва : Стройиздат, 1965. 152 с.

13. Шеин А.Л. Применение рентгенофазового анализа для контроля качества вяжущих в технологии сухих строительных смесей // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2009. № 1 (8). С. 85–88. EDN: OONGUH

14. Кузнецова Т.В., Кривобородов Ю.Р., Бурлов И.Ю. Основные направления в химии и технологии специальных цементов // Строительные материалы. 2008. № 10. С. 61–63. EDN: JXKGLP

15. Каверина Н.В., Назаренко Н.Н., Ашихмина Т.В. Нормирование нагрузки хрома шестивалентного при оценке накопленного вреда окружающей среде // Проблемы загрязнения объектов окружающей среды тяжелыми металлами : труды Международной конференции, Тула, 28–30 сентября 2022 г. Тула : Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, 2022. С. 269–272. EDN: KELGEU

16. Ассакунова Б.Т., Абдыкалыков Т.А. Влияние комплексных модификаторов на свойства портландцемента // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры им. Н. Исанова. 2012. № 3. С. 21–25.

17. Курбангалеева М.Х., Пергушова Л.Р., Минниханова Э.А. Разработка мероприятий по минимизации соединений хрома (VI) в сточных водах производства асбестоцементных изделий // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19. № 1. С. 38–41.

18. Коробова О.С., Ткачева А.С. Перспективы внедрения наилучших доступных технологий при производстве цемента // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2016. № 11. С. 90–95.

19. Дурдыханов Г.Г., Аллыев М.Х., Сапаров Б.Б. Основные свойства и особенности производства портландцемента // Вестник науки. 2024. Т. 2. № 4 (73). С. 634–638.

20. Лоик Т.А. Исследование влияния условий помола клинкера на свойства портландцемента // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 01–20 мая 2019 г. Белгород : Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2019. С. 2528–2536. EDN: KLTMCR