ivdon3@bk.ru
Влияние тонкомолотого наполнителя на свойства шлакощелочного вяжущего на основе доменного шлака
Ключевые слова: цементная паста, молотый граншлак, зола уноса, активатор твердения, сроки схватывания, усадка, микротрещины
Целью исследования было определить влить влияние количества щелочного активатора твердения на геополимерное вяжущее состоящее из молотого доменного шлака и золы-унос. Молотый доменный шлак с золой-унос активировали силикатом натрия (СН) при различном содержании раствора щелочи (Щ). Результаты показали, что увеличение содержания щелочного активатора (CН:Щ= 5%:3% → 15%:4%) способствует росту прочности бетона на всем временном интервале наблюдения за контролем набора прочности. Добавление золы-уноса повлияло на увеличение прочности образцов бетона при сжатии от 16 до 18% относительно составов без золы-унос. Микро трещинообразование проявляется в составах геополимерных бетонов без золы-унос, активированных раствором силиката натрия при более высоком силикатном модуле. Снижение силикатного модуля СН привело к меньшему образованию микротрещин и более однородной структуре, а введение в бетонную смесь золы - унос способствует устранению внутренних напряжений и образованию микротрещин на поверхности образцов бетона.
Ключевые слова: побочные продукты, доменные шлаки, щелочные активаторы твердения, наполнители, эксплуатационные свойства, прочность, водопоглощение, драйвер развития
Шлакощелочное вяжущее (ШЩВ) получают путем полимеризации измельченного в шаровой мельнице гранулированного доменного шлака (алюмосиликатный компонент) щелочным активатором, в результате чего образуется экологически чистое гидравлическое полимерное вяжущее. Шлакощелочной бетон (ШЩБ) на основе ШЩВ стал альтернативой традиционному бетону на основе портландцемента (ПТЦ). Арматурные стержни в сочетании с ШЩБ позволяют получить бетонные конструкции, обладающие высокими сцепными свойствами с арматурой по сравнению с бетонами на основе портландцемента. Однако, из-за различий в процессе производства ШЩБ, существуют явные различия в технических свойствах, включая характеристики сцепления. Для его производства и эксплуатационных испытаний необходима надлежащая стандартизация, чтобы ограничить противоречие в результатах, полученных в лаборатории и на стройплощадке.
Ключевые слова: отходы металлургического производства, граншлак, измельчение, химическая активация, арматура, сцепление, прочность
Бетонные тротуарные плитки для дорожного строительства изготавливают из смесей, состоящих из гидравлического вяжущего, мелкого и крупного заполнителей и воды. Приготовленная смесь заданной влажности подвергается виброформованию при следующим технологическом режиме: длительность процесса 5 – 10 секунд, частота вибрации 30–50 Гц и давление 70 – 80 кг/см2. Твердение свежеотформованных образцов осуществляется в камере в тепловлажностной обработке. Установлено, что возможно заменить природный крупный заполнитель на фракционированный лом бетона. Прочность на сжатие бетонов с заполнителем на основе вторичного щебня составляет 300 – 400 кг/см2, водопоглощение 4,8 – 6,2 %, морозостойкость F2 200 – 300. Предложенная технология позволяет решить, как экономические вопросы, так и экологические для регионов, обладающих большим количеством бетонного лома на временных площадках хранения промышленных отходов.
Ключевые слова: бетонная смесь, виброформование, модификаторы, наполнитель, отход, лом бетона, прочность
В результате искусственной карбонизации шлака можно получить конструкционные материалы. С этой целью разработана технология получения прочных изделий строительного назначения в результате ускоренной карбонизации минералов шлака углекислым газом (CO2) при повышенном давлении (до 2 МПа) и температурах (20-60°C). Образующиеся карбонаты во время реакции карбонизации действуют как связующее, склеивая частицы шлака вместе. Карбонизированные прессовки после автоклавной обработке обладают техническими свойствами, эквивалентными обычным бетонным изделиям, изготовленным на основе портландцемента. Технология была разработана в лабораторно - производственных условиях путем оптимизации параметров технологического процесса (усилия прессования, температуры в камере автоклава, давления углекислого газа в камере автоклава и времени карбонизации) с учетом повышения прочности при сжатии и морозостойкости образцов.
Ключевые слова: мелкоразмерные изделия, вяжущее, предварительная подготовка, сталеплавильные шлаки, прессование, ускоренная карбонизация, минералы, углекислый газ, прочность, морозостойкость
Выявлено влияние доменного молотого граншлака на кинетику набора прочности бетонов, приготовленных на композиционном вяжущем. Композиционное вяжущее содержало портландцемент в количестве 70, 60 и 50 %, а остальное молотый граншлак. Установлено, что на раннем этапе набора прочности бетоны на композиционном вяжущем имеют прочность ниже бетонов, приготовленных на портландцементе на 10-24%. Однако, в возрасте 28 суток, прочность бетонов на композиционном вяжущем соответствует прочности бетонов на портландцементе. Применяя поликорбоксилатные гиперпластификаторы, удалось получить бетоны с В/Ц отношением, равным 0,25-0,35, что позволило добиться высокой ранней прочности, превышающей контрольные составы на 10-20%.
Ключевые слова: портландцемент, граншлак, помол, композиционное вяжущее, кинетика набора прочности, гиперпластификатор, кинетика набора прочности
Активное применение в производстве строительных материалов отходов после реновации жилья является актуальным и перспективным направлением, т.к. снижается нагрузка на логистику по поставке инертных материалов, уничтожаются свалки и площадки хранения отходов, снижается себестоимость строительных материалов из вторичного сырья. Применение переработанного боя глиняного кирпича позволяет не только решить проблему утилизации твердых отходов, но и уменьшить экологический ущерб, наносимый окружающей среде человечеством от чрезмерного освоения природных ресурсов. Тонко измельченный кирпичный бой обладает пуццолановыми свойствами и может применяться, как добавка в цементную смесь, а крупная фракция применяется в заполнителях цементных композиций.
Ключевые слова: лом глиняного кирпича, реновация, подготовка, пуццолановая активность, гидравлическая активность, вяжущее, твердение, заполнитель, раствор, прочность
Проводилось исследование заполнителей, используемых для производства декоративных бетонов. Так как плиты из этих бетонов планируется применять для устройства полов и площадок, испытывающих большие механические воздействия, заполнители должны обладать необходимыми свойствами. Исследовались сопротивление щебня удару на копре, истираемость в полочном барабане и морозостойкость. Для песков, используемых в качестве заполнителей, определялись такие характеристики, как гранулометрический состав, модуль крупности, устойчивость стабилизированной смеси и др. По полученным результатам определены образцы заполнителей наиболее приемлемых для производства декоративных бетонов, идущих для устройства декоративных полов и площадок.
Ключевые слова: лом бетона, фракционный щебень, водоцементное отношение, условия твердения, гидратация клинкера, кинетика набора прочности, миграция влаги
Целью работы является исследование возможности использования в качестве демпфирующей добавки минерализованной клетчатки в производстве тротуарной плитки и бордюров. Минерализация клетчатки осуществлялась раствором электролита и силикатом натрия. Производилась оценка физических свойств клетчатки и их влияния на физико-механические свойства мелкозернистых бетонов, твердеющих как в нормальных условиях, так и прошедших тепло-влажностную обработку. Выявлено, что прочность бетонов, модифицированных клетчаткой и твердеющих в нормальных условиях, выше бетонов, прошедших тепло влажностную обработку, на 4,2 %.
Ключевые слова: клетчатка, органические соединения, сахара, цементный клинкер, блокировка, твердение, гидратация, прочность, тротуарная плитка
Твердение бетонов в условиях строительного объекта при постоянно меняющих температурно-влажностных условиях не обеспечивают получение заданных эксплуатационных свойств бетонных и железобетонных конструкций. Произведена оценка влияния условий твердения бетонных образцов при водоцементном отношении (В/Ц) 0,45 и твердении 28 суток. Твердение бетонных образцов происходило в условиях камеры нормального твердения (температура воздуха Т= 20±50С, влажность W=90±2%), образцов в воде при полном погружении в ванну при температуре воды Т=20±30С и образцов, погруженные в полиэтиленовый пакет, в условиях воздушной среды лаборатории (Т=20±50С). Наибольшую прочность образцы набирают при твердении полностью погруженными в воду, а наименьшую - при твердении в изоляционной оболочке из полиэтилена.
Ключевые слова: лом бетона, фракционный щебень, водоцементное отношение, условия твердения, гидратация клинкера, кинетика набора прочности, миграция влаги
Твердение сталеплавильных шлаков происходит медленно и прочностные свойства цементного камня не обеспечивают заданные эксплуатационные свойства. За счет создания оптимальной композиции (сталеплавильный шлак + доменный) и химической активации получен композиционный материал с высокой прочностью. Прочность на сжатие бетонных образцов в возрасте 28 суток твердения в камере нормального твердения составляет 28 до 54 МПа. В качестве химического активатора твердения использовали каустическую соду и силикат натрия. Наибольшая прочность обеспечивает соотношение химических веществ как NaOH : Na2 SiO3×nH2O= 1:1 и при дозировке 8% от массы композиционного шлакощелочного вяжущего. Оптимальное соотношение молотого доменного граншлака и шлака сталеплавильного производства составляет 3 : 1 для получения высокой прочности на сжатие и минимального значения водопоглощения в ранние сроки твердения.
Ключевые слова: сталеплавильный шлак, доменный шлак, усреднение, активатор твердения, гидратация, прочность
Цель исследования – определение эффективного модификатора структуры шлакощелочного камня, характеризующегося низкой величиной линейной усадки и снижением трещинообразования в ранние сроки твердения. Молотые доменные шлаки активировали водными растворами на основе силиката натрия и каустической соды. В качестве модификаторов структуры цементного камня использовали золу-уноса и цеолитсодержащую глину при дозировке 5, 10 и 15% от расхода вяжущего. Результаты исследования показали, что увеличение содержания золы-уноса не существенно влияет на сроки схватывания. Использование в качестве модификатора шлакощелочного вяжущего цеолитсодержащей глины дает возможность регулировать сроки схватывания вяжущего при дозировке более 10%. Трещинообразование шлакощелочной матрицы наблюдалось только для смесей без золы-уноса и цеолитсодержащей глины.
Ключевые слова: цементный камень, шлакощелочное вяжущее, активатор твердения, модификатор структуры, зола-унос, цеолиты, усадка, трещинообразование
Производство портландцемента можно охарактеризовать вредным по отношению к природе и человеческому социуму, ресурсо и энерго затратным. Применение побочных продуктов металлургического и химического производства в получении гидравлического вяжущего является актуальным и перспективным направлением. Объектом исследования являются шлаки металлургического и химического производств Поволжья с целью получения местного гидравлического вяжущего для укрепления и стабилизации грунтов дорожного основания. В работе исследованы закономерности начальных процессов твердения тонкомолотых шлаков, протекающих при структурообразовании в результате активации щелочными растворам и силикатами натрия.
Ключевые слова: граншлак, нормальная густота, сроки схватывания, активация, пробуждение гидравлической активности, вяжущее, твердение
Определены физико-механические свойства тротуарной плитки, выпускаемой по технологии вибропрессования. Предложены составы мелкозернистых бетонов с использованием кварцевых тонкомолотых песков и очень мелких песков. Полученные результаты подтвердили возможность и эффективность применения некондиционного мелкозернистого сырья местной сырьевой базы, обеспечивающие снижение себестоимости продукции.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, вибропрессование, сырьевая база, некондиционные пески, молотый песок, активная реологическая матрица
Рассмотрена природа катодных реакций, протекающих при межкристаллитной коррозии (МКК) на нержавеющей стали 08Х18Н10Т в растворе 0,5 М H2SO4 + 0,01 M KCNS. Оценка термодинамической возможности различных реакций с компонентами раствора показала, что процесс МКК в указанной системе протекает со смешанной кислородно-водородной деполяризацией. При повышении температуры происходит интенсификация катодного процесса, связанная с уменьшением перенапряжения восстановления окислителей. Вынужденное движение среды при невысокой температуре также облегчает катодный процесс, а при повышенных температурах влияние конвективного движения среды уменьшается. Это происходит из-за снижения доли кислорода, участвующего в катодном процессе, так как с ростом температуры повышается его концентрация в растворе.
Ключевые слова: межкристаллитная коррозия, нержавеющая сталь, температурно-гидродинамические условия
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки