Формирование наносистем при твердении композиционных цементов центробежно-ударного измельчения

Композиционный цемент – современный строительный материал, в составе которого содержится минеральный компонент, улучшающий технологические свойства цемента. При совместном измельчении и механоактивации компонентов композиционного цемента в энергонапряженной центробежно-ударной мельнице образуются агломераты частиц – механокомпозиты, влияющие на твердение и свойства готового продукта. Предложены схемы гидратации композиционных цементов раздельного и совместного помола. Показано, что при гидратации механокомпозитов в составе композиционного цемента образуются рентгеноаморфные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция нанометрового размера. Кристаллизация этих новообразований по неклассическому кватаронному механизму приводит к формированию фрактальной структуры цементного камня с высокой ранней прочностью.

М.С. ГАРКАВИ¹, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.В. АРТАМОНОВ¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. КОЛОДЕЖНАЯ², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.А. ДЕРГУНОВ³, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.В. СЕРИКОВ³, 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 Институт проблем комплексного освоения недр РАН (111020, г. Москва, Крюковский тупик, 4)
³ Оренбургский государственный университет (460018, г. Оренбург, просп. 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. Serjun V.Z., Mirti B., Mladenovi A. Evaluation of ladle slag as a potential material for building and civil engineering. 2013. Materials and Technologies. Vol. 47 (5), pp. 543–550.
3. Zbigniew Giergiczny. Fly ash and slag. Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 124. 1058264. 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. https://doi.org/10.1016/S0950-0618(02)00046-6
5. 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.
6. Хрипачева И.С., Гаркави М.С. Смешанные цементы центробежно-ударного измельчения на основе доменного отвального шлака // Строительные материалы. 2010. № 8. С. 40–41.
7. 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.
8. Гаркави М.С., Дергунов С.А., Сериков С.В. Формирование структуры композиционного цемента в процессе измельчения // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 65–68. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-65-68
9. Анчаров А.И. и др. Механокомпозиты – прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. 424 с.
10. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Ставцева А.В., Дергунов С.А., Сериков С.В. Моделирование структурных преобразований при измельчении композиционного цемента // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 41–46. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-41-46
11. Тихомирова И.Н., Макаров А.В. Механоактивация известково-кварцевых вяжущих // Строительные материалы. 2012. № 9. С. 4–7.
12. Панфилов М.И., Школьник Я.Ш., Орининский Н.В. Переработка шлаков и безотходные технологии в металлургии. М.: Металлургия, 1987. 238 с.
13. Горшков В.С., Александров С.Е., Иващенко С.И., Горшкова И.В. Комплексная переработка и использование металлургических шлаков в строительстве. М.: Стройиздат, 1985. 272 с.
14. Лапшин О.В., Болдырева Е.В., Болдырев В.В. Роль смешения и диспергирования в механохимическом синтезе (обзор) // Журнал неорганической химии. 2012. Т. 66. № 3. С. 402–424.
15. Гаркави М. Термодинамика твердения вяжущих систем. Теоретические принципы и технологические приложения. Berlin Palmarium Academic Publishing, 2013. 247 c.
16. Асхабов А.М. Кватаронная концепция: основные идеи и некоторые приложения // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 3. С. 70–77.
17. Асхабов А.М. О свойствах предзародышевых (протоминеральных) кластеров // Доклады АН. 2019. Т. 487. № 5. С. 47–50.