Композиционные вяжущие с использованием выветренных кварцитопесчаников курской магнитной аномалии

Введение. Актуальные проблемы качества жизни человека принимают глобальный характер и проявляются в деградации окружающей среды и активизации аномальных техногенных и природных процессов. Решение проблемы по созданию комфортных условий жизни человека возможно путем применения новых технологий и подходов; рационального использования минерального сырья с учетом его генезиса. Особенно актуально применение горных пород, специально подготовленных геологическими процессами.

Методика исследования. Исследование характеристик сырьевых материалов осуществлялось при помощи растровой микроскопии и рентгенофазового анализа. Определялись также сравнительные показатели кварцитопесчаников, что позволило всесторонне оценить свойства этого сырья.

Результаты. Установлено, что состав и свойства выветренных кварцитопесчаников оказывают существенное влияние на процессы структурирования композиционного вяжущего. Выделяющийся при гидратации клинкерных минералов Са(ОН)2 взаимодействует с аморфными фазами этой породы с образованием гидросиликатов кальция второй генерации, что приводит к оптимизации структуры цементного камня.

Заключение. Результаты научных исследований говорят об улучшении прочностных характеристик композиционных вяжущих с использованием выветренного кварцитопесчаника во всех случаях по сравнению с вяжущими на невыветренном кварцитопесчанике. Максимальное значение достигается у композиционного вяжущего КВ20 (при расходе наполнителя в количестве 20%) и превышает прочностные показатели цемента на 23% при увеличении удельной поверхности цемента с 500 до 700 м2/кг, при этом происходит уплотнение композита.

1. Толстой А.Д., Лесовик В.С., Новиков К.Ю. Высокопрочные бетоны на композиционных вяжущих с применением техногенного сырья // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2016. № 2 (17). С.174–180.

2. Романович А.А., Глаголев Е.С., Бабаевский А.Н. Технология получения вяжущих с использованием техногенных отходов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухов. 2014. № 5. С. 102–105.

3. Коренев Е.В. Проблемы сырьевой базы строительных композитов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 3 (50). С. 178–182.

4. Романович А.А. Энергосбережение при производстве строительных изделий // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011. № 3. С. 69–71.

5. Фролова М.А., Тутыгин А.С., Айзенштадт А.М., Махов Г.А., Лесовик В.С. Неразрушающий контроль качества бетонных строительных композитов // Строительные материалы. 2013. № 3. С. 20–22.

6. Лесовик В.С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород: монография. М., 2000. 462 с.

7. Abrishambaf A., Pimentel M., Nunes S.Influence of fibre orientation on the tensile behaviour of ultra-high performance fibre reinforced cementitious composites // Cement and Concrete Research. 2017. No 97. Pp. 28–40.

8. Alsadey S. Influence of superplasticizer on strength of concrete // International Journal of Research in Engineering and Technology. 2017. No 1(3). Pp. 164–166.

9. Nehdi M., Mindess S., Atcin P.C. Rheology of high-performance concrete: effect of ultrafine particles // Cement and concrete research. 1998. No 5. Pp. 687–797.

10. Лесовик В.С., Фомина Е.В., Черепанова И.А., Ряпухин А.Н. Выветренные кварцитопесчаники Курской магнитной аномалии − сырье стройиндустрии // Вестник СибАДИ. 2022; 19(5): 728–737. DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-5-728-737

11. Федюк Р.С., Мочалов А.В. Вопросы управления структурообразованием композиционного вяжущего // Alitinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2018. № 2 (51). С. 2–10.

12. Строкова В.В., Жерновский И.В., Фоменко Ю.В. О влиянии размерных параметров полиморфных модификаций кварца на его активность в композиционных вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2007. № 3. С. 72–73.

13. Мытаева А.К., Асаналиева Ж.Д. Исследование техногенных продуктов и их эффективность применения в качестве сырья для стройиндустрии // Вестник международной ассоциации экспертов по сейсмостойкому строительству. 2009. № 7 (7). С. 29–34.

14. Панова В.Ф. Техногенные продукты как сырье для стройиндустрии: монография. Новокузнецк: СибГИУ, 2009. 244 с.

15. Аласханов А.Х., Таимасханов Х.Э., Саидумов М.С., Муртазаева Т.С. Современные подходы к разработке многокомпонентных вяжущих с использованием техногенного сырья // Вестник НГТУ. Технические науки. 2022. Том 18, № 1 (27). С. 63–70.