УПРАВЛІННЯ ТЕРМІНАМИ ТУЖАВЛЕННЯ ШЛАКОВМІЩУЮЧИХ ЦЕМЕНТІВ, АКТИВОВАНИХ МЕТАСИЛІКАТОМ НАТРІЮ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.13.2023.110-123Ключові слова:
строки тужавлення, структуротворення, спосіб введення лужного компоненту, вплив складу цементів, вплив добавки ЛСТМАнотація
У світовій будівельній практиці все більше зростає потреба у високоміцних бетонах з інтенсивним набором міцності у ранні строки у зв'язку підвищенням вимог до фізикомеханічних та експлуатаційних характеристик бетонів та прагненням до скорочення термінів
будівництва. Лужно-активовані цементи, виготовлені з використанням силікатів натрію, здатні демонструвати швидкий набір міцності і високу стандартну кінцеву міцність, що обумовлено модифікуючою дією аморфного кремнезему, присутнього у розчинному склі. Але проблемою ефективного використання таких цементних композицій є короткі строки тужавлення.
Метою даної роботи було дослідження впливу способу введення низькомодульного силікату натрію до шлаковміщуючих композицій,
їх складу та впливу кількості модифікуючої добавки на строки тужавлення. У результаті виконаних робіт розроблено механізм управління строками тужавлення у в'яжучій системі "шлак + клінкер + метасилікат натрію".
Встановлена залежність термінів тужавлення від способу введення в систему "шлак + клінкер" метасилікату натрію, від складу цементу і від
типу та кількості добавки-модифікатора. Показано, що введення метасилікату натрію до цементу у вигляді водного розчину призводить до набагато більшої інтенсифікації структуроутворюючих процесів у порівнянні з варіантом використання метасилікату у вигляді порошку із замішуванням водою.
Встановлено, що зростання вмісту клінкеру у шлако-клінкерній суміші веде до суттєвого скорочення строків тужавлення.
Дослідження впливу добавки ЛСТМ показало можливість ефективного управління строками тужавлення за умови підвищеної кількості використання цієї добавки, а саме - до 4%.
В результаті отримано технологічно прийнятні строки початку тужавлення у межах 0-38…2-24 год-хв при використанні добавки ЛСТМ у кількості 2…4%. Результати дослідження структуроутворення лужно-активованих шлаковміщуючих цементів підтвердили вищенаведені висновки і знаходились у хорошій кореляції з отриманими фізико-технологічними
результатами.
Посилання
Chemtech Bayern Ukraine. Special'ni materialy. Osoblyvosti shvydkotverdnuchyh i
vysokomicnyh cementiv, p.16. Available online: https://chemtech-bayern.com.ua/ (accessed on:June, 29, 2023).
ACI PRC-363.2-11 Guide to Quality Control and Assurance of High-Strength Concrete. ACI Committee 363, 2011, 19 р., ISBN: 9780870317033.
ACI PRC-363-10 Report on High-Strength Concrete. ACI Committee 363, 2010, 65 р.
ISBN: 9780870314612.
ITG-4.2R-06 Materials and Quality Considerations for High-Strength Concrete in Moderate to High Seismic Applications. ACI Committee 93ACI Committee 93, 2006, 26 р, ISBN:9780870312250.
Krivenko P.V. Commercially-produced alkaline cements and their efficiency / Petropavlovsky O.N., Gelevera A.G., Vozniuk G.V., Pushkar V.I. // Scientific-Technical Collection "Resource-Saving Materials, Structures, Buildings and Structures", 2009; no. 18, pp. 64-71.
Fernández-Jiménez A., Hydration mechanisms of hybrid cements as a function of the way of addition of chemicals / Garcia-Lodeiro I., Maltseva O., Palomo A.// Journal of the American Ceramic Society, 2018; 102(1), pp. 427-436.
https://doi.org/10.1111/jace.15939.
Pascal Boustingorry Alkali-Activation of Slag Cements: Activation Process, Microstructure and Mechanical Properties /F. Puertas, Marta Palacios, Bruno Pellerin, Christophe Eychenne, Celia Varga // Conference: 13th International Congress on the Chemistry of Cement, July 2011.
https://www.researchgate.net/publication/235707703.
Пушкарьова К.К., Особливості регулювання властивостей лужних шлакопортландцементів / Гончар О.А., Бондаренко О.П. //Збірник "Сучасне промислове та цивільне будівництво", том.3, №2, 2007, 95-102 с.
Shi C. Alkaline activated cements and concretes / Krivenko P.V., Della Roy // (in Chinese, Authorized translation from English) : Monograph. Taylor & Francis: London, 2014; 392 p.
https://doi.org/10.1201/9781482266900
Krivenko P. Why Alkaline Activation – 60 Years of the Theory and Practice of Alkali-Activated Materials. Ceram. Sci. Technol. 2017; V.8(3), pp.323-334.
DOI: 10.4416/JCST2017-00042.
Blazhis A.R. Super quick hardening high strength alkaline clinker and clinker-free cements / Rostovskaya G.S. // Alkaline cements and concretes. First Int. Conf. 1994; v.І, Kiev, рр. 193-302.
Krivenko P.V. Super quick hardening alkaliactivated cements / Petropavlovsky O.N., Blazhis A.R. // First Int. Conf. on Advances of Chemically-activated Materials (CAM' 2010 −
China). Jinan, Shandong, China, 2010, May, 9-12, рр.79-86.
Shi C. A calorimetric study of early hydration of alkali-slag cements / Day R.L // Cement and Concrete Research. 1995; 25 (6), pp. 1333-1346.
doi: 10.1016/0008-8846(95)00126-W.
Chehov A.P. Spravochnik po betonam i rastvoram / Sergeev A.M., Dibrov G.D. // Kiev:
Budіvel'nik, 1983; 214 p.
J.J. Chang A study on the setting characteristics of sodium silicate-activated slag pastes. Cement and Concrete Research, 2003; Vol.33, рр. 1005-1011.
https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)01096-7.
Butt Ju.M. Praktikum po himicheskoj tehnologi vjazhushhih veshhestv / Timashev V.V. // Moscow : Vysshaja shkola. 1973. 504 p.
Троян В.В. Добавки для бетонів і будівельних розчинів : навчальний посібник. −
Ніжин: ТОВ "Аспект-Поліграфія", 2010. −228 с.
Никифоров А.П. Тяжелые бетоны на шлакосодержащих в’яжучих с комплексными модификаторами : монография. − Днепропетровск: "Пороги", 1996. − 232 с.
Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. − М.: Стройиздат, 1981. − 464 с.
Бутт Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов / Сычев М.М., Тимашев В.В. // − М.: Высшая школа, 1980. − 472 с.
Невиль А.М. Свойства бетона. − М.: Стройиздат1972. − 344 с.
Кривенко П.В. Пластифіковані бетони і розчини на основі цементів системи
Na2O−CaO−Al2O3−SiO2−H2O : монографія /Рунова Р.Ф., Руденко І.І. // − Київ: Видавництво "Ліра-К", 2022. − 364 с.
Батраков В.Г. Модифицированные бетоны.− М.: Стройиздат, 1990. − 395 с.
Кривенко, П., Гоц, В., Гелевера, О., & Рогозіна, Н. (2022). Експлуатаційні характеристики шлаколужних декоративних цементів і розчинів. // Будівельні конструкції. Теорія і практика, (10), 124–135.
