Кожухова Н.И.

Кандидат технических наук, доцент, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО ПОВЫШЕННОЙ ЖАРОСТОЙКОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-4-5-13
Аннотация
Среди широкого спектра вяжущих продуктов строительного назначения, наибольший интерес проявляется к бесцементным вяжущим нового поколения, для которых свойственны уникальные или улучшенные эксплуатационные характеристики. Среди подобных вяжущих следует отметить относительно новый вид вяжущего – композиционное наноструктурированное гипсовое вяжущее (КНГВ) В рамках данной статьи рассмотрена и апробирована гипотеза о синергетическом эффекте в твердеющей системе, который реализуется при взаимодействии двух вяжущих систем принципиально разного механизма твердения: полимеризационно-поликонденсационный и гидратационный. Проведен ряд исследований, на основании которых представлены результаты, подтверждающие устойчивость КНГВ к воздействию высоких (до 1000 °С) температур по сравнению с традиционной гипсовой вяжущей системой. Установлено, что термостойкость КНГВ обоснована протеканием кристаллизационных процессов с участием кремнеземной составляющей, при применении наноструктурированного вяжущего в качестве активного минерального компонента, который, в свою очередь, характеризуется устойчивостью к воздействию повышенных температур. Как проявление синергетического эффекта, в процессе взаимодействия двух вяжущих компонентов происходит образование кристаллического продукта типа гидроксиэллестадита Ca5(SiO4)3(SO4)3(OH)2, размеры элементарных ячеек которого при перепадах температур в широком диапазоне практически не изменяются. Это свойство данной кристаллической фазы позволяет сохранить целостность сформировавшейся структуры композиционного вяжущего КНГВ.
PDF

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РЕАКЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ АЛЮМОСИЛИКАТОВ КИСЛОГО СОСТАВА С НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-3-5-11
Аннотация
Проблемы получения высококачественных строительных композитов являются весьма актуальными и, как правило, уходят своими корнями в типоморфные особенности (геологические или техно-логические условия образования) используемых сырьевых материалов. В этой связи, в условиях широкого внедрения того или иного материала, первостепенной задачей, ориентированной на оптимизацию процесса его получения и дальнейшую эффективность его использования, является разработка и применение методов оценки качества исходного сырья. Данный подход в производстве строительных материалов позволяет экономить время и сырьевые ресурсы при определении или прогнозировании конечных эксплуатационных характеристик проектируемого материала. При этом, наиболее остро этот вопрос стоит для новых и малоизученных строительных материалов. Это связано с тем, что отсутствие возможности прогнозирования характеристик конечных композитов на стадии подготовки и оценки сырья значительно ограничивает области их практического применения.
Среди таких малоизученных систем могут быть выделены бесцементные щелочеалюмосиликатные системы – геополимеры. В качестве сырьевых материалов для синтеза геополимерных материалов потенциально может применяться широкий спектр алюмосиликатов различного происхождения, которые существенно различаются в характеристиках. В связи с этим, методы оценки качества алюмосиликатного сырья для геополимеров не являются универсальными.
В рамках данного исследования предложена методика оценки реакционной активности в условиях высокощелочного воздействия, ориентированная на алюмосиликаты кислого состава, характеризующаяся преимущественно нанокристаллической (скрытокристаллической) структурой.
В качестве индикаторов реакционной активности использованы: степень растворимости в высокощелочной среде и предел прочности при сжатии. Установлено, что предел прочности при сжатии обратно пропорциональна степени кристалличности структуры алюмосиликата.
PDF

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В ЩЕЛОЧЕАКТИВИРОВАННЫХ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ВЯЖУЩИХ СИСТЕМАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ РАЗЛИЧНОЙ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-38-43
Аннотация
Вопросы повышения эффективности применения традиционных сырьевых материалов, а также расширения потенциальных областей практического применения нетрадиционных и альтернативных видов сырья различного происхождения приобретают все больший интерес среди ученых материаловедов и представителей производства. Изучение этих вопросов направлено на решение не только научных задач: более глубокое понимание структуры и свойств сырья. Полученные результаты позволят решать ряд технологических и технико-экономических задач.
В большей степени это актуально при работе с вновь используемыми видами сырья, а также при разработке новых видов материалов. Касательно области строительного материаловедения, классическим вопросом является поиск путей изучения реакционной активности сырьевых материалов в различных условиях, ее направленного регулирования и, как правило, ее повышения с целью получения материалов более высокого качества.
Среди распространенных и широко востребованных видов материалов строительного назначения следует отметить вяжущие щелочной активации и композиты на их основе.
В работе приводятся результаты гранулометрического анализа суспензий щелочеактивированных алюмосиликатов с разной степенью кристалличности. Выявлено, что в процессе щелочного воздействия происходит растворение зерна алюмосиликатного компонента с образованием щелочь-алюмосиликатного геля, который в зависимости от степени кристалличности алюмосиликатного сырья вступает во взаимодействие с не полностью растворенным зерном по принципу сродства структур, но с различной степенью активности. Установлено, что степень кристалличности алюмосиликата обратно пропорциональна его растворимости в условиях высокощелочной среды. Предложена схема механизма формирования геополимерной системы в процессе щелочной активации.
PDF