sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2019-4-504-518sibadi-914Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАCONSTRUCTION AND ARCHITECTUREИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВКИ СКОПА НА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ МЕТОДОМ КОЛИЧЕСТВЕННОГО РЕНТГЕНОФАЗОВОГО АНАЛИЗАINFLUENCE OF THE SCOPE ADDITION ON THE STRUCTURE FORMATION OF THE CEMENT STONE BY THE METHOD OF QUANTITATIVE X-RAY PHASE ANALYSIShttps://orcid.org/0000-0003-4451-2297ЧулковаИ. Л.ChulkovaI. L.

Чулкова Ирина Львовна – доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Строительные материалы и специальные технологии»

г. Омск

Irina L. Chulkova – Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Construction Materials and Special Technologies

Omsk

chulkova_il@sibadi.orgСеливановИ. А.SelivanovI. A.

Селиванов Игорь Алексеевич – инженер, директор

Пермский край, г. Очер

Igor A. Selivanov – Engineer, Director 

Ocher, the Perm region

igoralk@rambler.ruГалдинаВ. Д.GaldinaV. D.

Галдина Вера Дмитриевна – кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные материалы и специальные технологии»

г. Омск

Vera D. Galdina – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Construction Materials and Special Technologies

Omsk

ver.galdina@yandex.ruФГБОУ ВО «СибАДИ»РоссияSiberian State Automobile and Highway UniversityRussian FederationОбщество с ограниченной ответственностью «Проектвенстрой»РоссияLimited Liability Company «Proektvenstroy»Russian Federation201908092019164504518Copyright © Чулкова И.Л., Селиванов И.А., Галдина В.Д., 20192019Чулкова И.Л., Селиванов И.А., Галдина В.Д.Chulkova I.L., Selivanov I.A., Galdina V.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/914Введение

Введение. Изучение процессов структурообразования цементных композиций и разработка эффективных технологий строительных материалов является актуальной задачей для строительного материаловедения. Успешной реализацией этой задачи может служить применение крупнотоннажного техногенного продукта целлюлозно-бумажных предприятий – скопа – в качестве волокнистого заполнителя в органоминеральных композициях. В статье проанализированы способы использования скопа при производстве строительных материалов. Цель работы заключалась в исследовании влияния добавки скопа на процессы структурообразования цементного камня методом количественного рентгенофазового анализа.

Материалы и методы

Материалы и методы. Органоминеральные композиции получали на основе портландцемента и скопа. Фазовые составы скопа, портландцемента и процессы структурообразования цементного камня в органоминеральных композициях изучали количественным рентгенофазовым анализом.

Результаты

Результаты. Определены фазовые составы минеральных примесей скопа и целлюлозы, цемента, цементного камня и органоминеральных композиций двух составов, содержащих 25 и 75% мас. скопа в качестве заполнителя.

Обсуждение и заключение

Обсуждение и заключение. Введение скопа в качестве заполнителя в органоминеральные композиции вызывает торможение процессов гидратации цемента. Присутствие скопа в твердеющей органоминеральной композиции приводит к изменению в составе и структуре цементного камня по сравнению с фазовым составом цементного камня без добавок. Результатом таких изменений является значительное увеличение количества кальцита, небольшое – ватерита и существенное уменьшение содержания портландита. Установлено, что эффективная совместная работа армирующего компонента скопа с цементной матрицей возможна при лимитированном количестве скопа в органоминеральных композициях.

Introduction

Introduction. The processes of structure formation of cement compositions and the development of effective technologies of building materials is an urgent task for building material science. The use of large-scale man-made product of pulp and paper enterprises – osprey as a fibrous filler in organic and mineral compositions is the successful decision of the problem. The paper analyzes the ways of using osprey in the building materials’ production. The aim of the research is to study the osprey influence on the processes of structure formation of cement stone by quantitative x-ray phase analysis.

Materials and methods

Materials and methods. The organic and mineral compositions were obtained on the basis of portland cement and osprey. The authors studied the compositions’ phase of osprey, portland cement and the processes of cement stone structure formation in organ and mineral compositions by quantitative x-ray phase analysis.

Results

Results. The authors determined the compositions’ phase of mineral impurities of osprey, cellulose, cement, cement stone, organic and mineral compositions and two compositions containing 25 and 75% by weight.

Discussion and conclusions. The osprey application as a filler in the organic and mineral composition causes inhibition of processes of cement hydration. The presence of osprey in the hardening organic and mineral composition leads to a change in the composition and structure of the cement stone in comparison with the phase composition of the cement stone without additives. The result of these changes is a significant increase in the amount of calcite, waterite and a significant decrease in the amount of portland. The authors establish that the effective joint work of the reinforcing component of the osprey with the cement matrix is possible with a limited amount of osprey in organic and mineral compositions.

минеральный составорганоминеральные композициирентгенофазовый анализскопструктурообразованиефазовый составцеллюлозаmineral compositionorganic and mineral compositionsx-ray phase analysisospreystructure formationphase compositioncelluloseReferencesBatalin B.S., Kozlov I.A. Foamed concrete with wastes of pulp and paper industry. Role for concrete in global development: Proceeding of the International Conference. Dundee: University of Dundee. Scotland. UK. 8 – 9 July 2008. Рp. 419 – 426.Batalin B.S., Kozlov I.A. Foamed concrete with wastes of pulp and paper industry. Role for concrete in global development: Proceeding of the International Conference. Dundee: University of Dundee, Scotland, UK, 8 – 9 July 2008, pp. 419 – 426.Баталин Б.С., Козлов И.А. Строительные материалы на основе скопа – отхода целлюлозно-бумажной промышленности // Строительные материалы. 2004. № 1. С. 42 – 43.Batalin B.S., Kozlov I.A. Stroitel’nye materially na osnove skopa – otkhoda tcellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti [Construction of the saw trestles materials on a ground skop – a pulp and paper industry withdrawal]. Stropil’nye materialy. 2004; 1: 42–43 (in Russian).Козлов И.А. Исследование физико-механических свойств скопа картонного производства / И.А. Козлов, Б.С. Баталин // Известия вузов. Строительство. 2005. № 1. С. 32 – 34.Kozlov I.A., Batalin B.S. Issledovanie fisiko-mechanicheskikh svojstv skopa kartonnogo proizvodstva [Research of physicomechanical properties skop cardboard production]. Izvestiya vuzov. Stroitel’stvo. 2005; 1: 32–34 (in Russian).Пичугин А.П., Денисов А.С., Хританков В.Ф.[и др.] Эффективные органоминеральные бетоны с повышенными теплои звукоизолирующими свойствами // Строительные материалы. 2008. № 5. С. 73 – 75.Pichjugin A.P., Denisov V.F., Khritankov V.F. [i dr.] Effektivnye organomineral’nye betony s povyshennymi teploi zvukoizoliruyushchimi svoystvami [Effective organic and mineral betons with the raised warmlyand sound insulating properties]. Stropil’nye materialy. 2008; 5: 73–75 (in Russian).Матвеева З.О. Использование осадков сточных вод в производстве керамзита // Бумажная промышленность. 1980. № 3. С. 24.Matveeva Z.O. Ispol’zovanie osadkov stochnykh vod v proizvodstve keramzita [Usage of sediments of sewage in haydite production]. Bumazhnaya promyshlennost’.1980; 3: 24 (in Russian).Матвеева З.О. Использование отходов целлюлозно-бумажной промышленности для производства аглопоритового гравия // Строительные материалы. 1980. № 6. С. 21 – 22.Matveeva Z.O. Ispol’zovanie otchodov tsellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti dlya proizvodstva agloporitovogo graviya [Usage of the pulp waste and paper industry for production agloporit gravel]. Stropil’nye materialy. 1980; 3: 21–22 (in Russian).Ольков П.Л. Улучшение качества керамзита путём устранения слипания сырцовых гранул в процессе сушки // Строительные материалы. 1980. № 5. С. 16 – 17.Ol’kov P.L. Uluchshenie kachestva keramzita putem ustraneniya slipaniya syrtsovykh granul v protsesse sushki [Martempering of quality of haidite by adhesion elimination of the crude pellets in the course of drying]. Stropil’nye materialy. 1980; 5: 16–17 (in Russian).Щекина Н.С. Теплоизоляционные материалы из отходов картонной фабрики // Строительные материалы. 1984. № 2. С. 19 – 20.Shchekina N.S. Teploizolyatsionnye materially iz otkhodov kartonnoj fabriki [Thermal insulation materials from waste metal of cardboard plant]. Stropil’nye materialy. 1984; 2: 19–20 (in Russian).Финкельштейн Г.Э. Актуальные задачи совершенствования испытаний целлюлозно-бумажной продукции // Бумажная промышленность. 1983. № 10. С. 21 – 22.Finkel’shtejn G.E. Aktual’nye zadachi sovershenstvovaniya ispytaniy tcellyulozno-bumazhnoy produktcii [Actual problems of trials perfection of the pulp and paper commodity]. Bumazhnaya promyshlennost’. 1983; 10: 21 – 22 (in Russian).Козлов И.А., Баталин Б.С. Исследование адгезионных свойств скопа целлюлозно-бумажных комбинатов // Известия вузов. Строительство. 2005. № 3. С. 42 – 44.Kozlov I.A., Batalin B.S. Issledovanie adgezionnych svojstv skopa tcellyulozno-bumazhnykh kombinatov [Study of adhesive properties skop pulp-and-paper integrated works]. Izvestiya vuzov. Stroitel’stvo. 2005; 3: 42–44 (in Russian).Баталин Б.С., Козлов И.А. Скоп как сорбционно-активное вещество // Известия вузов. Строительство. 2006. № 2. С. 37.Batalin B.S., Kozlov I.A. Skop kak sorbtsionno-aktivnoe veshchestvo [Skop as sorbtsionno-active material]. Izvestiya vuzov. Stroitel’stvo. 2006; 3: 37 (in Russian).Solovyov L.A. Full-profile refinement by derivative difference minimization. Journal of Applied Crystallography. 2004. 37. P. 743 – 749.Solovyov L.A. Full-profile refinement by derivative difference minimization. Journal of Applied Crystallography. 2004. 37. P. 743 – 749.Голязимова О.В., Политов А.А., Ломовский О.И. Механическая активация ферментативного гидролиза лигноцеллюлозы // Химия растительного сырья. 2009. № 2. С. 59 – 63.Golyazimova O.V.,Politov A.A., Lomovsrij O.N. Mekhanicheskaya aktivatsiya fermentativnogo gidroliza lignotsellyulozy [Mechanical activation enzyme of the lignocellulose hydrolysis]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya. 2009; 2: 59 – 63 (in Russian).Кочева Л.С., Броварова О.В., Секушин Н.А., Карманов А.П., Кузьмин Д.В. Структурно-химическая характеристика недревесных видов целлюлозы // Лесной журнал. 2005. № 5. С. 86 – 93.Kocheva L.S.,Brovarova O.V., Sekushin N.A., Karmanov A.P., Kuz’min D.V. Strukturno-khimicheskaya kharakteristira nedrevesnykh vidov tsellyulozy [Structurally-chemical performance of non woody sorts of cellulose]. Lesnoj zhurnal. 2005; 5: 86 – 93 (in Russian).Segal L., Creely J.J., Martin A.E. and Conrad C.M. Anempirical method for estimating the degree of crystallinity ofnative cellulose using the X-ray diffractometer. 1959.Textile Res. J. 29: Р. 786 –794.Segal L., Creely J.J., Martin A.E. and Conrad C.M. Anempirical method for estimating the degree of crystallinity ofnative cellulose using the X-ray diffractometer. 1959.Textile Res. J. 29: Р. 786 –794.Чижов П.С. Прецезионный рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ клинкеров российских цементных заводов // Цемент и его применение. 2012. № 3. С. 66 – 69.Chizhov P.S. Pretsezionnyj rentgenofazovyj i rentgenostrukturnyj analiz klinkerov rossijskikh tsementnykh zavodov [X-ray phase and X-ray crystal analysis of clinkers of the Russian cement works]. Tsement i ego primenenie. 2012; 3: 66 – 69 (in Russian).Pelleng R.J., Kushima A., Shahsavari R., van Vliet K.L., Buehler M.J., Yip S., Ulm F.-J. A realistic model of cement hydrates. National Academy of Science. Proceedings, Washington., 2009. v.106,38. P. 16102 – 16107.Pelleng R.J., Kushima A., Shahsavari R., van Vliet K.L., Buehler M.J., Yip S., Ulm F.-J. A realistic model of cement hydrates. National Academy of Science. Proceedings, Washington., 2009. v.106, 38. P. 16102–16107.Бикбау М.Я. Атомная структура и механизм полиморфных превращений трехкальциевого силиката // Цемент и его применение, 2006. № 4. С. 71–76.Bikbau M.Ya. Atomnaua struktura i mekhanizm polimorfnykh prevrashcheniy trekhkal’tsievogo silikata [Atomic pattern and the gear of polymorphic transformations of three-calcium silicate]. Tsement i ego primenenie. 2006; 4: 71 – 76 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.