Исследование влияния пуццоланового компонента на структуру и состав модифицированных сульфатных матриц

Структура гипсовой матрицы, характеризующаяся размером, формой и морфологией кристаллов, состоянием межфазной поверхности, количеством и прочностью контактов между новообразованиями, определяет основные физико-технические свойства материала. В работе рассмотрено влияние минеральных добавок на основе различных модификаций диоксида кремния, вводимых совместно с портландцементом на структуру и свойства гипсового камня посредством использования сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной рентгеновской и инфракрасной спектроскопии. В исследовании использовался строительный гипс марки Г5, в качестве минеральных модификаторов применялись: метакаолин, дегидратированная глина, алевролит, керамическая пыль, измельченная минеральная вата, диабаз. В работе установлено, что совместное введение модификаторов приводит к улучшению физико-механических свойств вяжущего, что, вероятно, обусловлено тем, что добавки способствуют формированию продуктов гидратации на основе гидросиликатов или гидроалюминатов кальция, заполняющих поровое пространство каркаса кристаллогидратов гипса. Тонкодисперсные добавки также выступают в качестве центров кристаллизации в процессе структурообразования матрицы. В работе реализовано сравнение структуры, спектральных данных функциональных групп и локального состава новообразований матриц композиционных материалов при оптимальном содержании минеральных модификаторов. Отмеченные изменения в ИК-спектрах и микроструктура гипсовой матрицы подтверждают выдвинутые предположения о влиянии силикатных компонентов на структуру и свойства строительного гипса.

А.Ф. ГОРДИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
И.С. ПОЛЯНСКИХ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.С. ЖУКОВА, инженер (аспирант) (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426000, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

1. Белов В.В., Бурьянов А.Ф., Яковлев Г.И., Петропавловская В.Б., Фишер Х.-Б., Маева И.С., Новиченкова Т.Б. Модификация структуры и свойств строительных композитов на основе сульфата кальция: Монография / Под общ. ред. А.Ф. Бурьянова. М.: Изд-во Де Нова. 2012. 196 с.
2. Коровяков В.Ф. Современные достижения в области создания водостойких гипсовых вяжущих. Сборник научных трудов. М.: ГУП «НИИМОССТРОЙ», 2006. 149 с.
3. Чернышева Н.В., Агеева М.С., Эльян Исса Жямал Исса, Дребезгова М.Ю. Влияние минеральных добавок различного генезиса на микроструктуру гипсоцементного камня // Вестник Белгородского государственного техноло­гического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 4. С. 12–18.
4. Пантелеев А.С., Тимашев В.В. Твердение вяжущих веществ в присутствии кристаллических добавок различной структуры // Строительные материалы. 1961. № 12. С. 32–34.
5. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном материаловедении. Анализ состояния и достижений. Пути развития // Строительные материалы. 2014. № 11. С. 47–79.
6. Изотов В.С., Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р. Исследование влияния активных минеральных добавок на реологические и физико-механические свойства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Строительные материалы. 2015. № 5. С. 20–23.
7. Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р. Роль активных минеральных добавок природного происхождения в формировании структуры и свойств гипсоцементно-пуццоланового вяжущего // Вестник Казанского технологического университета. 2017. № 6. С. 60–63.
8. Галаутдинов А.Р., Мухаметрахимов Р.Х. Особенности гидратации модифицированного гипсо-цементно-пуццоланового вяжущего // Строи-тельные материалы. 2019. № 10. С. 58–61. DOI: 10.31659/0585-430X-2019-775-10-58-63
9. Ильичёва О.М., Наумкина Н.И., Лыгина Т.З. О структурном совершенстве природного и синтетического кремнезема // Вестник Казанского технологического университета. 2010. № 8. С. 459–463.
10. Игнатова А.М. Правила управления структурой и свойствами материала каменного литья // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. 2010. № 3. С. 94–102.
11. Yakovlev G., Gordina A., Khritankov V. ,et al. Gypsum composition with siltstone-based mineral modifier. Selected papers of the 13th International Conference “Modern Building Materials, Structures and Techniques”. Vilnius Gediminas Technical University. 2019, pp. 217–223. DOI: 10.3846/mbmst.2019.041
12. Халиуллин М.И., Нуриев М.И., Рахимов Р.З., Гайфуллин А.Р. Влияние добавки термоактивированной глины на свойства композиционного гипсового вяжущего // Известия КазГАСУ. 2016. № 1 (35). С. 205–210. EDN: VUSKSH.
13. Петропавловская В.Б. Использование минеральных ультрадисперсных модификаторов на основе отходов промышленности в гипсовых композитах // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 18–23. DOI: 10.31659/0585-430X-2018-762-8-18-23
14. Сегодник Д.Н., Потапова Е.Н. Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее с активной минеральной добавкой метакаолин // Успехи в химии и химической технологии. 2014. № 8 (157). С. 77–79.
15. Барковская С.В., Пчельникова В.А. Разработка композиционных гипсовых вяжущих веществ с использованием керамзитовой пыли и стеклобоя // Эксперт: теория и практика. 2022. № 3 (18). С. 34–38. DOI: 10.51608/26867818_2022_3_34