Толыпина Наталья Максимовна – доктор технических наук, доцент, проф. кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова 46
Tolypina Natalia M. – doctor of technical science, professor of the Department of Construction Materials, Products and Structures
308012, Belgorod, 46, Kostyukov St.
Щигорева Евгения Максимовна – магистрант кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова 46
Shigareva Evgeniya M. – Undergraduate of the Department of Construction Materials, Products and Structures
308012, Belgorod, 46, Kostyukov St.
Головин Максим Васильевич – магистрант кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова 46
Golovin Maksim V. – Undergraduate of the Department of Construction Materials, Products and Structures
308012, Belgorod, 46, Kostyukov St.
Щигорев Дмитрий Сергеевич – аспирант кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций
308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова 46
Shigarev Dmitri S. – Research assistant of the Department of Construction Materials, Products and Structures
308012, Belgorod, 46, Kostyukov St.
Введение. Диффузия агрессивных компонентов внешней среды вглубь бетона наиболее интенсивно протекает по контактным поверхностям между заполнителем и цементной матрицей. Для снижения проводимости контактных поверхностей целесообразно использовать активные заполнители, которые взаимодействуют с цементной матрицей по тем или иным механизмам, что приводит к росту долговечности изделий.
Материалы и методы. Для проведения сравнительных исследований коррозионной стойкости бетонов на активном заполнителе (уртите) и неактивном (кварцевом песке) использовали методы механических испытаний, рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии.
Результаты. Установлено, что уртитовый заполнитель значительно повышает прочность и коррозионную стойкость бетона по сравнению с традиционным заполнителем на кварцевом песке. Исследование контактной зоны цементный камень–заполнитель с применением РЭМ показало, что в зоне контакта уртита с цементной матрицей продукты коррозии отсутствуют, при этом контактная зона кварцевого песка и его поверхность обрастают продуктами коррозии, представленными в основном гипсом.
Обсуждение и заключение. Повышение коррозионной стойкости мелкозернистого бетона путем применения активного заполнителя на основе уртита обусловлено снижением проводимости контактных поверхностей между цементной матрицей и заполнителем благодаря химическому сродству породообразующего минерала нефелина к гидроксиду кальция. Дополнительным фактором, усиливающим самоторможение кислотной коррозии, является образование на поверхности нефелина гелеобразного слоя кремнекислоты, который тормозит продвижение ионов гидроксония благодаря протеканию элетроповерхностных процессов. Нефелинсодержащие заполнители целесообразно применять для бетонов, используемых в условиях химической агрессии высокой интенсивности.
Introduction. Diffusion of aggressive components of the external environment deeper into the concrete intensively flows through the contact surfaces and between the filler and the cement matrix. Therefore, it is better to apply active fillers that interact with the cement matrix on certain mechanisms for reducing the conductivity of the contact surfaces, which leads to the products durability.
Materials and methods. Methods of mechanical testing, x-ray phase analysis, scanning electron microscopy were used for comparative studies of concrete corrosion resistance with the active filler (urtite) and with the inactive one (quartz sand).
Results. This research indicates that the urtite filler significantly increases the strength and corrosion resistance of concrete in comparison with the traditional filler with quartz sand. The investigation of the contact zone of cement stone-aggregate with the usage of REM demonstrates that there are no corrosion products in the contact zone of urtite with the cement matrix, while the contact zone of quartz sand and its surface acquires corrosion products represented mainly by gypsum.
Discussion and conclusion. The increased corrosion resistance of the fine aggregate concrete through the application of active filler on the basis of urtite provides lower conductivity of the contact surfaces between cement matrix and filler due to the chemical affinity of the rock-forming minerals of nepheline to calcium hydroxide. The additional factor that enhances the self-inhibition of acid corrosion is the formation of the gel-like layer of silica on the surface of nepheline, which inhibits the advancement of hydroxide ions due to the flow of electro-surface processes. Thus, the nepilnameciais fillers are appropriate to apply in concrete, which is used in the conditions of the chemical aggression of high intensity.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.