Слоистые композиционные материалы

ГЛАВА 2. КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА. 
ВЯЖУЩИЕ НИЗКОЙ ВОДОПОТРЕБНОСТИ 
Появление в 1980-х годах эффективных химических модификаторов, регулирующих 
свойства бетонных смесей, позволило существенно улучшить физико-механические свойства 
получаемых бетонных композитов. Использование таких добавок значительно повысило 
не только прочностные показатели бетонов до 100–120 МПа, но и способствовало развитию 
технологии бетонирования особо сложных конструкций, позволяющей применять обычные 
и высокопрочные бетоны. 
Отличительной особенностью вяжущих низкой водопотребности (ВНВ) является по-
вышенная дисперсность и низкая водопотребность. В составе присутствует органический 
модификатор, вводимый при совместном помоле клинкера или домоле промышленного це-
мента. Он участвует в синтезе цементного камня для повышения прочности, плотности гид-
ратированного вяжущего. 
Структура и свойства многокомпонентных вяжущих предопределяются выбором необхо-
димых исходных материалов, а также их соотношением, дисперсностью и активностью. Так, не-
обходимым условием создания ВНВ является обязательное присутствие в его составе органиче-
ского модификатора, выполняющего роль интенсификатора помола. Целью совместного помола 
клинкера, органического компонента, вводимого в определенном количестве, и минеральных 
добавок в виде отходов производства (отходы горно-обогатительных комбинатов (ГОК), отсевов 
дробления заполнителей из твердых горных пород, активных минеральных добавок естествен-
ного и искусственного происхождения), является не только получение вяжущего заданной дис-
персности, но и в обеспечении физико-химического взаимодействия между активной поверхно-
стью клинкерных частиц и органической добавки вплоть до полного связывания. В результате 
этого возникают и завершаются твердофазовые реакции между клинкерными полидисперсными 
минералами портландцемента (ПЦ) и пластификатором, образуются своеобразные специфичес-
кие, достаточно надежно фиксированные органоминеральные оболочки вокруг зерен цемента. 
В технологии вяжущих материалов под механической активацией обычно подразумева-
ется их домол в мельницах различных типов. При этом возникает эффект механохимической 
активации, связанной с состоянием поверхности частиц, в частности с деформацией кристал-
лической структуры поверхностного слоя, приводящей к снижению статического электриче-
ского поля и уменьшению теплоты смачивания поверхности. Цементный камень и бетон 
на основе активированного цемента отличаются меньшим содержанием крупных капилляр-
ных пор и, как следствие, пониженной водопроницаемостью цементного камня и повышен-
ной стойкостью к различным агрессивным воздействиям. 
По мере повышения дисперсности процесс измельчения материала приобретает обрати-
мый характер. Одновременно с диспергированием происходит агломерация частиц, обуслов-
ленная наличием свободных связей, возникающих при механическом воздействии на из-
мельчаемый материал. Многочисленными исследованиями установлено, что при помоле це-
мента в шаровой мельнице до очень высоких величин удельной поверхности, наступает 
момент, после которого она больше не увеличивается, несмотря на продолжающийся расход 
энергии на помол. Этот процесс сопровождается уменьшением удельной поверхности. 
Вводимый в больших количествах органический модификатор модифицирует значи-
тельную часть активной поверхности зерен цемента, ослабляет электростатические силы 
взаимного притяжения отдельных частиц, что предотвращает их агломерацию. 
Органические модификаторы, вводимые при помоле, оказывают также значительное 
влияние на кинетику и характер реакции процессов гидратации. Отличительной особенно-
стью цементного теста на основе ВНВ является существенное замедление процессов струк-
турообразования и твердения в первые 4–6 ч с последующей интенсивной потерей тиксо-
тропных свойств и преобладанием процессов кристаллизации. Установлено, что индукцион-
ный период структурообразования цементного теста на основе исходного портландцемента 
составляет 2–2,5 ч с момента приготовления в то время, как для ВНВ он занимает 3–5 ч. 
13 

В табл. 2.1 приведены результаты исследований процесса гидратации ВНВ методом рент-
генофлуоресцентного анализа (РФА) и кинетики набора прочности камня нормального твер-
дения исходного портландцемента и ВНВ на его основе. 
Таблица 2.1 

жүктеу/скачать 3,84 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: