Влияние одномикронного шлака на свойства цемента

0 it & I U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 6

5. Лошагин, A.B. Структура натриевоборосиликатных стекол, содержащих оксид кобальта./ A.B. Лошагин, A.M. Неиомилуев [и др.];//Физика и химия стекла, 1990. 16. №1. С. 14-18.

6. Аппен, A.A. Химия стекла/ A.A. Аппен. Л.: Химия, 1970. 352 с.

7. Лазарев, А.Н. Колебательные спектры и строение силикатов/ АН. Лазарев. Л.: Наука, 1968. 47 с.

УДК 666.9

С.В. Самченко, И.В. Борисенкова

Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства (МГАКХиС), Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ОДНОМИКРОННОГО ШЛАКА НА СВОЙСТВА ЦЕМЕНТА

The purpose of work is studying of influence of one-micron slag on hydration and properties of cement. It is established, that additive adding allows to receive products with higher operational characteristics. This effect is reached as a result of formation of a knitting matrix in which one-micron slag represents itself as the centres of the directed crystallisation and promotes acceleration hydrational processes.

Целью работы является изучение влияния одномикронного шлака на гидратацию и свойства цемента. Установлено, что введение добавки позволяет получить изделия с более высокими эксплуатационными характеристиками. Этот эффект достигается в результате образования вяжущей матрицы, в которой одномикронный шлак выступает в качестве центров направленной кристаллизации и способствует ускорению гидратационных процессов.

В настоящее время большой интерес в производстве строительных материалов представляют различные нано- и ультрадисперсные добавки. В цементном камне они распределяются между пустотами, уплотняют его и дают значительный прирост прочности. В данной работе в качестве такой добавки использовался одномикронный шлак. В цемент ПЦ 500 ДО его вводили в количестве 1%, 3%, 5%.

Установлено [1], что ультрадисперсные шлаки в составе цемента выступают в качестве центров направленной кристаллизации, вокруг которых образуются новые кристаллогидраты, формирование которых приводит к ускорению гидратационных процессов, что, в свою очередь, приводит к получению вяжущей матрицы с улучшенными физико-механическими свойствами.

Влияние одномикронного шлака на сроки схватывания и прочность описаны в [ 1 ].

В данной статье рассмотрено влияние одномикронного шлака на степень гидратации и пористость модифицированных образцов в 28 сутки твердения.

С It 0 X tt в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 6

Степень гидратации образцов определялась по потерям при прокаливании цементов. На рис.1 представлена зависимость потерь при прокаливании от времени гидратации.

Время гидратации, сут

♦ б/д » 1 % -д- 3% -х-~5%] Рис.1. Влияние добавки 1-микронного шлака на ППП в образцах.

Из графика (рис.1) видно, что у цементов с добавкой 1-микронного шлака имеется больше химически связанной воды, чем у стандартного образца. Следовательно, степень гидратации всех модифицированных цементов выше, чем у контрольного образца (рис.2). Это объясняется тем, что цементы с добавками одномикронного шлака имеют несколько большую удельную поверхность, чем рядовой цемент и, как следствие, большую площадь контакта между частицами цемента и водой.

Время гидратации, сут

—♦— б/д ---1% -^3% —х— 5%

Рис. 2. Влияние добавки 1-микронного шлака на степень гидратации образцов.

В работе [2] приведен тонкодисперсный ДПН с оптимальной дисперсностью, на 140 -150 м2/кг превышающей дисперсность портландцемен-

9

О Л 0 X U в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 6

та, и использованный в составе пенобетона в количестве 30 - 40%, который оптимизирует дисперсный состав и уменьшает объем межчастичных пустот многокомпонентной системы на 3 - 5%. Основное распределение частиц тонкодисперсного шлака происходит в межчастичных пустотах портландцемента.

На рис. 3 показано влияние одномикронного шлака на пористость цементного камня. Снижение пористости наблюдается с первых суток твердения. Из графика видно, что одномикронный шлак снижает пористость образцов. Это обусловлено тем, что дисперсные частицы шлака закрывают пустоты между частицами цемента, тем самым, обеспечивая более плотную матрицу цементного камня, что согласуется с [2]. Пористость образцов уменьшается при введении одномикронного шлака в количестве 1% - на 4%, в количестве 3% - на 8%, в количестве 5% - 0,4%, соответственно.

Рис. 3. Влияние добавки 1-микронного шлака на пористость образцов.

Согласно данным, приведенным в [1], следует, что наибольший прирост прочности соответствует добавки одномикронного шлака в количестве 3% от содержания цемента. Это же количество добавки соответствует минимальной пористости.

Таким образом, подтверждается установленное ранее оптимальное количество вводимого одномикронного шлака. Оно составляет не более 3%.

Библиографические ссылки

1. Самченко, C.B. Влияние дисперсности шлакового компонента на свойства цемента/С.В. Самченко, М.Р. Усманов, И.В. Борисенкова// I Всерос. конф. «Устойчивость, безопасность и энергосбережение в современных архитектурных, конструктивных, технологических решений и инженерных системах зданий и сооружений»: Сб. тезисов. М.: МГСУ, 2010. С. 36-39.

2. Величко, Е.Г. О модифицированном пенобетоне/ Е.Г. Величко, И.В. Дыкин// I Всерос. конф. «Устойчивость, безопасность и энергосбережение в

O ñ 6 I tt в химии и химической технологии. Том XXV. 2011. № 6

современных архитектурных, конструктивных, технологических решений и инженерных системах зданий и сооружений»: Сб. тезисов. М.: МГСУ, 2010. С.30-34.

УДК 666 - 42 Д.В. Гербер

Российский химико - технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫХ ВОЛОКОН НА СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЦЕМЕНТНОЙ МАТРИЦЕЙ

Fiber reinforcement has been frequently employed in concrete structures. The various problems associated with handling and production methods prompted the search for the new types of fibers. This paper presents the results of study to compare the properties of concretes with different types of fibers: PAN-fiber, carbon fiber, modified carbon fiber.

Армирование волокнами часто используется в конструкциях из бетона. Но различные проблемы связанные с этим видом производства заставляют искать новые виды волокон. Цель этого исследования - сравнить результаты изучения свойств бетонов армированных различными видами волокон: полиакрилонитрильное (ПАН) волокно, углеродное волокно и модифицированное углеродное волокно.

Важнейшей задачей при производстве любого композиционного материала является достижение изотропности его свойств в объеме. Так и для бетонов одной из главных задач является обеспечение гарантированного качества с однородными свойствами в любом сечении конструкции.

Волокна (фибра) является эффективным армирующим компонентом, распределяющимся по всему объему изделия, одной из первоначальных функций фибры является уменьшение микро- и макротрещин. Микро- и макротрещины различной глубины образуются в результате усадки и сокращают срок службы. Таким образом, уже до начала использования бетонная конструкция будет иметь трещины, которые служат основными каналами для атмосферного и химического воздействия (СОг, SO2, СГ, вода) и началом разрушения бетона. Чем больше трещин, тем легче происходит карбонизация бетона и окисления стальной арматуры, что приводит к преждевременному разрушению основных составляющих бетонной конструкции.

В технологии бетонов нашли широкое применение стальная фибра и стекловолокно[1]. Также есть опыт применения полимерных волокон, например на основе полипропилена. Некоторые характеристики волокон приведены в табл. 1.

При всех положительных тенденциях, появляющихся при дисперсном армировании бетонов, существует ряд недостатков. Например, стальная