Афанасьев Дмитрий Александрович, генеральный директор
634067, г. Томск, Кузовлевский тр., 2
Dmitry A. Afanasyev, Director General
2, Kuzovlevsky Tract, 634067, Tomsk
Рубанов Александр Викторович, доцент
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Aleksandr V. Rubanov, A/Professor, Tomsk State University of Architecture and Building
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Горленко Николай Петрович, профессор
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Nikolay P. Gorlenko, Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Саркисов Юрий Сергеевич, профессор
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Yuri S. Sarkisov, Professor
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk
Султонов Бекзотбек Дониёрбек, магистрант
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2
Bekzodbek D. Sultonov, Graduate Student
2, Soly-anaya Sq., 634003, Tomsk
Актуальность исследования обусловлена тем, что повышение эксплуатационных характеристик цементного камня остается одной из ключевых задач современного строительного материаловедения, несмотря на многолетнюю историю изучения цементных систем.Цель работы состоит в изучении влияния химической добавки и ультразвуковой активации жидкости затворения на прочность и другие эксплуатационные характеристики цементного камня. В ходе исследования использовали цементы двух марок – ЦЕМ I 52,5Н и ЦЕМ II/А 42,5Б, а также индивидуальные клинкерные минералы (C3S, C2S, C3A, C4AF) заводского изготовления (производство РФ).Методы. Испытания на прочность при сжатии выполняли на образцах-кубиках размером (10×10×10)10−3 м в установленные сроки структурообразования. Распределение частиц по размерам анализировали с помощью лазерного анализатора Horiba LA-950, а дифрактограммы продуктов твердения и исходных веществ снимали на приборе Shimadzu XRD-7000. Ультразвуковую активацию воды проводили на установке УЗТА-0,15/22-ОСу. В качестве химической добавки применяли нанодисперсный оксид кремния и микродисперсный карбонат кальция в соотношении 1:2, вводя ее в цементное тесто в количестве 10 % от массы цемента.Результаты исследования подтвердили, что гидравлическая активность цемента возрастает с повышением его марки. Установлено также, что ультразвуковая обработка жидкости затворения активирует воду по отношению к цементу. Наиболее значимый эффект достигнут при совместном модифицировании цемента и воды: прочность цементного камня увеличилась на 15–30 %. Полученные данные открывают перспективы для оптимизации составов цементных композиций и повышения эксплуатационных свойств строительных материалов.
Purpose: The purpose of this work is to study the effect from the chemical additive and ultrasonic treatment of mixing water on strength and other performance characteristics of hydrated cement. Cements CEM I 52.5N and CEM II/A 42.5B are used and factory-made individual clinker minerals (C3S, C2S, C3A, C4AF) manufactured in the Russian Federation.Methodology/approach: Compression strength testing is conducted on cubic samples with a size of (10×10×10)10–3 m. The particle size distribution is analyzed by a Horiba LA 950 laser analyzer. XRD patterns of curing products and starting materials are obtained by a Shimadzu XRD-7000 X-ray Diffractometer. Ultrasonic treatment of mixing water is conducted on a 0.15/22 OS UZTA system. The chemical additive is nanodispersed silicon oxide and microdispersed calcium carbonate taken in the ratio of 1:2, which is added to the cement paste in the amount of 10 wt. %.Research findings: It is confirmed that the cement hydraulic activity grows with its increasing grade. It is found that ultrasonic treatment of mixing water activates water with respect to cement. The most significant effect is achieved with the joint modification of cement and water: the strength of hydrated cement increases by 15–30 %.Value: The obtained data open up prospects for optimizing the cement composition and improving operational properties of building materials.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.