Оптимизация дисперсности кварцевого микронаполнителя

Аннотация

Введение. Одной из проблем разработки бетонов нового поколения является обеспечение рационального гранулометрического состава смеси цемента и тонкодисперсных добавок для обеспечения плотнейшей упаковки всех частиц цементной системы. В этой связи в работе рассмотрены вопросы оптимизации дисперсной структуры кварцевого наполнителя с учетом его удельной поверхности, концентрации в составе вяжущего и водотвердого отношения.
Материалы и методы. В исследованиях применяли портландцемент ЦЕМ I 42,5 Н (ГОСТ 31108–2020) ЗАО «Белгородский цемент» и тонкодисперсный кварц. Образцы на прочность при сжатии испытывали на лабораторном прессе ПГМ-100 МГ4. Гранулометрический состав наполнителей определяли с помощью лазерного дифракционного анализатора размера частиц Analysette 22 NanoTec plus.
Результаты. Проведенные исследования позволили определить, что оптимальные дозировки микродисперсного наполнителя тесно связаны с удельной поверхностью и В/Т смеси. Показано, что с ростом дисперсности кварцевого наполнителя наблюдается уменьшение диапазона оптимальных дозировок, который сужается с увеличением водотвердого отношения. Описаны механизмы структурообразования, влияющие на свойства дисперсно-оптимизированных цементных систем. С ростом удельной поверхности наполнителя снижается удельная активность единицы поверхности наполненного вяжущего, что сопровождается снижением количества кристаллизационно-коагуляционных связей между гидратными фазами цемента.
Заключение. Полученные экспериментальные данные подтверждают, что для цементного камня из смешанного вяжущего водотвердое отношение является не менее существенным показателем, чем величина концентрации минеральной добавки, поэтому снижение В/Т смешанных цементов является необходимым условием для достижения заданной прочности бетона.