Формирование структуры композиционного цемента в процессе измельчения

Производство и применение композиционных цементов на основе техногенных продуктов приобретают повышенную значимость благодаря их преимуществам не только с экономической, но и с экологической точки зрения. Основой создания композиционных цементов нового поколения является тонкое измельчение их компонентов и применение механохимической активации. Данным условиям в наибольшей степени отвечают энергонапряженные центробежно-ударные мельницы. Техногенные продукты, изначально обладающие избыточным запасом внутренней энергии и входящие в состав композиционных цементов, измельчаются совместно с портландцементным клинкером и гипсом. При измельчении в местах физического контакта компонентов образуются механокомпозиты, влияющие на свойства и твердение композиционного цемента. Разработана математическая модель образования механокомпозитов в зависимости от размера частиц компонентов и их соотношения в составе цемента. Показано, что дисперсность минеральной добавки должна быть выше, чем портландцементного клинкера.

М.С. ГАРКАВИ¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.А. ДЕРГУНОВ², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.В. СЕРИКОВ², инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ ЗАО «Урал-Омега» (455037, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 89, стр. 7)
² Оренбургский государственный университет (460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13)

1. Рикерт Й., Мюллер К. Эффективные композиционные цементы – вклад в сокращение объема выбросов CO₂ // ALITinform Международное аналитическое обозрение. 2011. № 2. С. 28–43.
2. Кертон Ф. Перспективы рынка шлаковых цементов в Европе // Цемент и его применение. 2006. № 5. С. 12–17.
3. Zbigniew Giergiczny. Fly ash and slag // Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 124. 105826. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2019.105826
4. Amit Rai, Prabakar J., Raju C.B., Morchalle R.K. Metallurgical slag as a component in blended cement // Construction and Building Materials. 2002. Vol. 16. Iss. 8, pp. 489–494. DOI: 10.1016/S0950-0618(02)00046-6
5. Гаркави М.С., Воробьев В.В., Кушка В.Н., Свитов В.С. Современное оборудование для измельчения и классификации материалов // Вестник БГТУ. 2003. № 6. С. 280–284.
6. Хрипачева И.С., Гаркави М.С., Артамонова А.В., Воронин К.М., Артамонова А.В. Цементы центробежно-ударного измельчения // Цемент и его применение. 2013. № 4. С. 106–109.
7. Хрипачева И.С., Гаркави М.С. Смешанные цементы центробежно-ударного измельчения на основе доменного отвального шлака // Строительные материалы. 2010. № 8. С. 40–41.
8. Лапшин О.В., Смоляков В.К. Динамика структурных превращений при измельчении бинарной смеси // Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 2. С. 77–84.
9. Лапшин О.В., Смоляков В.К. Формирование слоистой структуры механокомпозитов при измельчении бинарной смеси // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т. 15. № 2. С. 278–284.
10. Лапшин О.В., Смоляков В.К. Динамика структурных превращений при измельчении бинарной смеси // Физическая мезомеханика. 2011. Т. 14. № 2. С. 77–84.
11. Болдырев В.В. и др. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 343 с.
12. Лапшин О.В., Смоляков В.К., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. Динамика гомогенизации бинарных порошковых смесей // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. № 1. С. 76–80.
13. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984. 306 с.
14. Энтин З.Б., Юдович Б.Э. Многокомпонентные цементы. II Международное совещание по химии и технологии цементов. Москва. 2000. Т. 1. С. 94–109.
15. Кононова О.В., Добшиц Л.М. Свойства цементного камня при различной дисперсности цемента и наполнителя // Цемент и его применение. 2013. № 3–4. С. 124–128.
16. Maciej Zajac, Jan Skocek, Barbara Lothenbach, Mohsen Ben Haha. Late hydration kinetics: Indications from thermodynamic analysis of pore solution data // Cement and Concrete Research. 2020. Vol. 129. 105975. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2020.105975