Реєстраційний номер
0426U000089, Кандидатська дисертація
На здобуття
Кандидат технічних наук
Дата захисту
09-04-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Підвищення фізико-механічних показників бетону на дрібнозернистих відходах гірничозбагачувальних комбінатів
Здобувач
Чайка Віталій Миколайович,
Керівник Плугін Андрій Аркадійович
Керівник Вандоловський Олександр Георгійович
Опонент Оксак Сергій Володимирович
Опонент Шабанова Галина Миколаївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 – будівельні матеріали та вироби. Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Харків – 2025. Дисертація присвячена створенню теоретичних та експериментальних основ обґрунтування отримання особливо-дрібнозернистого бетону (ОДБ) із відходів
гірничо-збагачувальних комбінатів з покращеними фізико-механічними характеристиками для будівельних виробів. В дослідженнях використано відходи Полтавського ГЗК. Актуальність теми обумовлена тим, що в світі є багато регіонів, де спостерігається дефіцит якісних пісків для дрібного заповнювача бетонів. Поряд з цим, враховуючи значну кількість в Україні ГЗК (Інгулецький, Новокриворізький, Південний, Полтавський тощо) хвостів збагачення акумульовано багато мільйонів м3. Їх утилізація в бетонах сприятиме також розв’язанню екологічних проблем і відповідає концепції Green Concrete. В результаті аналітичного огляду літературних джерел висунуто робочу гіпотезу: підвищення фізико-механічних показників бетону на хвостах збагачення може бути досягнуто за рахунок збільшення щільності упаковки частинок різних розмірів шляхом регулювання вмісту пилуватих фракцій уведенням мікрокремнезему та зниження водопотреби
суміші уведенням суперпластифікаторів, а також застосування інтенсивних способів формування. Виконано теоретичні дослідження з регулювання структури та властивостей ОДБ із хвостів збагачення з урахуванням електроповерхневих властивостей його складових. Дослідження показали, що у середовищі тверднучого шлакопортландцемену не менше 69 % його зерен мають негативний поверхневий заряд та здатні утворювати електрогетерогенні контакти з кристалогідратами з позитивним поверхневим зарядом, не менше 14 % (карбонати) мають позитивний
поверхневий заряд. Обґрунтовано структуру ОДБ з урахуванням контактів між зернами заповнювача кутастої форми, доведено можливість підвищення міцності уведенням мінеральних наповнювачів та мікронаповнювачів з частинками розміром, меншим у 7 разів, ніж розмір попередньої фракції. Для проектування складу ОДБ із хвостів збагачення запропоновано визначати та забезпечувати оптимальну величину коефіцієнту розсунення зерен заповнювача цементним тістом з включенням до нього пилуватих фракцій заповнювача. Встановлено, що у
цементному камені ОДБ з добавкою мікрокремнезему спостерігаються більш висока ступінь гідратації цементу, менша кількість портландиту та більша кількість гідросилікатного гелю, гідроалюмінатів кальцію та дрібних зерен кварцу. Отримано залежності фізико-механічних показників міцності ОДБ із хвостів збагачення від його складу та способів формування дрібноштучних виробів із них. Результати досліджень впроваджено – виготовлено та укладено на будівельному об’єкті дослідно-промислову партію тротуарної плитки об’ємом 2970 м2.
Економічний ефект обумовлений зниженням собівартості виробів на 75,8 грн./м2 і для дослідно-промислової партії склав 189 557 грн. в перерахунку на ціни 2025 р. Соціальний ефект обумовлений утилізацією відвалів відходів ГЗК зі звільненням сільськогосподарських земель, отже, відповідністю розробленого бетону концепції Green Concrete.
Ключові слова: відхід гірничозбагачувального комбінату, хвости збагачення, шлакопортландцемент, мікрокремнезем, полікарбоксилат, особливо-дрібнозернистий бетон, структура, міцність.
Дата реєстрації
2026-04-24
Додано/оновлено в НРАТ
2026-04-24 / 2026-07-01
