Свойства и фазовый состав цементных растворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение в состав цементных масс комплексных антифризов на основе формиата кальция, хлорида кальция и суперпластификатора Полипласт СП-1 приводит к изменению фазового состава цементных растворов. Большое значение имеют разработки комплексных модификаторов, которые используются для фазы твердения цементно-измельченных смесей, особенно в условиях низких температур (до –20 °С). Фазовые и структурные особенности цементных растворов изучены в недостаточной степени. В связи с этим в работе исследовалось влияние добавок комплексных антифризов на свойства и фазовый состав при структурировании цементных масс. Прочность при сжатии достигает максимального значения (44.8 МПа) при введении в состав цементных паст добавок формиата кальция, хлорида кальция и суперпластификатора. Рентгеноструктурный анализ проводили с использованием дифрактометра ДРОН-3. Использованные методики стандартные. Рентгенограмма образцов доказывает высокую интенсивность отражений гидросиликата кальция d = 9.69 Å, портландита d = 4.921 Å, d = 2.632 Å, что свидетельствует о высокой степени гидратации портландцемента. Совместное использование формиата кальция и хлорида кальция способствует активации гидролиза, а добавление суперпластификатора СП-1 приводит к снижению соотношения В/Ц до 0.20, что ускоряет процесс твердения. Добавки комплексных антифризов увеличивают процентное отношение кристаллической фазы по отношению к аморфной фазе, таким образом, цементные пасты, содержащие комплексные добавки 6 % (HCOO)2Ca, 3 % СaCl2, 2 % СП-1, обладают наибольшим значением степени гидратации (0.70) за счет образования 63%-й кристаллической фазы. Образующиеся новообразования характерны для портландита и гидросиликатов дикальция. Комплексные антифризы в качестве добавки способствуют активизации гидратации в цементных растворах, что подтверждается уровнем степени гидролиза и интегральным значением потери массы. Синергизм процессов структурообразования наблюдается при совместном использовании добавок антифризов в составе цементных масс и, как следствие, повышает прочность цементных растворов, используемых в строительстве при низких климатических температурах. 

Об авторах

Л. Н. Макарова

Тюменский индустриальный университет

Email: danchukln@yandex.ru

В. В. Шмидт

Тюменский индустриальный университет; Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А. И. Прошлякова

Email: shmidt_vadim@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-8401-9722

А. В. Исмагилова

Тюменский индустриальный университет

Email: ismagilovaav@tyuiu.ru

В. В. Макаров

Тюменский индустриальный университет

Email: makarovvv21@yandex.ru

Список литературы

  1. Исследование влияния формиата кальция на процесс гидратации цемента с учетом фазового состава и температурного режима твердения / А. О. Адамцевич, А. П. Пустовгар, А. В. Еремин, С. А. Пашкевич. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2013. – № 7. – С. 59–61.
  2. Лотов, В. А. Изменение фазового состава системы цемент-вода при гидратации и твердении / В. А. Лотов. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. – 2012. – Т. 321, № 3. – С. 42–45.
  3. Galkin, Yu. Yu. The phase composition and properties of aluminate cements after early loading / Yu. Yu. Galkin, S. A. Udodov, L. V. Vasil'eva. – doi: 10.18720/Mce.75.11. – Текст : непосредственный // Magazine Of Civil Engineering. – 2017. – No. 7(75). – P. 114–122.
  4. Васильев, А. С. Эффективность добавок – ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона / А. С. Васильев, Ю. Г. Барабанщиков. – Текст : непосредственный // Инженерно-строительный журнал. – 2012. – № 8 (34). – С. 72–78.
  5. Исследование влияния формиата натрия на термостойкость крахмалсодержащего глинистого бурового раствора / Г. В. Конесев, Р. Р. Ахаев, Т. Д. Дихтярь. – doi: 10.18799/24131830/2020/8/2773. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 8. – С. 112–122.
  6. Барабанщиков, Ю. Г. Суперпластификатор С-3 и его влияние на технологические свойства бетонных смесей / Ю. Г. Барабанщиков, М. В. Комаринский. – Текст : непосредственный // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2014. – № 6 (21). – С. 58–69.
  7. Barabanshchikov, Y. G. Influence of superplasticizer S-3 on the technological properties of concrete mixtures / Y. G. Barabanshchikov, M. V. Komarinskiy. – doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.941-944.780' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.941-944.780. – Текст : непосредственный // Advanced Materials Research. – 2014. – Vol. 941-944. – P. 780–785.
  8. Рахимбаев, Ш. М. Обоснование выбора типа вяжущего для агрессивных сред органического происхождения на основе теории гетерогенных физико-химических процессов / Ш. М. Рахимбаев, Н. М. Толыпина. – Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. – 2016. – № 9. – С. 159–163.
  9. Тимохин, Д. К. Структурообразование цементного камня, модифицированного гидроксилсодержащими добавками углеводов / Д. К. Тимохин, Н. А. Козлов. – Текст : непосредственный // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2010. – № 19 (38). – С. 69–75.
  10. Лукутцова, Н. П. Исследование мелкозернистого бетона, модифицированного наноструктурной добавкой / Н. П. Лукутцова, Е. Г. Матвеева, Д. Е. Фокин. – Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. – 2010. – № 4. – С. 6–11.
  11. Шишканова, В. Н. Особенности структуры мелкозернистого бетона и его преимущества / В. Н. Шишканова, М. Н. Путилова. – Текст : непосредственный // Наука и образование: новое время. Научно-методический журнал. – 2018. – № 3 (10). – С. 14–16.
  12. Киянец, А. В. Влияние электролитов на твердение бетонов с магнезиальным оксихлоридным цементом при отрицательных температурах / А. В. Киянец. – doi: 10.14529/build190304. – Текст : непосредственный // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2019. – Т. 19, № 3. – С. 24–28.
  13. Bentz, D. P. Modelling the leaching of calcium hydroxide from cement paste: effects on pore space percolation and diffusivity / D. P. Bentz, E. J. Garboczi. – doi: 10.1007/bf02472448. – Текст : непосредственный // Materials and Structures. – 1992. – Vol. 25, No. 9. – P. 523–533.
  14. Duong, V. B. Effect of leaching on carbonation resistance and steel corrosion of cement-based materials / V. B. Duong, R. Sahamitmongkol, S. Tangtermsirikul. – doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.11.042. – Текст : непосредственный // Construction and Building Materials. – 2013. – Vol. 40. – P. 1066–1075.
  15. Chung, D. Review: Improving cement-based materials by using silica fume / D. Chung. – doi: 10.1023/A:1013889725971. – Текст : непосредственный // Journal of Materials Science. – 2002. – Vol. 37, No. 4. – P. 673–682.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».