КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВЕ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ

УДК 691.544.4

  • Мечай Александр Анатольевич − кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: aa_m@tut.by

  • Барановская Екатерина Ивановна − кандидат технических наук, доцент кафедры химической технологии вяжущих материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: elf01@tut.by

  • Попова Марина Витальевна − ассистент кафедры технологии неорганических веществ и общей химической технологии. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: marinnova@tut.by

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-100-106

Ключевые слова: композиционный цемент, дегидратированная глина, доломит, прочность на сжатие, удельная поверхность, сроки схватывания, водоотделение.

Для цитирования: Мечай А. А., Барановская Е. И., Попова М. В. Композиционный портландцемент с использованием минеральных добавок на основе природного сырья // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 2 (259). С. 100–106. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2022-259-2-100-106.

Аннотация

Разработаны составы композиционного цемента с заменой 20 мас. % клинкера на карбонатные и дегидратированные алюмосиликатные породы. Объектами исследования являлись композиционный цемент с использованием дегидратированной глины и доломита, алюмосиликатные породы белорусских месторождений – «Даниловцы», «Лукомль», «Кустиха», в качестве карбонатной породы – доломит месторождения «Руба». Определена пуццолановая активность дегидратированных глин. Установлено, что наибольшей пуццолановой активностью обладает дегидратированная глина месторождения «Лукомль». Были изучены основные физико-механические свойства разработанных составов композиционного цемента: удельная поверхность, стандартная консистенция, сроки схватывания, водоотделение. Установлено, что наибольшими прочностными показателями характеризуется состав, включающий, мас. %: клинкер – 76,8; гипс – 3,2; дегидратированная глина – 10; доломит – 10. Так как в твердеющей системе, содержащей карбонаты и алюмосиликаты, возможно образование гидрокарбоалюмината кальция 3CaO ∙ Al2O3 ∙ CaCO3 ∙ 12H2O, гидрокарбоната кальция, карбоалюмината кальция, твердых растворов между гидрокарбоалюминатом кальция и гидроксоалюминатом кальция состава 3CaO ∙ Al2O3 ∙ Ca(OН)2 ∙ 11H2O, повышение прочности можно объяснить изменением состава и структуры продуктов твердения за счет формирования указанных фаз.

Скачать

Список литературы

  1. ГОСТ 31108–2003. Цементы общестроительные. Технические условия. М.: ФГУП ЦПП, 2003. 27 с.
  2. Капустин А. Ф., Семериков И. С. Состав и свойства композиционного цемента с добавкой золошлаковой смеси ТЭС // Вестник Южно-Уральского государственного университета. 2011. Т. 24, № 16. С. 38–40.
  3. Curcio F., Deangelis В. A., Pagliolico S. Metakaolin as pozzolanic micro filler for highperformance mortars // Cement and Concrete Research. 1998. No. 6. Р. 803–809. DOI: 10.1016/S0008-8846(98)00045-3.
  4. Волженский А. В., Буров Ю. С., Колокольников В. С. Минеральные вяжущие вещества. Технология и свойства. М.: ЭКОЛИТ, 2011. 480 с.
  5. Бутт Н. М. Технология цемента и других вяжущих материалов. М.: Стройиздат. 1976. С. 344.
  6. Кирсанова А. А., Крамар Л. Я. Органоминеральные модификаторы на основе метакаолина для цементных бетонов // Строительные материалы. 2013. № 10. С. 54–56.
  7. Heikal M. Effect of calcium formate as an accelerator on the chemical and mechanical properties of pozzolanic cement pastes // Cement and Concrete Research. 2004. No. 34. Р. 1051–1056. DOI: 10.1016/j.cemconres.2003.11.015.
  8. Комплексный модификатор с метакаолином для получения цементных композитов с высокой ранней прочностью и стабильностью / А. А. Кирсанова [и др.] // Вестник ЮУрГУ. 2013. Т 13, № 1. С. 49–57.
  9. Композиционные цементы на основе минеральной бинарной добавки и суперпластификатора / З. А. Камалова [и др.] // Вестник казанского технологического университета. 2014. Т. 19, № 13. С. 216–219.
  10. Термическая активация и пуццолановая активность кальцинированных глин для использования в портландцементах с добавками / Й. Скибстед [и др.] // Цемент и его применение. 2016. № 1. С. 144–151.
  11. Исследование влияния добавок термоактивированных смесей на свойства композиционного цемента / Е. Ю. Ермилова [и др.] // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 2 (40). С. 220–227.
  12. Комплексная добавка на основе местного сырья Республики Татарстан для композиционного цемента / Е. Ю Ермилова [и др.] // Вестник казанского технологического университета. 2015. Т. 19, № 13. С. 204–207.
  13. Тимашев В. В., Колбасов В. М. Свойства цементов с карбонатными добавками // Цемент. 1981. № 10. С.10–12.
  14. Марданова Э. И. Многокомпонентные цементы с добавками местного минерального сырья: дис… канд. техн. наук. Казань, 1991. 210 с.
  15. Влияние карбонатсодержащих добавок на свойства композиционных цементов / В. К Козлова [и др.] // Цемент и его применение. 2012. № 3. С. 125–129.
  16. Особенности состава продуктов гидратации композиционных портландцементов с карбонатсодержащими добавками / В. К Козлова [и др.] // Цемент и его применение. 2014. № 4. С. 103–105.
Поступила 20.05.2022