Варианты введения тонкодисперсной добавки на основе перлита в цементные композиции

Рассмотрены варианты введения тонкодисперсной добавки перлита в состав цементной системы. Одним из вариантов введения тонкодисперсного перлита является сухое смешивание добавки с цементом с последующим затворением водой с поликарбоксилатным пластификатором. Второй вариант – введение в цемент стабилизированной суспензии тонкодисперсного перлита. Установлено, что наибольшей агрегативной и седиментационной устойчивостью обладают суспензии с содержанием тонкодисперсного перлита 1–3% и поликарбоксилатного пластификатора 0,3–0,5%, подверженные ультразвуковой обработке. Выявлено, что гомогенизация суспензии обеспечивается за счет ультразвукового воздействия, стабилизация достигается за счет закрепления на поверхности частиц тонкодисперсного перлита функциональных групп поликарбоксилата. Применение комплексного метода гомогенизации и стабилизации суспензии способствует равномерности распределения частиц перлита в объеме цементной системы, что приводит к ускорению гидратационных процессов в структуре и увеличению физико-механических характеристик цементного камня. Отмечается увеличение прочности при сжатии модифицированных образцов более чем в два раза в первые сутки твердения и на 56% в марочном возрасте по сравнению с бездобавочным цементом. При сравнении с цементным образцом, содержащим поликарбоксилатный пластификатор, наблюдается увеличение прочности модифицированного образца на 47% в первые сутки твердения и на 19% в марочном возрасте.

И.В. КОЗЛОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
О.В. ЗЕМСКОВА, канд. хим. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.А. ЛЕКАНОВ, студент (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Жерновой Ф.Е., Мирошников Е.В., Жерновая Н.Ф. Перлит Мухор-Талы как стекольное сырье // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012. № 3. С. 32–36.
2. Далакишвили А.И. Процессы стеклообразования в перлит- и обсидиансодержащих шихтах // Физика и химия стекла. 2005. Т. 31. № 6. С. 1128–1132.
3. Самхарадзе Н.Я., Чохонелидзе М.И., Мачавариани  З.П., Гелашвили Н.В. Перспективы расширения сырьевой базы и увеличения добычи перлитов в Грузии // Горный журнал. 2004. № 4. С. 78–80.
4. Микшис Л.П. Перлиты Полярного Урала – сырье для стройиндустрии // Горные ведомости. 2006. № 2 (21). С. 64–67.
5. Тотурбиев А.Б., Черкашин В.И., Тотурбиев Б.Д., Тотурбиева У.Д. Перлитовый теплоизоляционный материал на нанодисперсном полисиликатнатриевом вяжущем // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 3. С. 20–24.
6. Балыкова Л.И., Сарайкина И.П. Теплоизоляционные материалы на основе камчатских перлитов // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2009. № 9. С. 15–20.
7. Зин Мин Хтет, Тихомирова И.Н. Теплоизоляционный материал на основе вспученного перлита и вспененного минерального связующего // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 107–112. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2019-767-1-2-107-112
8. Соловьева Л.Н., Радченко Д.С. Теплоизоляционный бетон на основе отходов производства вспученного перлита // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2013. № 3. С. 177–181.
9. Рахманова И.А., Саркисов Ю.С., Верещагин В.И. Теплоизоляционные материалы на основе перлита и вермикулита // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2 (39). С. 257–262.
10. Высоцкая М.А., Фёдоров М.Ю., Кузнецов Д.А. Адсорбционная и структурирующая активность перлита как наполнителя для асфальтобетона // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 7–8 (643–644). С. 21–26.
11. Шулаев М.В., Баширов Р.Р., Емельянов В.М. Исследование адсорбционных свойств промышленного отхода – отработанного перлита // Известия высших учебных заведений. Сер. Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. № 3. С. 59–62.
12. Варданян М.А. Гидрофобизация вспученного перлита синтетическими полимерными материалами и изучение его сорбционных свойств // Вода и экология: проблемы и решения. 2017. № 2 (70). С. 50–59.
13. Казым У. Адсорбирующее свойство перлита // Знание. 2016. № 3–5 (32). С. 95–98.
14. Тихонов Ю.М., Терехин С.Н., Аубакирова И.У., Шидловский Г.Л., Гугучкина М.Ю. Поведение огнезащитных материалов на основе вермикулита, перлита и минеральной фибры в условиях пожара: Монография. СПб., 2016. 148 с.
15. Терехин С.Н., Шидловский Г.Л., Тихонов Ю.М. Огнезащитные композиты на основе вермикулита, перлита и волокнистых наполнителей // Проблемы управления рисками в техносфере. 2015. № 3 (35). С. 41–44.
16. Фадеева Н.П., Павлов М.В., Харченко И.А., Симунин М.М., Шабанова К.А., Павлов В.Ф., Рыжков И.И. Высокопрочные керамические подложки на основе перлита и пеносиликатов для фильтрационных мембран // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. № 3. С. 192–199.
17. Гургенян Н.В., Пюскюлян К., Хачанова И.Б. Радиационные характеристики перлитов // Хими-ческая технология. 2015. Т. 16. № 6. С. 352–357.
18. Куликова Е.С., Кривун Е.А. Бетоны на вспученных перлитах // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2017. № 1. С. 291–293.
19. Волкова О.Е., Волкова А.Ю. Строительные материалы на основе вспученного перлита и магнезиального вяжущего // Труды Братского государственного университета. Сер. Естественные и инженерные науки. 2015. Т. 1. С. 201–203.
20. Наседкин В.В. Перлит как заполнитель легких бетонов (историческая хроника и перспективы на будущее) // Строительные материалы. 2006. № 6. С. 70–74.
21. Нациевский С.Ю., Алексеева Л.В. Производство сухих строительных смесей с применением вспученного перлита // Сухие строительные смеси. 2012. № 6. С. 26–27.
22. Черняк Л.П., Дорогань Н.А., Глущенко Д.К. Применение перлита как компонента сырьевой смеси для изготовления цементного клинкера // Colloquium-Journal. 2018. № 6–1 (17). С. 57–62.
23. Хардаев П.К. Повышение эффективности использования закристаллизованных перлитов в технологии бетонов: Дис. ... д-ра техн. наук. Улан-Удэ, 2000. 470 с.
24. Бережной Ю.М., Романова О.Н., Бессарабов Е.Н., Севостьянова A.A. Перспективы использования вспененного модифицированного перлита для получения новых композиционных материалов // Инженерный вестник Дона. 2018. № 1 (48). С. 133.
25. Жерновой Ф.Е., Мирошников Е.В. Комплексная оценка факторов повышения прочности цементного камня добавками ультрадисперсного перлита // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2009. № 2. С. 55–60.
26. Павленко Н.В., Жерновой Ф.Е., Мирошников  Е.В., Суворова А.Р. Перлит как эффективное сырье при получении наноструктурированного вяжущего негидратационного типа твердения // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2012. № 2. С. 240–243.
27. Лесовик В.С., Жерновой Ф.Е., Глаголев Е.С. Использование природного перлита в составе смешанных цементов // Строительные материалы. 2009. № 6. С. 84–87.
28. Чижов Р.В., Кожухова Н.И., Жерновский И.В., Коротких Д.Н., Фомина Е.В., Кожухова М.И. Фазообразование и свойства алюмосиликатных вяжущих негидратационного типа твердения с использованием перлита // Строительные материалы. 2015. № 3. С. 34–36.
29. Кожухова Н.И., Чижов Р.В., Жерновский И.В., Логанина В.И., Строкова В.В. Особенности структурообразования геополимерной вяжущей системы на основе перлита c использованием различных видов щелочного активатора // Строительные материалы. 2016. № 3. С. 61–64.
30. Кожухова Н.И., Фомина Е.В., Жерновский И.В. Особенности формирования структуры и свойства алюмосиликатных вяжущих на основе перлита // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2015. № 5. С. 100–104.
31. Samchenko S., Kozlova I., Zemskova O., Potaev D., Tsakhilova D. Efficiency of stabilization of slag suspensions by polycarboxylate. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 91. 02039. DOI: 10.1051/e3sconf/20199102039
32. Samchenko S., Kozlova I., Zemskova O., Nikiporova T., Kosarev S. Method of modifying Portland slag cement with ultrafine component. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. 983, pp. 807–816. DOI: 10.1007/978-3-030-19868-8_79
33. Samchenko S., Kozlova I., Zemskova O., Zamelin D., Pepelyaeva A. Complex method of stabilizing slag suspension. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. Vol. 983, pp. 817–827. DOI:  10.1007/978-3-030-19868-8_80