Оценка эффективности механической активации исходных компонентов композиционного материала на основе цемента
Authors: Пузатова Анастасия Вячеславовна , Дмитриева Мария Александровна , Лейцин Владимир Нояхович 
Published: December 2024

В настоящее время актуальным предметом исследования в области механики композитов является развитие начальной прочности композиционных материалов на основе цемента, включающее различные способы исследования процессов на ранних этапах механохимических превращений. При механической активации исходных компонентов бетонных композитов происходит изменение состояния вещества, вследствие чего повышается реакционная способность активируемых компонентов, что, в свою очередь, ведет к повышению начальной прочности композита. Целью данной работы является оценка эффективности механической активации компонентов композиционных материалов на основе цемента на ранних этапах набора прочности. Показано, что наибольший эффект достигается при механической активации бинарной композиции цемента и крупной фракции песка. При разработанном режиме механической активации прочность бетонных композитов на начальных этапах повышается кратно. Для достижения полученных в данной работе результатов необходимо увеличить удельную поверхность исходной цементно-песчаной композиции до определенного уровня. Полученная активированная цементно-песчаная композиция сохраняет эффективные свойства в течение практически значимого интервала времени (до 3 месяцев) при хранении в герметичной упаковке, а также может быть использована как основной структурообразующий компонент композиционного материала, так и в качестве модифицирующей добавки в бетонные композиты. Полученные в данной работе результаты по оценке эффективности механической активации могут быть использованы на заводах по производству сухих строительных смесей при внедрении технологии механоактивации исходных компонентов.

The development of the initial strength of cement-based composite materials, including various methods for studying processes at the early stages of mechanochemical transformations, is currently a relevant subject of research in the field of mechanics of composites. During mechanical activation of the initial components of concrete composites, a change in the state of the substance occurs, as a result of which the reactivity of the activated components increases, which, in turn, leads to an increase in the initial strength of the composite. The aim of this work is to evaluate the efficiency of mechanical activation of components of cement-based composite materials at early stages of strength gain. It was shown that the greatest effect is achieved by mechanical activation of a binary composition of cement and coarse sand fraction. With the developed mode of mechanical activation, the strength of concrete composites at the initial stages increases multiple times. To achieve the results obtained in this work, it is necessary to increase the specific surface area of ​​the original cement-sand composition up to a certain level. The resulting activated cement-sand composition retains its effective properties for a practically significant period of time (up to 3 months) when stored in sealed packaging, and can also be used as the main structure-forming component of a composite material, and as a modifying additive in concrete composites. The results obtained in this work on the assessment of the efficiency of mechanical activation can be used in factories for the production of dry building mixtures when introducing the technology of mechanical activation of initial components.