Пути декарбонизации строительной отрасли как современный вызов для получения низкоуглеродных строительных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлен анализ современных подходов и представлений получения новых строительных композиционных материалов с низким углеродным следом, в том числе получаемые с применением вторичного сырья из техногенных отходов. Сделан вывод о том, что сокращение выбросов углекислого газа при производстве низкоуглеродистых бетонов происходит в результате замены части цемента другими видами вяжущих или специальных наполнителей, обеспечивающих сохранение или улучшение основных параметров структуры строительного материала, либо за счет технологий, способствующих сокращению клинкерной доли вяжущего с сохранением заданных свойств бетона. Отмечены лидеры в мировой практике в области низкоуглеродного материаловедения. Обозначена актуальность развития темы экологической безопасности и устойчивого развития.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С.-А. Ю. Муртазаев

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.murtazaev@mail.ru

д-р техн. наук 

Россия, 364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100

Л. Р. Бекмурзаева

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Email: eip-eco2017@yandex.ru

канд. геол. наук 

Россия, 364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100

М. Ш. Саламанова

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Email: madina_salamanova@mail.ru

д-р техн. наук 

Россия, 364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100

М. С. Сайдумов

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Email: saidumov_m@mail.ru

канд. техн. наук 

Россия, 364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100

Р. С. Витаргова

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

Email: ruzanavitargova@gmail.com

лаборант 

Россия, 364021, г. Грозный, пр. Исаева, 100

Список литературы

  1. World Commission on Environment and Development, «Our Common Future». Ed. G. Bruntland. Oxford: Oxford Univ. Press, 1987. 400 p.
  2. Шведова Н.А. ООН и цели устойчивого развития: на пути к реализации // Женщина в российском обществе. 2022. № 3. С. 3–16.
  3. Рахимова Н.Р., Рахимов Р.З. XVI Международный конгресс по химии цемента «Дальнейшая декарбонизация и циркуляционное производство и применение цемента и бетона» // Строительные материалы. 2024. № 1–2. C. 95–99. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2024-821-1-2-95-99
  4. Guo Y., Luo L., Liu T., Hao L., Li Y., Liu P., Zhu T.A review of low-carbon technologies and projects for the global cement industry. Journal of Environmental Sciences. 2024. Vol. 136, pp. 682–697. https:// doi.org/10.1016/j.jes.2023.01.021
  5. Andrew R.M. Global CO2 emissions from cement production, 1928–2018. Journal of Earth System Science. 2019. No. 11 (4), pp. 1675–1710 https:// doi.org/10.5194/essd-11-1675-2019
  6. Miller S.A., Horvath A., Monteiro P.J.M., Readily implementable techniques cancut annual CO2 emissions from the production of concrete by over 20%. Environmental Research Letters. 2016. Vol. 11. No. 7. 074029. https:// doi.org/10.1088/1748-9326/11/7/074029
  7. Salim Barbhuiyaa, Fragkoulis Kanavarisb, Bibhuti Bhusan Dasc, Maria Idreesd. Decarbonising cement and concrete production: strategies, challenges and pathways for sustainable development. Journal of Building Engineering. 2024. No. 86. 108861. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108861
  8. Fadi A., Wajahat S.A., Muhammad S., Ahmed F.D. Advancements in low-carbon concrete as a construction material for the sustainable built environment. Developments in the Built Environment. 2023. No. 16. 100284. https://doi.org/10.1016/j.dibe.2023.100284
  9. Mingyu Yang, Lin Chen, Jianzhong Lai, Ahmed I. Osman, Mohamed Farghali, David W. Rooney, Pow-Seng Yap. Advancing environmental sustainability in construction through innovative low-carbon, high-performance cement-based composites: A review. Materials Today Sustainability. 2024. Vol. 26. 100712. https://doi.org/10.1016/j.mtsust.2024.100712
  10. Binjie Tang, Huanyu Wu, Yu-Fei Wu. Evaluation of the carbon reduction benefits of adopting the compression cast technology in concrete components production based on LCA. Resources, Conservation & Recycling. 2024. Vol. 208. 107733. https:// doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107733
  11. Thorne J., Bompa D.V., Funari M.F., Garcia-Troncoso N. Environmental impact evaluation of low-carbon concrete incorporating fly ash and limestone. Cleaner Materials. 2024. No. 12. 100242. https://doi.org/10.1016/j.clema.2024.100242
  12. Абдрахимов В.З. Использование металлургических кальций-, алюминий- и железосодержащих шлаков в производстве жаростойкого бетона на основе ортофосфорной кислоты. Construction and Geotechnics. 2022. Т. 13. № 1. С. 82–95. https:// doi.org/10.15593/2224-9826/2022.1.07
  13. Ву Ким Зиен, Танг Ван Лам, Баженова С.И., Нгуен Зуен Фонг. Возможность использования доменных шлаков в производстве бетонов и растворов во Вьетнаме // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 11. С. 17–24. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2019-4-11-17-24
  14. Кузнецова Т.В., Нефедьев А.П., Коссов Д.Ю. Кинетика гидратации и свойства цемента с добавкой метакаолина // Строительные материалы. 2015. № 7. С. 3–9.
  15. Antoni M., Rossen J., Martirena F., Scrivener K. Cement substitution by a combination of metakaolin and limestone. Cement and Concrete Research. 2012. Vol. 42. Iss. 12, рр. 1579–1589. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.09.006
  16. Вакуров А.Е., Абросимов И.П. Описание и преимущества технологии производства бетона из диоксида углерода в строительстве // Бюллетень науки и практики. Т. 4. № 8. 2018. С. 148–153.
  17. Ipek M., Yilmaz K., Sümer M., Saribiyik M., 2011. Effect of pre-setting pressure applied to mechanical behaviours of reactive powder concrete during setting phase. Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Iss. 1, pp. 61–68. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2010.06.056
  18. Ipek M., Yilmaz K., Uysal M., The effect of pre-setting pressure applied flexural strength and fracture toughness of reactive powder concrete during the setting phase. Construction and Building Materials. 2012. Vol. 26. Iss. 1, pp. 459–465. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.06.045
  19. Wu Y.F., Kazmi S.M.S., Munir M.J., Zhou Y., Xing F., Effect of compression casting method on the compressive strength, elastic modulus and microstructure of rubber concrete. Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 264. 121746 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121746
  20. Wang X., Wang J., Kazmi S.M.S., Wu Y.F., Development of new layered compression casting approach for concrete. Cement and Concrete Composites. 2022. Vol. 134. 104738. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104738
  21. Tang B., Wu H., Wu Y.F., Evaluation of carbon reduction benefits of compression cast waste rubber concrete based on LCA approach. Journal of Building Engineering. 2024. Vol. 86. 108818. https:// doi.org/10.1016/j.jobe.2024.108818
  22. Сайдумов М.С., Муртазаев С.-А.Ю., Межидов Д.А. Теоретические и практические аспекты вторичного использования отходов гидролизных производств в композиционных строительных материалах (обзор) // Строительные материалы. 2023. № 12. С. 61–69. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-820-12-61-69
  23. Саламанова М.Ш., Муртазаев С.-А.Ю., Нахаев М.Р. Возможные пути альтернативного решения проблем в цементной индустрии // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 73–77. https:// doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-73-77
  24. Саламанова М.Ш., Гацаев З.Ш., Сызранцев В.В. Исследование свойств щелочных вяжущих материалов с добавкой тонкодисперсного бентонита // Вестник Московского государственного строительного университета. 2022. Т. 17. № 8. С. 1017–1026.
  25. Саламанова М.Ш., Муртазаев С.-А.Ю. Цементы щелочной активации: возможность снижения энергоемкости получения строительных композитов // Строительные материалы. 2019. № 7. С. 32–40. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-772-7-32-40

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Выбросы углекислого газа при производстве цемента во всем мире с 1960 по 2021 г. [7]

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Технология производства бетона методом CarbonCure [16]

Скачать (92KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Минеральный порошок: а – аспирационная пыль; b – клинкерная пыль

Скачать (19KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дифрактограмма образца «аспирационная пыль – Na2SiO3»: A – кварц; Б – кальцит; В – альбит; Д – мусковит; И – ларнит; Р – гарронит; Ж – оксид магния

Скачать (837KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Типичные агрегаты кристаллов кальциевых силикатов

Скачать (304KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Типичные массивные агрегаты кальциевых силикатов

Скачать (399KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2024