Управління структурою цементного каменя з тонкомеленими мінеральними добавками

Abstract

Для вибору оптимальних за якістю і вартістю одержуваного матеріалу обсягів добавок-наповнювачів, що вводяться в цемент, необхідне знання механізмів їх впливу на будівельно-технічні властивості матеріалу. Об'єктами дослідження були цементні камені на основі портландцементного клінкеру з наповнювачем – тонкомеленим кварцевим піском. Зразки випробовувалися на міцність і досліджувалися методом термограм-сушки для визначення питомої поверхні твердої фази. На підставі аналізу отриманих результатів запропоновано механізм впливу наповнювача на властивості цементного каменю, що полягає в утворенні за певної концентрації добавки локально-кластерних структур у цементному тісті, що твердне. Це приводить до появи особливих умов в мікрооб'ємах цементного тіста, що твердне, за рахунок зв'язування між собою зерен наповнювача коагуляційно-кристалізаційною структурою продуктів гідратації цементу, що росте на активній поверхні зерен. В результаті повинні відбуватися істотні зміни структури сформованого цементного каменю з більшою питомою поверхнею. В рамках запропонованої моделі отримані вирази для розрахунку концентрацій наповнювача, що приводять до максимальних показників міцності матеріалу. Наведені результати дають змогу призначати концентрації тонкомеленого наповнювача, що забезпечують оптимальні фізико-технічні характеристики бетону.