Русский
English 19-28 стр.
Одним из возможных путей улучшения свойств строительных материалов является модифицирование процессов структурообразования, что может быть реализовано за счет применения кристаллических затравок. В связи с этим актуальным является вопрос исследования влияния искусственных гидросиликатов кальция на процессы твердения, а также свойства силикатных материалов неавтоклавного твердения на основе нетрадиционного алюмосиликатного сырья. Проведенными исследованиями установлено, что добавка искусственных гидросиликатов кальция (CSH) в количестве 1-1,5 мас. %, при содержании в смеси CaO менее 10 мас. %, эффективно повышает прочностные показатели изделий на всех этапах тепловлажностной обработки от 8 до 16%. Наиболее интенсивный прирост прочности отмечается в процессе тепловлажностной обработки (ТВО) в период с 3 до 6 часов и составляет не менее 13%, в то время как у образцов без добавки искусственных гидросиликатов кальция прирост прочности составил 6%. Добавка искусственных гидросиликатов кальция интенсифицирует процессы структурообразования, что обеспечивает увеличение кристаллического вещества, а за счет волокнистого строения выступает в качестве фиброволокна, что способствует наноармированию формирующегося цементирующего вещества из новообразований в системе CaO-SiO2(Al2O3)-H2O на основе используемых глинистых пород и оксида кальция. За счет ускоренного набора прочности возможно сокращение длительности изотермической выдержки при сохранении необходимых эксплуатационных характеристик.
1. Лесовик В.С., Фомина Е.В. Новая парадигма проектирования строительных композитов для защиты среды обитания человека // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 10. С. 1241 – 1257.
2. Володченко А.Н., Строкова В.В. Разработка научных основ производства силикатных автоклавных материалов с использованием глинистого сырья // Строительные материалы. 2018. № 9. С. 25 – 31.
3. Fomina E.V., Lesovik V.S., Kozhukhova N.I., Chulenyov A.S. Role of solutions when metasomatic transformations in construction composites // Materials Science Forum. 2019. Vol. 974. P. 168 – 174.
4. Lesovik V.S. Leshchev S.I., Ageeva M.S., Alfimova N.I. Zeolite-containing terra-silicea as a component of composite binders // Materials Science Forum. 2019. Vol. 974. P. 136 – 141.
5. Володченко А.А. Влияние условий эксплуатации на свойства неавтоклавных силикатных ма-териалов на основе нетрадиционного сырья // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №12. С. 12 – 20.
6. Beaudoin J.J., Drame H., Raki L., Alizadeh R. Formation and properties of C–S–H – HDTMA nano-hybrids // J Mater Res. 2008. Vol 23(10). P. 2804 – 2815.
7. Beaudoin J.J., Drame H., Raki L., Alizadeh R. Formation and properties of C–S–H– PEG nano-structures // Materials and Structures. 2009. Vol. 42 (7). P. 1003 – 1014.
8. Sanchez F., Zhang L. Molecular dynamics modeling of the interface between surface functionalized graphitic structures and calcium–silicate–hydrate: interaction energies, structure, and dynamics // Journal of Colloid and Interface Science. 2008.Vol. 323 (2). P. 349 – 358.
9. Sanchez F., Zhang L. Interaction energies, structure, and dynamics at functionalized graphitic structure-liquid phase interfaces in an aqueous calcium sulfate solution by molecular dynamics simulation // Carbon. 2010. Vol. 48 (4). P. 1210 – 1223.
10. Chang T.-P., Shih J.-Y., Yang K.-M., Hsiao T.-C. Material properties of Portland cement paste with nano-montmorillonite // Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42(17). P. 7478 – 7487.
11. Lindgreen H., Geiker M., Krøyer H., Springer N., Skibsted J. Microstructure engineering of Portland cement pastes and mortars through addition of ultrafine layer silicates // Cement and Concrete Composites. 2008. Vol. 30 (8). P. 686 – 699.
12. Kroyer H., Lindgreen H., Jacobsen H.J., Skibsted J. Hydration of Portland cement in the presence of clay minerals studied by 29Si and 27Al MAS NMR spectroscopy // Advances in Cement Research. 2003. Vol. 15. P. 103 – 112.
13. Andreas Picker, Luc Nicoleau, Zaklina Burghard, Joachim Bill, Igor Zlotnikov, Christophe Labbez, André Nonat, Helmut Cölfen. Mesocrystalline calcium silicate hydrate: A bioinspired route toward elastic concrete materials // Science Advances. 2017. Vol. 3 (11). e1701216.
14. Людвиг Х.-М., Дрессель Д. Синтетические гидраты силиката кальция в сборных железобетонных конструкциях // СРI Международное бетонное производство. 2011. № 5. С. 42 – 46.
15. Овчаренко Г.И., Ибе Е.Е., Садрашева А.О., Викторов А.В. Контактная прочность цементной фазы С-S-H с добавками // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2018. № 8 (716). С. 48 – 57.
16. Кривобородов Ю.Р., Еленова А.А. Применение микродисперсных добавок для ускорения твер-дения цемента // Строительные материалы. 2016. № 9. С. 65 – 67.
17. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Мороз М.Н., Троянов И.Ю., Володин В.М., Суздальцев О.В. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 88 – 91.
18. Володченко А.А., Загороднюк Л.Х., Прасолова Е.О., Чхин Сован. Нетрадиционное глинистое сырье как компонент неорганических дисперсных систем // Вестник МГСУ. 2014. № 9. С. 67 – 75.
2. Володченко А.Н., Строкова В.В. Разработка научных основ производства силикатных автоклавных материалов с использованием глинистого сырья // Строительные материалы. 2018. № 9. С. 25 – 31.
3. Fomina E.V., Lesovik V.S., Kozhukhova N.I., Chulenyov A.S. Role of solutions when metasomatic transformations in construction composites // Materials Science Forum. 2019. Vol. 974. P. 168 – 174.
4. Lesovik V.S. Leshchev S.I., Ageeva M.S., Alfimova N.I. Zeolite-containing terra-silicea as a component of composite binders // Materials Science Forum. 2019. Vol. 974. P. 136 – 141.
5. Володченко А.А. Влияние условий эксплуатации на свойства неавтоклавных силикатных ма-териалов на основе нетрадиционного сырья // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. №12. С. 12 – 20.
6. Beaudoin J.J., Drame H., Raki L., Alizadeh R. Formation and properties of C–S–H – HDTMA nano-hybrids // J Mater Res. 2008. Vol 23(10). P. 2804 – 2815.
7. Beaudoin J.J., Drame H., Raki L., Alizadeh R. Formation and properties of C–S–H– PEG nano-structures // Materials and Structures. 2009. Vol. 42 (7). P. 1003 – 1014.
8. Sanchez F., Zhang L. Molecular dynamics modeling of the interface between surface functionalized graphitic structures and calcium–silicate–hydrate: interaction energies, structure, and dynamics // Journal of Colloid and Interface Science. 2008.Vol. 323 (2). P. 349 – 358.
9. Sanchez F., Zhang L. Interaction energies, structure, and dynamics at functionalized graphitic structure-liquid phase interfaces in an aqueous calcium sulfate solution by molecular dynamics simulation // Carbon. 2010. Vol. 48 (4). P. 1210 – 1223.
10. Chang T.-P., Shih J.-Y., Yang K.-M., Hsiao T.-C. Material properties of Portland cement paste with nano-montmorillonite // Journal of Materials Science. 2007. Vol. 42(17). P. 7478 – 7487.
11. Lindgreen H., Geiker M., Krøyer H., Springer N., Skibsted J. Microstructure engineering of Portland cement pastes and mortars through addition of ultrafine layer silicates // Cement and Concrete Composites. 2008. Vol. 30 (8). P. 686 – 699.
12. Kroyer H., Lindgreen H., Jacobsen H.J., Skibsted J. Hydration of Portland cement in the presence of clay minerals studied by 29Si and 27Al MAS NMR spectroscopy // Advances in Cement Research. 2003. Vol. 15. P. 103 – 112.
13. Andreas Picker, Luc Nicoleau, Zaklina Burghard, Joachim Bill, Igor Zlotnikov, Christophe Labbez, André Nonat, Helmut Cölfen. Mesocrystalline calcium silicate hydrate: A bioinspired route toward elastic concrete materials // Science Advances. 2017. Vol. 3 (11). e1701216.
14. Людвиг Х.-М., Дрессель Д. Синтетические гидраты силиката кальция в сборных железобетонных конструкциях // СРI Международное бетонное производство. 2011. № 5. С. 42 – 46.
15. Овчаренко Г.И., Ибе Е.Е., Садрашева А.О., Викторов А.В. Контактная прочность цементной фазы С-S-H с добавками // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2018. № 8 (716). С. 48 – 57.
16. Кривобородов Ю.Р., Еленова А.А. Применение микродисперсных добавок для ускорения твер-дения цемента // Строительные материалы. 2016. № 9. С. 65 – 67.
17. Калашников В.И., Ерофеев В.Т., Мороз М.Н., Троянов И.Ю., Володин В.М., Суздальцев О.В. Наногидросиликатные технологии в производстве бетонов // Строительные материалы. 2014. № 5. С. 88 – 91.
18. Володченко А.А., Загороднюк Л.Х., Прасолова Е.О., Чхин Сован. Нетрадиционное глинистое сырье как компонент неорганических дисперсных систем // Вестник МГСУ. 2014. № 9. С. 67 – 75.
Володченко А.А. Влияние искусственных гидросиликатов кальция на процессы твердения и свойства неавтоклавных силикатных материалов на основе нетрадиционного алюмосиликатного сырья // Строительные материалы и изделия. 2020. Том 3. № 2. С. 19 – 28. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-2-19-28