УПЛОТНЕНИЕ СТРУКТУРЫ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ В БЕТОНЕ ЗА СЧЕТ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО ВЯЖУЩЕГО

Целью исследования являлось управление структурообразованием цементного камня с целью повышения его прочностных характеристик. Для этого был оптимизирован состав композиционных вяжущих, содержащих портландцемент ЦEM I 42,5Н (58–70 %), активную кремнеземсодержащую добавку (25–37 %), кварцевый песок (2,5–7,5 %) и отходы дробления известняка (2,5–7,5 %), также выявлена оптимальная технология его механохимической активации.
Представлены результаты оптимизации процессов структурообразования разработанного композита за счет использования полиминерального модификатора, измельченного совместно с портландцементом в вариопланетарной мельнице до удельной поверхности 550 м2/кг. Аморфная фаза диоксида кремния в составе модификатора интенсифицирует связывание гидроксида кальция, образующегося в ходе гидратации алита, cпособствует росту низкоосновных гидросиликатов кальция и уменьшению основности цементного камня, одновременно сокращая количество портландита. Кристаллическая фаза диоксида кремния в формe β-кварца играет роль центров кристаллизации новообразований, уплотняющих микроструктуру цементного камня. Частички известняка способствуют образованию гидрокарбоалюминатов кальция, а также вместе с тонкомолотым кварцевым песком выступают в роли микронаполнителя, кольматируя поры цементного камня.

1. Fediuk R.S., Yevdokimova Y.G., Smoliakov A.K., Stoyushko N.Y., Lesovik V.S. Use of geonics scientific positions for designing of building composites for protective (fortification) structures // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. № 221 (1). P. 012011.

2. Lesovik V.S., Urkhanova L.A., Gridchin A.M., Lkhasaranov S.A. Composite binders on the basis of pearlite raw material of Transbaikalia // Research Journal of Applied Sciences. 2014. № 9 (12). P. 1016–1020.

3. Чулкова И.Л. Повышение эффективности строительных композитов с использованием техногенного сырья регулированием процессов структурообразования : автореф. дис. … докт. техн. наук. 05.23.05. Белгород, 2011. 39 с.

4. Дамдинжапов Б.Ц. Заяханов М.Е., Лайдабон Ч.С., Балханова Е.Д. Модификация бетонов с использованием акустического и электромагнитного полей // Технологии бетонов. 2011. № 7–8. С. 65–66.

5. Федюк Р.С., Смоляков А.К., Тимохин Р.А. Строительные материалы для войсковой фортификации // XVIII Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов в г. Нерюнгри с международным участием, посвященная 25-летию со дня образования Технического института (филиала) СВФУ : материалы конференции. Секции 1–3. 2017. С. 109–113.

6. Лесовик В.С., Федюк Р.С. Теоретические предпосылки создания цементных композитов повышенной непроницаемости // Вестник Сибирской государственной автомобильнодорожной академии. 2016. № 1 (47). С. 65–72.

7. Низина Т.А., Селяев В.П., Балыков А.С., Володин В.В., Коровкин Д.И. Оптимизация составов многокомпонентных мелкозернистых фибробетонов, модифицированных на различных масштабных уровнях // Нанотехнологии в строительстве: научный интернетжурнал. 2017. Т. 9. № 2. С. 43–65.

8. Лесовик В.С., Чулкова И.Л. Влияние составов материалов на формирование структуры строительных композитов // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2015. № 4 (44). С. 69–79.

9. Розина В.Е., Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Буянтуев С.Л. Фибробетон с базальтовым волокном и нанокремнеземом // Современные строительные материалы, технологии и конструкции : материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию Грозненского государственного нефтяного технического университета им. академика М.Д. Миллионщикова. 2015. С. 53–57.

10. Лесовик В.С., Чулкова И.Л. Управление структурообразованием строительных композитов // Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия. Омск, 2011.

11. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Баранова А.А. Высокопрочный мелкозернистый бетон с мультикомпонентным наноимпрегнатом алюмосиликатного состава // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2018. № 9. С. 6–14.

12. Толстой А.Д., Крымова А.И., Фомина Е.В., Коробков Р.А. Применение синергетических принципов самоорганизации системы в теории твердения строительных композитов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2018. № 9. С. 24–28.

13. Ibragimov R.A., Korolev E.V., Deberdeev R.Y., Leksin V.V., Sobolev D. Energy Parameters of the Binder during Activation in the Vortex Layer Apparatus // Materials Science Forum. 2019. № 945. P. 98–103.

14. Svintsov A.P., Shambina S.L. Influence of viscosity of vegetable and mineral oil on deformation properties of concrete and cement-sand mortar // Construction and Building Materials. 2018. № 190. P. 964–974.

15. Zemnukhova L.A., Panasenko A.E., Artemyanov A.P., Tsoy E.A. Dependence of porosity of amorphous silicon dioxide prepared from rice straw on plant variety // BioResources. 2015. № 10 (2). P. 3713–3723.

16. Земнухова Л.А., Панасенко А.Е., Цой Е.А., Федорищева Г.А., Шапкин Н.П., Артемьянов А.П., Майоров В.Ю. Cостав и строение образцов аморфного кремнезема // Неорганические материалы. 2014. Т. 50. № 1. С. 82–89.

17. Логанина В.И. Обеспечение качества строительных изделий и конструкций // Вестник ПГУАС: строительство, наука и образование. 2018. № 1 (6). С. 21–25.

18. Косач А.Ф., Ращупкина М.А., Кузнецова И.Н., Дарулис М.А. Влияние ультрадисперсного наполнителя на основе золы гидроудаления на свойства цементного камня // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. Т. 21. № 1. C. 150–158.