УДК 621.039.7:550.4.424 • Випуск 5 (33) / 2021 • 50-54 сторінки
Федоренко Ю.Г., Розко А.М., Ольховик Ю.О.
Розко А.М., к. геол. н., старший науковий співробітник, Інститут геохімії мінералогії та рудоутворення ім. Семененка М.П. НАН України, ORCID:0000-0002-4614-5569, al.rozko@gmail.com
Ольховик Ю.О. д.т.н., зав. відд. Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», ORCID:0000-0001-5653-2370, yolkhovyk@ukr.net
Анотація
У роботі вивчається вплив складу геополімерних зв’язуючих (доменного шлаку, золи виносу, рідкого скла та КОН) на властивості, а саме: межу міцності на стиск компаундів, утворених при цементуванні рідких радіоактивних відходів (РРВ). Для виконання роботи виготовлялися компаунди, у яких маси компонентів варіювалися згідно плану факторного експерименту 23 – трьох факторів на двох рівнях. У якості факторів обирались рідке скло, суміш шлаку з золою у співвідношенні 1:1 та гідроксид калію. Маса імітату РРВ у всіх дослідах не змінювалася. Досліди не дублювалися, а випадкова похибка оцінювалася аналітично. При розрахунках було отримано рівняння, яке пов’язує межу міцності на стиск компаундів з масою рідкого скла, шлаку та золи і гідроксидом калію. При побудові рівняння було встановлено, що дисперсія партії вимірювань за критерієм Кохрена однорідна, коефіцієнти рівняння за критерієм Стьюдента статистично значимі, а модель (рівняння) за критерієм Фішера адекватна. Аналіз рівняння показав, що на межу міцності впливають шлак та зола, але найбільший вплив виявляє парна взаємодія рідкого скла з золою та шлаком. Наслідком взаємодії є формування геополімерної сітки, яка зміцнює компаунди. Додавання гідроксиду калію зменшує міцність зразків внаслідок зайвих катіонів калію та натрію, для яких функціонального місця (поєднання з атомами Аl для зміни електронної конфігурації на тетраедричну) не знаходиться. Для цього випадку отримано рівняння з коефіцієнтом кореляції R=0.86. Застосування методу крутого сходження показало можливість збільшення межі міцності у 1,5 і більше разів. У подальшому передбачається зменшити кількість золи у зв’язуючому або замінити її на активований температурою каолін. Механічна активація порошку шлаку позитивно позначилась на підвищенні межі міцності на стиск.
Ключові слова: геополімерні зв’язуючі, цементування, факторний експеримент, імітат рідких радіоактивних відходів, компаунд, межа міцності.
Стаття
Література
- Поводження з радіоактивними відходами при експлуатації АЕС ДП «НАЕК «Енергоатом» URL: http://energoatom.kiev.ua/files/file/l.звіт._поводж._з_рав-2016-ilovepdf-compressed.pdf
- ГОСТ Р 51883-2002 Отходы радиоактивные цементированные. Общие технические требования. Госстандарт России. Москва.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 7 с. РД 306.4.008 – 2004.
- Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Гоц В.І., Ковальчук Г.Ю. Цементи та бетони на основі паливних зол і шлаків: Монографія .- Київ: видавництво ТОВ «ІПК Експрес-Поліграф», 2012. – 258с.
- Davidovits J. Soft Mineralurgu and Geopolimers. In proceeding of Geopolimer 88 International Conference, The Universite de Compiegne. Franse, 1988. – pp. 49-56.,
- Глуховский В.Д. Грунтосиликаты, их свойства, технология изготовления и область применения: Автореферат дис. д.т.н. – Киев, 1965.
- Розко А.М. Межа міцності на стиск компаундів, отриманих при цементуванні високосольових борвміщуючих РРВ геополімерними зв’язуючими. Розко А.М., Федоренко Ю.Г., Ольховик Ю.О., Павлишин Г.П. Геохімія техногенезу. випуск 4(32), 2020, – С. 96 – 102.
- ДСТУ БВ. 2.7 – 187: 2009. Цементи. Методи визначення міцності на згин і стиск
- Новик Ф.С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.; Машиностроение; София: Техника, 1980. – 304с.
- Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики – М: Наука, 1983. – 416 с.