Особенности твердения механоактивированных композиционных цементов

Композиционный цемент представляет собой вяжущую систему, в которой содержится минеральный компонент, улучшающий строительно-технические свойства цемента. При раздельном и совместном измельчении компонентов композиционного цемента в энергонапряженной центробежно-ударной мельнице осуществляется механоактивация минеральной добавки и образуются механокомпозиты, влияющие на твердение и свойства готового продукта. Предложены схемы гидратации композиционных цементов раздельного и совместного помола. Показано, что при гидратации композиционных цементов образуются рентгеноаморфные гидросиликаты и гидроалюминаты кальция, которые кристаллизуются в неравновесных условиях по неклассическому кватаронному механизму. Это 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.);
Д.Д. ХАМИДУЛИНА⁴, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.А. НЕКРАСОВА⁴, канд. техн. наук (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, пр. Победы, 13)
⁴ Магнитогорский государственный технический университет (455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38)

1. Цимерманис Л.-Х.Б. Термодинамика влажностного состояния и твердения строительных материалов. Рига: Зинатне, 1985. 247 с.
2. Гаркави М. Термодинамика твердения вяжущих систем. Теоретические принципы и технологические приложения. Berlin: Palmarium Academic Publishing, 2013. 247 c.
3. Сычев М.М. Твердение вяжущих веществ. М.: Стpойиздат, 1974. 80 с.
4. Гаркави М.С., Дергунов С.А., Сериков С.В. Формирование структуры композиционного цемента в процессе измельчения // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 65–68. EDN: GRLVEG. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-796-10-65-68
5. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Ставцева А.В., Колодежная Е.В., Дергунов С.А., Сериков С.В. Моделирование структурных преобразований при измельчении композиционного цемента // Строительные материалы. 2021. № 11. С. 41–46. EDN: DSZFNY. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-797-11-41-46
6. Де Вердт К. Сопоставление раздельного и совместного помола цементов и добавок // Цемент и его применение. 2010. № 6. С. 82–87. EDN: NUXAVH
7. 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. EDN: TIRUDH
8. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Дергунов С.А., Сериков С.В. Формирование наносистем при твердении композиционных цементов // Строительные материалы. 2023. № 3. С. 39–42. EDN: VUQDCK. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-811-3-39-42
9. Болдырев В.В. и др. Фундаментальные основы механической активации, механосинтеза и механохимических технологий. Новосибирск: СО РАН, 2009. 343 с.
10. 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. EDN: MSTTZH. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030119
11. Механокомпозиты-прекурсоры для создания материалов с новыми свойствами. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. 424 с.
12. 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. EDN: QIQTSH
13. Garkavi M., Hripacheva I. Processing and use of metallurgical slags in construction. 17 International Baustofftagung. Weimar. 2009, pp. 1-0609-0612.
14. Гаркави М.С., Хрипачева И.С. Смешанные цементы центробежно-ударного измельчения на основе доменного отвального шлака // Строительные материалы. 2010. № 8. С. 40–41. EDN: MTHGPZ
15. Гаркави М.С., Хрипачева И.С. Оптимизация составов смешанных вяжущих с использованием отвальных электросталеплавильных шлаков // Строительные материалы. 2010. № 2. С. 56–57. EDN: MBCIAB
16. Вернигорова В.Н. Физико-химические основы образования модифицированных гидросиликатов кальция в композиционных материалах на основе системы CaO–SiO₂–H₂O. Пенза: Изд-во ЦНТИ, 2001. 394 с.
17. Тюкавкина В.В., Касиков А.Г., Гуревич Б.И. Структурообразование цементного камня, модифицированного добавкой нанодисперсного диоксида кремния // Строительные материалы. 2018. № 11. С. 31–35. EDN: YROOSL. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-31-35
18. Вишневская Я.Ю., Лесовик В.С., Алфимова Н.И. Энергоемкость процессов синтеза композиционных вяжущих в зависимости от генезиса кремнеземсодержащего компонента // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2010. № 3. С. 53–56. EDN: OAKGRH
19. Бондаренко С.Н., Маркова И.Ю., Яковлев Е.А., Лебедев М.С., Потапов Д.Ю. Структурообразование цементного камня на основе композиционного вяжущего с применением полимерно-минеральной добавки // Строительные материалы. 2022. № 12. С. 15–21. EDN: MDRTZV. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-809-12-15-21
20. Асхабов А.М. Кватаронная концепция: основные идеи и некоторые приложения // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. Вып. 3. С. 70–77. EDN: OKDUHZ
21. Асхабов А.М. О свойствах предзародышевых (протоминеральных) кластеров. Доклады АН. 2019. Т. 487. № 5. С. 47–50.