ВПЛИВ ДОДАТКОВОГО ВВЕДЕННЯ NA3PO4∙12H2O НА ПОКАЗНИКИ КИСЛОТОСТІЙКОСТІ ГІБРИДНИХ ЛУЖНИХ ЦЕМЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.65-72Ключові слова:
Лужноактивовані в’яжучі речовини;, кислотостійкість;, фосфатні зв’язки;, нормальні умови;, експлуатаційне середовище;, тринатрій фосфат.Анотація
Дана робота присвячена дослідженню безпосереднього впливу фосфатної солі, на прикладі тринатрій фосфату (Na3PO4∙12H2O), на показник кислотостійкості гібридних лужноактивованих цементів.
Адже з кожним днем кислотостійкість стає все більш важливою властивістю для цементних матеріалів через широкий спектр застосувань, де вони піддаються впливу агресивних кислотних середовищ, особливо це стосується об’єктів хімічної та харчової промисловості. Окрім вищенаведених до них належать каналізаційні системи, сільськогосподарське середовище, нафтові свердловини, кислотні опади та багато іншого.
Відомо, що звичайні в’яжучі на основі портландцементу чутливі до кислотного впливу через хімічну природу їх основних гідратованих фаз. В’яжучі, активовані лугом, є альтернативою традиційному портландцементу і характеризуються цілою низкою спеціальних властивостей, особливо за умови проведення відповідних модифікацій компонентних складів даних цементів. Однією з основних власти-востей, характерних для лужно-активованих в’яжучих речовин, є їх стійкість до впливу агресивних середовищ.
На основі літературного аналізу та беручи до уваги вітчизняні та світові надбання в даному
напрямку, було розроблено ряд модельних систем на основі доменного гранульованого шлаку
та лужного компоненту з використанням фосфатної солі з різним її відсотковим вмістом. Таким
чином, об’єктом дослідження є шлаколужна система «доменний гранульований шлак – лужний
компонент (пре-дставлений метасилікатом натрію п’ятиводним) – тринатрій фосфат». В ході
досліджень було здійснено визначення основних фізико-механічних характеристик розроблених складів та проведено аналіз результатів. Визначення показника кислотостійкості (Кс≥0,8,) підтвердило доцільність застосування Na3PO4∙12H2O при виготовленні кислотостійких лужно-активованих цементів.
Посилання
Aiken, T. A., Gu, L., Kwasny, J., Huseien, G. F., McPolin, D., & Sha, W. (2022). Acid resistance of alkali-activated binders: A review of performance, mechanisms of deterioration and testing procedures. //Construction and Building Materials, 342, 128057.
Damion, T., & Chaunsali, P. Evaluating acid resistance of Portland cement, calcium aluminate cement, and calcium sulfoaluminate based cement using acid neutralisation. (2022). Cement and Concrete Research, 162, 107000.
Hashem, F. S., Amin, M. S., El-Gamal, S. M. A. (2013). Improvement of acid resistance of Portland cement pastes using rice husk ash and cement kiln dust as additives. Journal of thermal analysis and calorimetry, 111(2), 1391-1398.
Зозулинець В.В., Ковальчук О.Ю., Перспектива розробки кислотостійких гібридних цементів на основі лужно-активованих в’яжучих речовин // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. – 2022. – Вип. 50 – С. 15-21.
Кривенко П.В. Специальные шлако-щелочные цементы – К.: Будівельник, 1992. – 192 с.
Xu, H., Provis, J. L., van Deventer, J. S., & Krivenko, P. V. (2008). Characterization of aged slag concretes. //ACI Materials Journal, 105(2), 131.
Бродко О.А. Шлакощелочные вяжущие и бетоны повышенной кислотостойкости. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Киев 1991 г.
Pacheco-Torgal, F., Labrincha, J., Leonelli, C., Palomo, A., & Chindaprasit, P. (Eds.). (2014). Handbook of alkali-activated cements, mortars and concretes. Elsevier.
Provis, J. L. (2018). Alkali-activated materials. Cement and Concrete Research, 114, 40-48.
Krivenko, P. (2017). Why alkaline activation–60 years of the theory and practice of alkaliactivated materials. Journal of Ceramic Science and Technology, 8(3), 323-333.
Wang, S. D., Pu, X. C., Scrivener, K. L., & Pratt, P. L. (1995). Alkali-activated slag cement and concrete: a review of properties and problems. //Advances in cement research, 7(27), 93-102
Krivenko, P., Petropavlovskyi, O., Kovalchuk, O. A comparative study on the influence of metakaolin and kaolin additives on properties and structure of the alkali-activated slag cement and concrete / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Volume 1, Issue 6-91,2018, pp. 33-39.
Bernal, S.A., Rodríguez, E.D., Mejía de Gutiérrez, R., & Provis, J. L. (2012). Performance of alkali-activated slag mortars
exposed to acids. Journal of Sustainable Cement-Based Materials, 1(3), 138-151.
Baščarevć, Z. (2015). The resistance of alkaliactivated cement-based binders to chemical attack. In Handbook of alkali-activated cements, mortars and concretes (pp. 373-396).
Idrees, M., Hussain, A., Saeed, F., Hussain, T. (2021). Effectiveness of metakaolin and hybrid polymers incorporated mortar for the compressive strength and acid resistance of industrial and wastewater infrastructure //Environmental Progress & Sustainable Energy, 40(3)
Chen, Z., & Ye, H. (2022). Improving sulphuric acid resistance of slag-based binders by magnesium-modified activator and metakaolin substitution. Cement and Concrete Composites, 104605.
Bakharev, T., Sanjayan, J. G., & Cheng, Y. B. (2003). Resistance of alkali-activated slag concrete to acid attack. Cement and Concrete research, 33(10), 1607-1611.
Wang, X., Wang, W., Liu, Q., Wang, S., Luo, H., Ji, S., & Zhu, J. (2022). Effects of metakaolin on sulfate and sulfuric acid resistance of grouting restoration materials Construction and Building Materials, 349, 128714.
Kong, L., Zhao, W., Xuan, D., Wang, X., & Liu, Y. (2022). Application potential of alkaliactivated concrete for antimicrobial induced corrosion: A review. Construction and Building Materials, 317, 126169.
Yang, M., Zheng, Y., Li, X., Yang, X., Rao, F., & Zhong, L. (2022). Durability of alkaliactivated materials with different C–S–H and NASH gels in acid and alkaline environment. Journal of Materials Research and Technology, 16, 619-630.
