ОСОБЕННОСТИ ГИДРАТАЦИИ И ТВЕРДЕНИЯ ПОЛИМИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ ПЕНОБЕТОНОВ

Введение. Статья посвящена особенностям процессов гидратации и твердения полиминеральных композиционных вяжущих. Проведены комплексные исследования процессов гидратации и структурообразования затвердевших композиционных вяжущих с активными минеральными добавками методами рентгенофазового анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии и электронной микроскопии. При исследовании на растровом электронном микроскопе Tescan MIRA 3 выявлены различия в микроструктуре затвердевших вяжущих и подтверждены результатами микрозондового исследования. Изучена гидратация композиционного вяжущего, приготовленного на основе портландцемента и минеральных компонентов, исследована динамика тепловыделения системы с момента затворения водой и твердения до 72 ч выраженной связью dQ/dt=f(t) с использованием дифференциального калориметра. Целью работы является изучение особенностей гидратации и твердения полиминеральных композиционных вяжущих для пенобетонов.

Методы и материалы. Экспериментальные исследования проводили в БГТУ им. В.Г. Шухова на кафедре строительного материаловедения, изделий и конструкций, Центре высоких технологий, Испытательном центре «БелГТАСМ-сертис». При этом использовали существующие базовые методы исследования, включая современные физико-химические методы анализов: рентгенофазовый, растровой электронной микроскопии и др. Основные характеристики сырьевых компонентов, композиционных вяжущих и пенобетонов на их основе определяли с применением стандартных методик и требований нормативных документов.

Результаты. На основании проведенных исследований получены результаты, свидетельствующие об особенностях протекания процессов гидратации и твердения полиминеральных композиционных вяжущих, полученных на основе портландцемента и минеральных добавок – опоковидного мергеля и золы-уноса.

Заключение. На основании проведенных исследований установлены особенности протекания процессов гидратации и твердения полиминеральных композиционных вяжущих, заключающиеся в том, что введенный в цемент опоковидный мергель приводит к активизации гидратации в индукционный и ускоренный периоды, увеличению полноты гидратации основных клинкерных минералов, благодаря проявлению пуццолановой реакции и активному связыванию блокирующего портландита, а также большей концентрации накопленных новообразований – гидросиликатов кальция второй генерации.

Прозрачность финансовой деятельности: никто из авторов не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

1. Зин М.Х., Тихомирова И.Н. Теплоизоляционный материал на основе вспученного перлита и вспененного минерального связующего // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 107.

2. Storodubtseva T.N., Aksomitny A.A., Sadrtdinov A.R. Thermal insulation properties of wood polymeric sand composite // Solid State Phenomena. 2018. Т. 284. С. 986–992.

3. Basiurski, J. Wells D. The use of foamed concrete in construction and civil engineering // Conspectus. 2001. – pp. 65–73.

4. Евтушенко Е.И., Дороганов В.А., Перетокина Н.А., Зайцева Т.И. Теплоизоляционные материалы, модифицированные нанодисперсным кремнеземом // Новые огнеупоры. 2014. № 8. С. 25–27.

5. Трунов П.В., Алфимова Н.И., Вишневская Я.Ю., Евтушенко Е.И. Влияние способа помола на энергоемкость изготовления и качественные характеристики композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. Т. 2. № 4. С. 37.

6. Трунов П.В., Алфимова Н.И., Вишневская Я.Ю., Евтушенко Е.И. Влияние способа помола на энергоемкость изготовления и качественные характеристики композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012.№ 4. С. 37–39.

7. Баженов, Ю.М. Бетон: технологии будущего // Строительство: новые технологии – новое оборудование. 2009. № 8. С. 29–32.

8. Коляда, С.В. Перспективы развития производства строительных материалов в России до 2020 года // Строительные материалы. 2008. № 6. С. 4–7.

9. Вернеке, Д. Энергоэффективное строительство – это мировая тенденция // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2008. № 10. С. 40–41.

10. Евстигнеева, Ю.А. История развития ячеистых бетонов в России и за рубежом // Технологии бетонов. 2007. № 3. С. 38–39.

11. Загороднюк Л.Х., Сумской Д.А., Чепенко А.С. Особенности процессов гидратации высокодисперсных вяжущих // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 12. С. 105–113.

12. Volodchenko A.A., Lesovik V.S., Zagorodnjuk L.H., Volodchenko A.N., Kuprina A.A. The control of building composite structure formation through the use of multifunctional modifiers // Research journal of applied sciences. 2015. T. 10. No 12. pp. 931–936.

13. Bаzhenov Y.M., Zаgorodnjuk L.H., Lesovik V.S., Yerofeyevа I.V., Chernyshevа N.V., Sumskoy D.А. Concerning the role of minerаl аdditives in composite binder content // Internаtionаl Journаl of Phаrmаcy аnd Technology. 2016. T. 8. No 4. pp. 22649–22661.

14. Lesovik V.S., Zagorodnuk L.H., Mestnikov A.E., Kudinova A.I., Sumskoi D.A. Designing Of Mortar Compositions On The Basis Of Dry Mixes // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Т. 10. No 5. pp. 12383–12390.

15. Загороднюк Л.Х., Сумской Д.А., Чепенко А.С. Особенности процессов гидратации высокодисперсных вяжущих // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 12. С. 105–113.

16. Лесовик В.С., Пучка О.В., Вайсера С.С., Елистраткин М.Ю. Новое поколение строительных композитов на основе пеностекла // Строительство и реконструкция. 2015. № 3. С. 146–154.

17. Ramachandran V.S. Handbook of analytical techniques in concrete science and technology, Norwich, New York, 2001.

18. Volodchenko A.A., Lesovik V.S., Zagorodnjuk L.H., Volodchenko A.N., Kuprina A.A. The control of building composite structure formation through the use of multifunctional modifiers // Research journal of applied sciences. 2015. T. 10. No 12. pp. 931–936.

19. Шейченко М.С., Лесовик В.С., Алфимова Н.И. Композиционные вяжущие с использованием высокомагнезиальных отходов Ковдорского месторождения // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. № 4. С. 16–19.

20. Вишневская Я.Ю., Лесовик В.С., Алфимова Н.И. Энергоемкость процессов синтеза композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. № 3. С. 53–56.

21. Sun J., Chen Z., Wang Z. Hydration mechanism of composite binders containing blast furnace ferronickel slag at different curing temperatures // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2018. Т. 131. No 3. pp. 2291–2301.