Управление структурообразованием гипсокремнеземистых вяжущих при получении жаростойких композитов

Рассмотрена и доказана возможность повышения жаростойкости композиционных бесцементных систем на основе гипсового вяжущего с точки зрения особенностей формирования структуры в зависимости от состава вяжущего, а также с учетом фазово-структурных трансформаций вяжущей композиции в условиях воздействия высоких температур. Установлено, что введение наноструктурированного вяжущего (НВ) в качестве тонкодисперсной силикатной твердой фазы способствует упрочнению структуры под действием температуры до 1000о С более чем в два раза. Эффект упрочнения рассмотрен и объяснен с позиции особенностей размерной трансформации кристаллических фаз, составляющих вяжущую композицию в условиях высокотемпературного воздействия. Выявлено, что гипсовое вяжущее, содержащее в своем составе НВ в качестве тонкодисперсной силикатной составляющей, под действием термической обработки в диапазоне 25–1000о С претерпевает постепенное уменьшение суммарного объема элементарных ячеек кристаллических фаз с последующим их увеличением до исходного размерного состояния, что обеспечивает целостность структуры и объясняет жаростойкие характеристики композиционного гипсокремнеземистого вяжущего.

И.В. ЖЕРНОВСКИЙ, канд. геол.-мин. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.И. КОЖУХОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.В. ЧЕРЕВАТОВА, д-р техн. наук,
Д.А. АЛЕХИН, магистр

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

1. Кожухова Н.И., Чижов Р.В., Веприк А.А., Войтович Е.В. Особенности структурообразования щелочеактивированных алюмосиликатных материалов со скрытокристаллической структурой. Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Наукоемкие технологии и инновации». Белгород. 2016. С. 198–202.
2. Череватова А.В., Фишер Х.-Б., Войтович Е.В., Алехин Д.А., Сивушова С.А. Применение минерального компонента в бесцементном композиционном гипсовом вяжущем. «Наукоемкие технологии и инновации». Юбилейная Международная научно-практическая конференция, посвященная 60-летию БГТУ им. В.Г. Шухова (XXI научные чтения). Белгород. 2014. С. 418–422.
3. Voitovich E.V., Cherevatova A.V., Zhernovsky I.V., Fisher H.-B., Sobolev K. The application of nanostructured silica based admixture in gypsum binders // Journal of the Society for American Music. 2014. Vol. 1611. № 2.
4. Kozhukhova N.I., Zhernovsky I.V., Fomina E.V., Lebedev M.S., Evtushenko E.I. Features of phase transformations in geopolymer based on bottom-ash mixture containing nano-sized component // International Journal of Pharmacy and Technology. 2016. Vol. 8. № 4. P. 24808–24816.
5. Николаенко Е.А. Пуццолановый портландцемент с повышенными прочностными свойствами // Вестник ВСГУТУ. 2014. № 3 (48). С. 63–69.
6. Логанина В.И., Пышкина И.С. Известковое композиционное вяжущее с применением синтезированных гидросиликатов кальция // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. № 6. С. 29–32.
7. Лазаренко О.В., Шпилевская Н.Л. Применение карбонатосодержащего шлама химической водоочистки в композиционном вяжущем для самоуплотняющегося бетона // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F: Строительство. Прикладные науки. 2016. № 16. С. 55–62.
8. Калашников В.И., Махамбетова К.Н., Петухов А.В. Исследование прочностных свойств вибропрессованных и виброуплотненных бетонов на композиционном карбонатно-шлаковом вяжущем // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1–1. С. 230.
9. Алфимова Н.И., Лесовик Р.В., Глаголев Е.С., Ерофеева И.В. К вопросу о сохраняемости арматуры в бетонах на композиционных вяжущих. Сборник докладов Международной научно-практической конференции «Наукоемкие технологии и инновации». Белгород. 2016. С. 14–18.
10. Solovyov L.A. Full-profile refinement by derivative difference minimization // Journal of Applied Crystallography. 2004. Vol. 37. P. 743–749.
11. Cherevatova A.V. Principles of creating nanostructured binders based on HCBS // Refractories and Industrial Ceramics. 2010. Vol. 51. № 2. P. 118–120.
12. Войтович Е.В., Кожухова Н.И., Жерновский И.В., Череватова А.В., Нецвет Д.Д. Концепция контроля качества алюмосиликатных вяжущих негидратационного твердения // Строительные материалы. 2013. № 11. С. 68–70.
13. Kihara K. An X-ray study of the temperature dependence of the quartz structure // European Journal of Mineralogy. 1990. Vol. 2. P. 63–77.
14. Кожухова Н.И., Войтович Е.В., Череватова А.В., Жерновский И.В., Алехин Д.А. Термостойкие ячеистые материалы на основе композиционных гипсокремнеземных вяжущих // Строительные материалы. 2015. № 6. С. 65–69.
15. Патент РФ № 2613208. Смесь для жаростойкого пенобетона на основе наноструктурированного композиционного гипсового вяжущего, способ изготовления изделий / Кожухова Н.И., Череватова А.В., Жерновский И.В., Кожухова М.И., Войтович Е.В. Заявл. 17.12.2015. Опубл. 15.03.2017. Бюл. № 8.