Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Фомина Е.В. 1
1 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
1.Fernando P.T., Joao C.G. Historical background, terminology, reaction mechanisms and hydration products// Construction and Building Materials. 2008.#22.pp. 1305‒1314.
2.Павленко Н.В., Череватова А.В. Пенобетон на основе наноструктурированного вяжущего// Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009.№3.С. 115–119.
3.Наноструктурированное перлитовое вяжущее ипенобетон на его основе/ Н.В. Павленко, Е.В. Мирошников, В.В. Строкова, А.В. Череватова// Строительные материалы. 2010.№9.С. 105–106.
p>Долговечность строительного материала определяется его эксплуатационной устойчивостью. Изучение свойств и структуры древнего бетона позволило установить, что их исключительная долговечность и прочность предопределяется фазовым составом продуктов твердения, где наряду с низкоосновными гидросиликатами кальция присутствуют новообразования натриевых и калиевых цеолитов – аналогов породообразующих минералов земной коры [1]. В данной работе синтез природных аналогов щелочных алюмосиликатов производили на известково-песчано-цементных вяжущих (ИПЦВ) автоклавного твердения. В качестве алюмосиликатного компонента применяли эффузивную породу вулканического происхождения ‒ перлит, который широко используется в строительной индустрии [2, 3]. Автоклавная обработка образцов проводилась при температуре 183 °С и давлении насыщенного водяного пара 8 атм., по режиму: 1,5 – 6 ‒ 1,5 ч.

 

Аморфная фаза перлита представлена высокотемпературными полиморфными модификациями кварца кристобалитом и тридимитом с размерами кристаллитов 1‒1,6 нм, что предопределяет его высокую реакционную способность. В насыщенной щелочной среде на более раннем сроке аморфная составляющая перлита активно участвует в процессах гидратации ИПЦВ, что способствует получению кристаллических образований на ранних стадиях твердения с дальнейшим их ростом при автоклавной обработке. Исследование кристаллических фаз автоклавированных образцов проводилось полнопрофильным количественным рентгенофазовым анализом в варианте ритвельдовского алгоритма и при помощи растрового электронного микроскопа. Результаты позволяют сделать вывод, что добавление в состав ИКЦВ небольших количеств (15 масс. %) перлита взамен кварца интенсифицирует образование ленточного низкоосновного гидросиликата кальция ‒ 11Ǻ-тоберморита, вносящего основной вклад в формирование прочностных свойств материала. Позитивным моментом также является существенное уменьшение концентрации доминирующей в образце состава без добавления перлита высокоосновной ортосиликатной фазы αC2SH при увеличении концентрации кальцита и уменьшении концентрации кварца. В то же время в результате катионного обмена гидросиликатной фазы с щелочными металлами K2O, Na2O, содержащимися в перлите, синтезируется цеолит L ‒ K11.7(Al1.8Si34.2O72) ‒ аналог природного цеолита. Различия в фазовом составе образцов проявляются в морфоструктурных особенностях гидратных новообразований. Структура образца без добавки перлита представлена микроглобулярными агрегатами кристаллических индивидов изометрического облика фазы αC2SH, добавление перлита приводит к формированию спутанно-волокнистых тоберморитовых агрегатов и способствует микроармирванию структуры с увеличением прочности автоклавированного вяжущего на 35 %.

Таким образом, возможно изменять механизмы фазообразования и моделировать процессы генезиса природных цеолитов, способствуя созданию высокопрочных и долговечных строительных материалов и конструкций на их основе.

Работа выполнена при финансовой поддержке в рамках гранта Президента РФ № МК-6170.2013.8


Библиографическая ссылка

Фомина Е.В. К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2013. – № 10-2. – С. 328-328;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4203 (дата обращения: 16.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074