Процессы структурообразования газобетона неавтоклавного твердения при принудительном взаимодейсвтии с углекислым газом

УДК 691.316

ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ГАЗОБЕТОНА НЕАВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ ПРИ ПРИНУДИТЕЛЬНОМ ВЗАИМОДЕЙСВТИИ С УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ

Аннотация. Представлены результаты экспериментальных исследований по установлению возможности применения углекислого газа в производстве бетона с целью повышения его прочностных характеристик. Выявлены особенности физико-химических превращений, протекающих в теле пористого бетона при организации его твердения в средах с повышенной концентрацией углекислого газа. Установлено, что при введении в состав цементного вяжущего извести уменьшается степень карбонизации продуктов гидратации портландцемента. Показано, что при последовательном пропаривании и принудительной карбонизации пористого бетона на основе цементного и цементно-известкового вяжущего обеспечиваются условия как для гидратационного, так и карбонатного твердения. Это обуславливает появление максимального количества кристаллических гидратных и карбонатных новообразований, что повышает прочность материала. Выявленные особенности физико-химических процессов карбонизации цементных и цементно-известковых систем позволяют говорить об эффективности использования техногенного СО2 в технологии производства неармированных бетонных изделий.

Выводы: установлено, что при комбинированном твердении газобетона на основе цементного и цементно-известкового вяжущего, включающем пропаривание и последующую выдержку в среде с высокой концентрацией СО2, обеспечиваются условия для протекания как гидратационного, так и карбонатного твердения. Это обеспечивает появление максимального количества кристаллических новообразований и повышение прочностных характеристик материала. Выявленные особенности физико-химических процессов карбонизации цементных и цементно-известковых систем позволяют говорить об эффективности использования техногенного СО2 в технологии производства неармированных бетонных изделий.

Ключевые слова: неавтоклавный газобетон, цемент, углекислый газ, карбонизация, структурообразование, микроструктура.

Любомирский Н.В., Николаенко Е.ЮЮ Николаенко В.В., Бахтин А.С.

Академия строительства и архитектуры, ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского» Адрес: г. Симферополь, ул. Киевская, 181

niklub.ua@gmail.com , lesha29.04@mail.ru, v1told@mail.ru, aleserba@mail.ru

ВВЕДЕНИЕ

и внедрение разработанных ресурсосберегающих технологий в производство.

На современном этапе развития общества большое значение приобретает вопрос сбережения природных ресурсов и снижения уровня загрязнения атмосферы Земли различными техногенными отходами и углекислым газом. Наряду с этим, отрасль строительства испытывает потребность в качественных эффективных строительных материалах и изделиях. Это предопределяет необходимость развития исследований в области получения экономичных и экологичных материалов

В настоящее время в строительной индустрии активно применяются бетонные конструкции различного назначения. Большинство исследований в области бетона направлены на оптимизацию существующих технологий и процессов структурообразования материала, а также расширение сырьевой базы производства. Однако в качестве вяжущего преимущественно применяется портландцемент, производство которого является неэкологичным и сопровождается выделением

большого количества углекислого газа. В связи с этим актуальным является изучение вопроса применения СО2 в технологии строительных материалов на основе цементного и цементно-известкового вяжущего с целью уменьшения выбросов его в атмосферу.

АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ

Процесс поглощения и связывания углекислого газа строительными материалами изучается уже давно. В ряде случаев карбонизация может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на физико-механические свойства строительных композитов. Так, например, у материалов на основе извести в результате взаимодействия с углекислым газом растут показатели прочности и долговечности [1-5]. А при рассмотрении вопроса карбонизации бетона научный интерес к процессу связывания свободного гидроксида кальция чаще всего сводится к проблеме углекислотной коррозии [6,7]. Это обусловлено тем, что свободная известь и продукты гидратации портландцементного клинкера, обеспечивающие структурообразование и твердение бетона, под действием СО2 переходят в другие соединения с образованием карбоната кальция. Низкой стойкостью в условиях углекислотной агрессии обладают низкоосновные гидросиликаты кальция тоберморитовой группы. Также наименее устойчивы к карбонизации гидроалюминаты кальция, которые в результате реакции дают гидроксид алюминия, карбонат кальция и воду [8].

В то же время установлено, что вторичный карбонат кальция, который образуется при взаимодействии углекислого газа и свободного гидроксида кальция, способствует повышению атмосферостойкости и, таким образом, положительно влияет на сроки эксплуатации цементных неармированных бетонов [9-12]. Карбонизированный слой в данном случае выступает в качестве барьера на поверхности материала, уплотняющего поверхность бетона и уменьшающего его проницаемость. Также ранее проводились исследования, позволяющие говорить о положительном эффекте при карбонизации бетона в ходе ранней гидратации цемента, на этапе формования бетонной смеси [13,14,15]. Было показано, что основные клинкерные минералы, двух- и трехкальциевый силикат, реагируют с диоксидом углерода с образованием гидрата силиката кальция, смешанного с карбонатом кальция. Установлено, что при карбонизации

свежегидратированного цемента продукты реакции получаются наноразмерными и однородно распределенными, а показатели прочности увеличиваются до 26 % [13].

Исходя из вышеизложенного целесообразным является изучение вопроса влияния принудительной карбонизации на процесс структурообразования и физико-механические свойства материала на основе цементных и цементно-известковых систем с развитой поверхностью, например, газобетона.

Целью данной работы является изучение особенностей физико-химических превращений в теле газобетона на основе цементного и цементно-известкового вяжущего, твердеющего в специально созданных условиях с повышенной концентрацией диоксида углерода.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на опытных образцах газобетона марки D 600 размером 100^100x100 мм. В качестве компонентов вяжущего применяли портландцемент марки ЦЕМ I 42,5Н производства ОАО «Новоросцемент» и кальциевую известь производства АО «Евпаторийский завод строительных материалов» активностью 80%. Содержание вяжущего в сырьевой смеси составляло 50% по массе. Соотношение цемента и извести в смешанном вяжущем - 3:1. В качестве заполнителя использовался кварцевый песок.

Химический состав исходного сырья определяли с помощью рентгенофлуоресцентного анализа на ЭД-спектрометре Epsilon 3XLE (PANalitical). Результаты анализа представлены в таблице 1 и таблице 2.

Твердение было организовано двумя способами: пропаривание и пропаривание с последующей выдержкой в газо-воздушной среде с повышенной концентрацией углекислого газа. Тепловлажностная обработка проводилась в течении 8 часов при температуре 60°С. Карбонизация осуществлялась в течении 2 часов при содержании 40% СО2 в газо-воздушной среде. Прочность при сжатии газобетонных образцов и их минералогический состав определяли в возрасте 1 и 28 суток после высушивания. Минералогический состав образцов определяли с помощью системы высокотемпературного синхронного ТГА/ДТА/ДСК анализа STA 8000 фирмы Perkin Elmer в интервале температур 30-1000°С при скорости нагрева 10°С/ мин, в среде азота.

Таблица 1. Химический состав цемента. Table 1. Chemical composition of cement.

Содержание, %

MgO AkO3 SiO2 SO3 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3 ZnO SrO

Портландцемент 0.610 4.141 19.836 4.728 0.873 62.931 0.212 0.081 3.893 0.042 0.155

Таблица 2. Химический состав извести. Table 2. Chemical composition of lime.

Содержание, %

MgO AkO, SiO2 SO3 Cl CaO MnO Fe2O3

Известь 0.385 0.346 0.286 1.019 0.051 97.889 0.030 0.253

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ АНАЛИЗ

На рисунках 1-4 представлены результаты исследования минералогического состава

поверхностного слоя газобетонных образцов на цементном и цементно-известковом вяжущем после 1 суток твердения в зависимости от режима послеформовочной обработки.

Рисунок 1. Дериватограмма образца газобетона на основе цементного вяжущего после пропаривания в возрасте 1 сут.

Figure 1. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement binder after steaming at the age of 1 day.

Рисунок 2. Дериватограмма образца газобетона на основе цементного вяжущего после пропаривания и принудительной карбонизации в возрасте 1 сут.

Figure 2. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement binder after steaming and forced carbonization at the age of 1 day.

Тстг«та1ил;

Рисунок 3. Дериватограмма образца газобетона на основе цементно-известкового вяжущего после пропаривания в возрасте 1 сут.

Рисунок 4. Дериватограмма образца газобетона на основе цементно-известкового вяжущего после пропаривания и принудительной карбонизации в возрасте 1 сут.

Figure 3. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the Figure 4. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement-lime binder after steaming at the age of 1 day. basis of a cement-lime binder after steaming and forced

carbonization at the age of 1 day.

На полученных кривых ДТА имеются три основных эндотермических эффекта. Интервал температур 130-180 °С характеризует процесс дегидратации гидросиликатной фазы, эттрингита, гидросульфоалюминатов и, возможно,

гидросульфосиликатов кальция. Второй

эндотермический эффект в интервале температур 480-530 °С свидетельствует о наличии портландита в системе. И третий эффект в интервале 750-850 °С характеризует процесс разложения карбоната кальция СаСОэ [16,17,18]. В образцах, не подверженных принудительной карбонизации, наличие карбоната кальция может быть обосновано взаимодействием свободной извести с углекислым газом в процессе сушки образцов и проведения измерений.

При анализе дериватограмм образцов на цементном и цементно-известковом вяжущем выявлено, что в процессе карбонизации в реакцию с углекислым газом вступает как портландит, так и продукты гидратации цемента. Об этом свидетельствует снижение массы в интервале температур 130-180 °С и 480-530 °С. Однако следует отметить, что при карбонизации образцов на цементном вяжущем потеря массы образцов при температуре 500-510 °С уменьшилась с 1.934% до 1.235%, что составляет 36% от первоначального значения (рисунок 1, 2). А у образцов на цементно-известковом вяжущем масса в этом же диапазоне уменьшилась на 67% с 3.786% до 1.248% (рисунок 3,

4). Это может быть обусловлено тем, что эндотермический эффект в этом интервале температур характеризует наличие не только свободной извести, которая быстро вступает в реакцию с углекислым газом, но и групп СаОН+, находящихся в составе С^-Н фазы.

Также, при введении в систему свободной извести в составе известково-цементного вяжущего после карбонизации наблюдается уменьшение разницы потери массы в интервале температур 130180 °С по сравнению с образцами на цементном вяжущем. Так, после карбонизации масса цементных образцов в данном диапазоне уменьшилась на 28% с 7.332% до 5.311% (рисунок 1, 2), а образцов с содержанием извести - на 21% с 4.990% до 3.966% (рисунок 3, 4). Данное явление может быть связано с низкой устойчивостью Са(ОН)2 к карбонизации по сравнению с продуктами гидратации цемента. В результате взаимодействия извести с углекислым газом образуется карбонат кальция, который, в некоторой степени, может играть роль кольматанта и замедлять процесс дальнейшей карбонизации гидратов клинкерных минералов [12].

Далее проводились исследования

минералогического состава поверхностного слоя газобетонных образцов на цементном и цементно-известковом вяжущем в возрасте 28 суток после пропаривания и пропаривания с принудительной карбонизацией (рисунок 5-8).

Рисунок 5. Дериватограмма образца газобетона на основе цементного вяжущего после пропаривания в возрасте 28 сут.

Figure 5. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement binder after steaming at the age of 28 days.

Рисунок 6. Дериватограмма образца газобетона на основе цементного вяжущего после пропаривания и принудительной карбонизации в возрасте 1 сут.

Figure 6. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement binder after steaming and forced carbonization at the age of 28 days.

Рисунок 7. Дериватограмма образца газобетона на основе цементно-известкового вяжущего после пропаривания в возрасте 28 сут.

Рисунок 8. Дериватограмма образца газобетона на основе цементно-известкового вяжущего после пропаривания и принудительной карбонизации в возрасте 28 сут.

Figure 7. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement-lime binder after steaming at the age of 28 days.

Figure 8. Derivatogram of a sample of aerated concrete on the basis of a cement-lime binder after steaming and forced carbonization at the age of 28 days.

При анализе дериватограмм образцов на цементном и цементно-известковом вяжущем в возрасте 28 сут выявлено, что в процессе твердения пропаренных и карбонизированных образцов значительно снижается количество свободной извести в системе. Об этом свидетельствует отсутствие либо незначительное проявление эндотермического эффекта у газобетонных образцов в интервале температур 480-530 °С. Это обусловлено тем, что в процессе гидратационного твердения цементного вяжущего происходит связывания свободной извести в различные цементные новообразования. Также наблюдается эффект в

интервале 700-750 °С, который характерен для разложения гидросиликатов кальция и, вероятно, фазы С-А^-Н, дегидратация которой сопровождается выраженным эндотермическим эффектом [19].

Исследования микроструктуры газобетонных образцов в возрасте 1 и 28 суток (рисунок 9,10) показали, что послеформовочная карбонизация опытных образцов имеет существенное влияние на морфологию кристаллов новообразований, получаемых в процессе твердения газобетонного массива.

Рисунок 9. Микроструктура опытных образцов газобетона после пропаривания и карбонизации в возрасте 1 сут, x1200.

Figure 9. Microstructure of aerated concrete samples after steaming and carbonization at the age of 1 day, x 1200.

Рисунок 10. Микроструктура опытных образцов газобетона после пропаривания и карбонизации в возрасте 28 сут, x3000.

Figure 10. Microstructure of aerated concrete samples after steaming and carbonization at the age of 28 days, x 3000.

Съемка структуры образцов показала, что в результате последовательного пропаривания и карбонизации в теле газобетона образуются крупные кристаллообразования размером 50 мкм

дендритно-сфероидолитовой текстуры, схожие с текстурой арагонита (рисунок 9). Поскольку фаза арагонита в процессе образования карбоната кальция является неустойчивой, то с течением

времени она, как менее стабильная полиморфная модификация, переходит в более устойчивую -кальцит с тригональной сингонией. Об этом свидетельствую снимки микроструктуры образцов в возрасте 28 суток (рисунок 10). В данном случае микроструктура представлена крупными скаленоэдрическими и ромбоэдрическими кристаллами кальцита. На поверхности пор размеры кристаллов варьируются от 4 до 8 мкм, а в межпоровых перегородках - от 1 до 4 мкм. Подобное явление может быть обосновано частичным переходом гидратных соединений цементного камня в другие соединения под воздействием СО2 с

При анализе полученных результатов наблюдается рост показателей прочности газобетона после принудительной обработки углекислым газом. Так, например, после пропаривания и карбонизации прочность образцов на цементном вяжущем в первые сутки увеличилась на 25%, а в возрасте 28 сут - на 19%. Процесс снижения набора прочности газобетонных образцов к 28 сут обусловлен связыванием значительной части свободной извести при взаимодействии с углекислым газом и замедлением процессов гидратации минералов цемента.

Карбонизированные образцы на цементно-известковом вяжущем в возрасте 1 сут увеличили свою прочность по сравнению с образцами после пропаривания на 36%. А через 28 сут твердения разница между показателями прочности составила 35%. Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что принудительная карбонизация наиболее эффективна при применении известково-цементного вяжущего.

ВЫВОДЫ

Таким образом, при комбинированном твердении газобетона на основе цементного и цементно-известкового вяжущего, включающем пропаривание и последующую выдержку в среде с высокой концентрацией СО2, обеспечиваются условия для протекания как гидратационного, так и карбонатного твердения. Это обеспечивает появление максимального количества

кристаллических новообразований и повышение

последующим образованием модификаций карбоната кальция: ватерита, арагонита, кальцита [20].

Для подтверждения возможности применения карбонизации, как способа повышения физико-механических свойств бетонов как на цементном, так и на цементно-известковом вяжущем, были проведены испытания по определению прочности газобетонных образцов в зависимости от вида вяжущего и условий твердения. Полученные данные представлены в таблице 3.

прочностных характеристик материала. Выявленные особенности физико-химических процессов карбонизации цементных и цементно-известковых систем позволяют говорить об эффективности использования техногенного СО2 в технологии производства неармированных бетонных изделий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Pollmann H 2015 Mineralogical Strategies to reduce CO2 in the fabrication of alternative cements // Proc. IBAUSIL. vol. 1 pp 11-129.

2. Федоркин С.И., Любомирский Н.В., Лукьянченко М.А. Системы на основе извести карбонизационного твердения // Строительные материалы. 2008. № 11. С. 45 - 47.

3. O. Cizer, K. Van Balen, J. Elsen, D. Van Gemert. Crystal morphology of precipitated calcite crystals from accelerated carbonation of lime binders // Proc. ACEME08, 2nd International Conference on Accelerated Carbonation for Environmental and Materials Engineering, 1-3 October 2008, Rome, Italy, pp. 149-158.

4. Van Balen. Carbonation reaction of lime, kinetics at ambient temperature // Cement and Concrete Research Volume 35. 2005. Issue 14. P. 647 - 657.

5. De Silva P., Bucea L., Moorehead D.R., Sirivivatnanon V. Carbonate binders: Reaction kinetics, strength and microstructure // Cement & Concrete Composites.2006. No. 28, рp. 613-620.

6. Чижов С.В., Кузнецов С.А. Прогнозирование процесса карбонизации бетона // Перспективы науки. 2014. № 11(62). С. 76 - 81.

Таблица 3. Прочность при сжатии образцов газобетона, МПа.

Table 3. Compressive strength of aerated concrete samples, MPa.

Тип вяжущего Пропаривание Пропаривание + карбонизация

1 сут 28 сут 1 сут 28 сут

Портландцемент 1.2 1.7 1.6 2.1

Портландцемент + известь 0.7 1.2 1.1 1.7

7. Свит Т.Ф., Семин Д.С. Об изменении состава продуктов гидротации цемента // Ползуновский вестник. 2006. № 2. С.220-224.

8. Jochen Stark, Bernd Wicht Dauerthaftigkeit von beton. Weimer. -1995.-P. 295

9. Morandeaua A., Thieryc M., Danglad P. Impact of accelerated carbonation on OPC cement paste blended with fly ash // Cementand Concrete Research. 67(2015) рр. 226-236.

10. Quoc Tri Phunga, Norbert Maesa, Diederik Jacquesa, Els Bruneelc, Isabel Van Driesschec, Guang Yeb, Geert De Schutterb Effect of limestone fillers on microstructure and permeability due to carbonation of cement pastes under controlled CO2 pressure conditions // Construction and Building Materials. 82(2015). рр. 376-390.

11. Аниканова Т.В., Рахимбаев Ш.М., Кафтаева М.В. О механизме коррозии углекислого газа строительных материалов // Фундаментальные исследования. 2015. № 5. С. 19 - 26.

12. Рахимбаев Ш.М. Принципы выбора цементов для использования в химической агрессии // Изв. вузов: Строительство. 1998. № 10. С. 65-68.

13. Monkman S., MacDonald M., Hooton D., Thomas M. Use of carbon dioxide as an acceleration additive in concrete // Цемент и его применение. № 12017. рр. 82-89.

14. Berger R.L., Young J.F., Leung K. Acceleration of hydration of calcium silicates by carbondioxide treatment// Nature: Physical Sci., 1972 Vol. 240. рр. 16-18.

15. Goodbrake C.J. Young J.F., Berger R.L. Reaction of beta-dicalcium silicate and tricalcium silicate with carbon dioxide and water vapor// J. Amer. Ceram. Soc. 1979. Vol. 62. рр.168-171.

16. Ильина Л.В., Бердов Г.И., Гичко Н.О., Теплов А.Н. Изменение механической прочности и структуры портландцементного камня при введении комплексных дисперсных минеральных наполнителей // Известия вузов. Строительство. 2014. №4.

17. Uendlandt U. Thermal methods of analysis. M.: Mir. 1978. 527 p.

18. Lucia F.-C., Torrens-Martin B., Morales L.M., Sagrario M.-R. Infrared Spectroscopy in the Analysis of Building and Construction Materials. InTech. 2012. р. 510.

19. Андреева А.В., Буренина О.Н., Давыдова Н.Н., Даваасенгэ С.С., Саввинова М.Е. Влияние технологических параметров на структуру и прочность при сжатии модифицированных мелкозернистых бетонов // Научный журнал КубГАУ. №111(07). 2015. С. 1-13.

20. Любомирский Н.В., Николаенко Е.Ю., Николаенко В.В., Бахтин А.С., Бахтина Т.А. Влияние принудительной карбонизации на формирование структуры газобетона на основе известково-цементного вяжущего и карбонаткальциевого заполнителя // Строительные материалы. 2017. № 5. С. 48-51.

REFERENCES

1. Pollmann H 2015 Mineralogical Strategies to reduce CO2 in the fabrication of alternative cements // Proc. IBAUSIL. vol. 1 pp 11-129.

2. Fedorkin S I, Lyubomirskiy N V and Lukyanchenko M. A. System based on lime of carbonizing hardening //Constr. Mater. N11. рр. 45-47.

3. O. Cizer, K. Van Balen, J. Elsen, D. Van Gemert. Crystal morphology of precipitated calcite crystals from accelerated carbonation of lime binders // Proc. ACEME08, 2nd International Conference on Accelerated Carbonation for Environmental and Materials Engineering, 1-3 October 2008, Rome, Italy, pp. 149-158.

4. Van Balen. Carbonation reaction of lime, kinetics at ambient temperature // Cement and Concrete Research Volume 35. 2005. Issue 14. P. 647 - 657.

5. De Silva P., Bucea L., Moorehead D.R., Sirivivatnanon V. Carbonate binders: Reaction kinetics, strength and microstructure // Cement & Concrete Composites.2006. N. 28, pp. 613-620.

6. Chizhov S.V. and Kuznetsov S.A. Prediction of concrete carbonation // Prospects of science. 2014. N 62. pp. 76-81.

7. Svit T.F., Semin D.S. About changes in structure of cement hydration products // Polzunovskii Vestnik. 2006. N2. pp. 220-4.

8. Jochen Stark, Bernd Wicht Dauerthaftigkeit von beton. Weimer. -1995.-P. 295.

9. Morandeaua A., Thiéryc M., Danglad P. Impact of accelerated carbonation on OPC cement paste blended with fly ash // Cementand Concrete Research. 67(2015) pp. 226-236.

10. Phunga Q.T., Maesa N., Diederik J., Bruneelc E., Van Driesschec I., Yeb G., Geert De Schutterb Effect of limestone fillers on microstructure and permeability due to carbonation of cement pastes under controlled CO2 pressure conditions // Construction and Building Materials. 82(2015). pp. 376-390.

11. Anikanova T.V., Rakhimbaev Sh.M., Kaftaeva M.V. On the mechanism of carbon dioxide corrosion of building materials // Fundamental'nye issledovaniya. 2015. N5. pp. 19-26.

12. Rakhimbaev Sh.M. Principles of choosing cements for use in chemical aggression // Izvestiya Vuzov. Stroitel'stvo. 1998. N10. pp. 65-68.

13. Monkman S., MacDonald M., Hooton D., Thomas M. Use of carbon dioxide as an acceleration additive in concrete // Цемент и его ^именение. № 12017. pp. 82-89.

14. Berger R.L., Young J.F., Leung K. Acceleration of hydration of calcium silicates by carbondioxide treatment// Nature: Physical Sci., 1972 Vol. 240. pp. 16-18.

15. Goodbrake C.J. Young J.F., Berger R.L. Reaction of beta-dicalcium silicate and tricalcium silicate with carbon dioxide and water vapor// J. Amer. Ceram. Soc. 1979. Vol. 62. pp.168-171.

16. Il'ina L.V., Berdov G.I., Gichko N.Oh., Teplov A.N. Changes in mechanical strength and structure of Portland cement stone with the introduction of complex

dispersed mineral fillers // Izvestiya Vuzov: Stroitel'stvo. 2014. N4. pp. 61-4.

17. Uendlandt U. Thermal methods of analysis. M.: Mir. 1978. 527 p.

18. Lucia F.-C., Torrens-Martin B., Morales L.M., Sagrario M.-R. Infrared Spectroscopy in the Analysis of Building and Construction Materials. InTech. 2012. p. 510.

19. Andreeva A.V., Burenina O.N., Davydova N.N., Davaasenge S.S. and Savvinova M.E. Influence of

technological parameters on structure and durability of the modified fine-grained concrete at compression // Science J of KubSAU. 2015. N111. pp. 1-13.

20. Lyubomirsky N.V., Nikolaenko E.Yu., Nikolaenko V.V., Bakhtin A.S., Bakhtina T.A. The influence of forced carbonization on the formation of the structure of aerated concrete based on the lime-cement binder and carbonaceous filler // Building materials. 2017. N 5. pp. 48-51.

THE PROCESS OF STRUCTURAL FORMATION OF A AERATED CONCRETE OF NON-AUTOMATIC SOLIDITY AT FORCED INTERACTION WITH CARBON GAS

Lyubomirskiy N., Nikolaenko E. Nikolaenko V. , Bakhtin A.

Summary. The results of experimental studies on the establishment of the possibility of using carbon dioxide in the production of concrete for the purpose of improving its strength characteristics are presented. Specific features of physicochemical transformations occurring in the body of porous concrete during the organization of its hardening in environments with a high concentration of carbon dioxide are revealed. It was found that when lime is introduced into the cement binder composition, the degree of carbonation of portland cement hydration products decreases. It was shown that with successive steaming and forced carbonization of porous concrete on the basis of cement and cement-lime binder, conditions for both hydration and carbonate hardening are provided. This causes the appearance of a maximum amount of crystalline hydrate and carbonate neoplasms, which increases the strength of the material. The revealed features of the physicochemical processes of carbonization of cement and cement-lime systems allow us speak about the effectiveness of the use of man-made CO2 in the technology of production of unreinforced concrete products.

Key words: non-autoclaved aerated concrete, cement, carbon dioxide, carbonization, structure formation, microstructure.