Statybinės keramikos su lakiaisiais ir dugno pelenais struktūros ir savybių tyrimai

Abstract

Disertacijoje nagrinėjamos po komunalinių atliekų deginimo susidariusių lakiųjų ir dugno pelenų naudojimo, kaip priedų statybinėje keramikoje, galimybės. Norint įvertinti lakiųjų ir dugno pelenų poveikį keraminės šukės struktūrai ir savybėms, parinkti technologinius parametrus, atsižvelgiant į žaliavų ir minėtų priedų cheminę, mineraloginę sudėtį, savybes, tiriamos keraminių šukių fizikinės ir mechaninės savybės, ilgaamžiškumas, toksiškumas. Po komunalinių atliekų deginimo susidariusių lakiųjų ir dugno pelenų naudojimas statybinės keramikos gamyboje leistų sumažinti minėtų atliekų kiekį ir teigiamai veiktų ekologinį balansą. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros ir autorės publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvade aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, iškeliamas darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė bei ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pateikiamos autorės publikacijos disertacijos tema, pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikiama literatūros analizė apie po komunalinių atliekų deginimo susidariusių lakiųjų ir dugno pelenų sudėtį, savybes, apdorojimo technologijas bei naudojimo galimybes gaminant keraminius gaminius. Skyriaus pabaigoje suformuluotos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje aprašytos darbe naudojamos pagrindinės žaliavos ir priedai, pateikti keraminių šukių gamybos technologiniai parametrai bei tyrimams naudotos metodikos. Trečiajame skyriuje pateikti lakiųjų ir dugno pelenų cheminės, mineraloginės, granuliometrinės sudėties, fizikinių savybių bei mikrostruktūros tyrimai. Nustatyta lakiųjų ir dugno pelenų įtaka keraminės šukės mineraloginei sudėčiai, struktūrai, fizikinėms ir mechaninėms savybėms, ilgaamžiškumui, nagrinėjamas toksiškumas. Remiantis gautais tyrimų rezultatais skyriaus pabaigoje suformuluotos išvados ir pateikiamos rekomendacijos. Disertacijos tema paskelbti septyni straipsniai: du – mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Clarivate Analytics Web of Science leidinių sąrašą, turinčiuose citavimo indeksą, du – Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazės „Conference Proceedings“ leidiniuose, trys – kitų tarptautinių duomenų bazių leidiniuose. Disertacijos tema perskaityti septyni pranešimai nacionalinėse ir tarptautinėse mokslinėse konferencijose.

The dissertation considers possibilities of using fly ash and bottom ash from municipal solid incineration waste in building ceramics. In order to evaluate the effect of the examined fly ash and bottom ash on the structure and properties of clay bricks, technological parameters were selected according to the chemical and mineralogical composition of raw materials and additives, their properties, physical-mechanical properties of clay bricks are investigated, durability, toxicity. Usage of fly ash and bottom ash from municipal incineration waste in the production of building ceramics would allow to reduce the amount of mentioned waste and positively affect ecological balance. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions, reference list and list of the author’s publications on the topic of the thesis. The introductory chapter discusses about the research problem, relevance of the thesis, describes the object of research, formulates the aim and objectives of the thesis, describes the research methodology, raises the scientific novelty of the thesis, the practical value of the research findings and defended statements. At the end of the introductory chapter, the author’s dissertation publications, conference reports and the structure of the dissertation are presented. The first chapter presents literature review on the composition, properties, treatment technologies and application possibilities of municipal solid incineration waste (fly ash and bottom ash) in the production of ceramic products. At the end of the chapter, conclusions are formulated and the tasks of the thesis are specified. The second chapter de-scribes the main raw materials and additives used in the work, presents the technological parameters for the production of clay bricks, as well as the methods used for the research. The third chapter presents the research of chemical, mineralogical, granulometric composition, physical properties and microstructure of fly ash and bottom ash. The influence of fly ash and bottom ash on the mineralogical composition, structure, physical-mechanical properties, durability of the clay bricks was determined, and the toxicity is examined. Based on the obtained research results, conclusions were formulated at the end of the chapter and recommendations are provided. 7 articles have been published on the topic of the dissertation: two – in scientific journals included in the list of Clarivate Analytics Web of Science publications with citation index, two – in publications of Clarivate Analytics Web of Science data base Conference Proceedings, three – in publications of other international databases. Seven reports on the topic of the dissertation have been presented at national and international scientific conferences.