обучающийся кафедры металлургии черных металлов и химических технологий
Student of the Department of Ferrous Metallurgy and Chemical Technologies
аспирант кафедры механики и машиностроения
Postgraduate Student of the Department of Mechanics and Mechanical Engineering
к.т.н., заведующий кафедрой металлургии черных металлов и химических технологий
Cand. Sci. (Eng.), Head of the Department of Metallurgy of Ferrous Metals and Chemical Technologies
Провели исследование по модифицированию полимерно-минеральных композитов на основе вторичных полиолефинов с мусорных полигонов и добавкой песка в виде металлургических отходов. Рассмотрели возможность использования доменного шлака и высушенного доменного шлама в качестве частичной и полной замены песка при фиксированном соотношении полимерной матрицы и минерального наполнителя. В качестве полимерной матрицы использовали смесь полиэтиленов высокого и низкого давления. Рассмотрены особенности технологии переработки, включающей стадии пластификации, гранулирования, повторной гомогенизации и последующего прессования. Это обеспечивало более равномерное распределение минеральной фазы в объеме композита. Оценили влияние соотношения песка и шлако-шламовой смеси на прочность при сжатии образцов. Установили, что при увеличении доли металлургических компонентов в составе наполнителя максимальное напряжение при сжатии возрастает с 25,21 до 28,87 МПа. Полученный результат указывает на положительное влияние шлако-шламовой смеси на прочностные свойства композита в исследованных условиях. Показано, что доменные шлак и шлам могут рассматриваться не только как замена части природного минерального сырья, но и как функциональная минеральная фаза в составе полимерно-минеральных композитов. Полученные данные позволяют рассматривать совместное использование вторичных полиолефинов и металлургических отходов как одно из перспективных направлений утилизации промышленных и бытовых отходов. Результаты подтверждают целесообразность дальнейших исследований таких композитов применительно к производству маслобензостойких плит и элементов дорожных покрытий, не несущих конструктивных нагрузок.
A study was conducted on the modification of polymer-mineral composites based on secondary polyolefins from landfills and the addition of sand in the form of metallurgical waste. The possibility of using blast furnace sludge and dried blast furnace sludge as a partial and complete replacement for sand with a fixed ratio of polymer matrix and mineral filler was considered. A mixture of high- and low-pressure polyethylene was used as the polymer matrix. The features of the processing technology, including the stages of plasticization, granulation, re-homogenization and subsequent pressing, are considered. This ensured a more uniform distribution of the mineral phase in the volume of the composite. The effect of the ratio of sand and slag-slurry mixture on the compressive strength of the samples was evaluated. It was found that with an increase in the proportion of metallurgical components in the filler, the maximum compressive stress increases from 25.21 to 28.87 MPa. The obtained result indicates the positive effect of the slag-slurry mixture on the strength properties of the composite under the studied conditions. It is shown that blast furnace slag and sludge can be considered not only as a substitute for a part of natural mineral raw materials, but also as a functional mineral phase in the composition of polymer-mineral composites. The data obtained allow us to consider the joint use of secondary polyolefins and metallurgical waste as one of the promising areas for the disposal of industrial and household waste. The results confirm the expediency of further studies of such composites in relation to the production of oil- and gasoline-resistant plates and road surface elements that do not carry structural loads.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.