Об опыте применения метакаолина в качестве структурирующей добавки в цементных композитах

Об опыте применения метакаолина в качестве структурирующей добавки в цементных композитах

Автор: Яковлев Г.И., Первушин Г.Н., Пудов И.А., Полянских И.С., Саидова З.С.

Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu

Рубрика: Строительные материалы и изделия (технические науки)

Статья в выпуске: 2 (81), 2021 года.

Бесплатный доступ

В статье приведены результаты исследования влияния метакаолина на физико-химические характеристики цементных композиций с описанием метаморфизма новообразований в структуре цементного камня при модификации его данной добавкой. Установлена концентрация, при которой достигается максимальное повышение прочности цементного бетона как в проектном возрасте, так и на ранних сроках твердения. Методами ИК-спектроскопии, дифференциально-термического анализа, рентгеновского микроанализа и изучения микроструктуры было установлено, что использование метакаолина в качестве структурирующей добавки усиливает гидратацию цемента за счет поглощения гидроксида кальция и формирования новой фазы в виде гидроалюмосиликатов кальция, что приводит к повышению прочности модифицированного цементного камня.

Еще

Метакаолин, портландцемент, бетон, гидратация, микроструктура, физико-химические характеристики

Короткий адрес: https://sciup.org/142228805

IDR: 142228805

Список литературы Об опыте применения метакаолина в качестве структурирующей добавки в цементных композитах

  • Бикбау М.Я. Морфологические особенности, структура, свойства наноцементов и бетонов на их основе // Технологии бетонов. - 2013. - Т. 12 (89). - С. 26-32.
  • Баженов Ю.М., Королев Е.В. Нанотехнология и наномодифицирование в строительном материаловедении. Зарубежный и отечественный опыт // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. – 2007. – № 2. – С. 16–19.
  • Шуйский А.И., Явруян Х.С., Торлина Е.А. и др. Настоящее и будущее применения нанотехнологий в производстве строительных материалов // Вестник МГСУ. - 2012. - Т. 12. - С. 154-160.
  • Куликова А.А, Демьяненко О.В., Сорокина Е.А. и др. Комплексные модифицирующие добавки для строительных смесей на цементной основе // Вестник ТГАСУ. - 2019. - Т. 21, № 6. - С. 140-148.
  • Гуриненко Н.С., Батяновский Э.И. Влияние полифункциональной добавки на процесс твердения и свойства цементного бетона // Наука и техника. - 2019. - Т. 18, № 4. - С. 330-338.
  • Asbridge A., Walters G., Jones T. Ternary blended concretes-OPC/GGBFS/metakaolin. // Concrete Across Borders. - 1994. - P. 547–557.
  • Bich C., Ambroise J., Pera J. Influence of degree of´ dehydroxylation on the pozzolanic activity of metakaolin // Applied Clay Science. - 2009. - Vol. 44, N 3-4. - P. 194–200.
  • Badogiannis E., Kakali G., Tsivilis S. Metakaolin as supplementary cementitious material: optimization of kaolin to metakaolin conversion // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2005. - Vol. 81, N 2. - P. 457–462.
  • Hewlett P.C. Lea’s Chemistry of Cement and Concrete // Elsevier Science & Technology. - 2004.
  • Khan S.U., Nuruddin M.F., Ayub T. et al. Effects of Different Mineral Admixtures on the Properties of Fresh Concrete // The Scientific World Journal. - 2014. - Vol. 4.
  • Shvarzman A., Kovler K., Grader G.S. et al. The effect of dehydroxylation/amorphization degree on pozzolanic activity of kaolinite // Cement and Concrete Research. - 2003. - Vol. 33, N 3. - P. 405-416.
  • Brindley G.W., Nakahira M. The Kaolinite-Mullite Reaction Series: II, Metakaolin // J. Am. Ceram. Soc. - 1959. - Vol. 42. - P. 314-318.
  • Ambroise J., Maximilien S., Pera J. Properties of Metakaolin blended cements // Advanced Cement Based Materials. - 1994. - Vol. 1, N 4. - P. 161–168.
  • Zhang M.H., Malhotra V.M. Characteristics of a thermally activated alumino-silicate pozzolanic material and its use in concrete // Cement and Concrete Research. - 1995. - Vol. 25, N 8. - P. 1713– 1725.
  • Largent R. Evaluation of Pozzolanic Activity-Attempt at Finding a Test // Bulletin De Liaison Des Lab Des Ponts Et Chaussees. - 1978.
  • Sha W. Differential scanning calorimetry study of the hydration products in Portland cement pastes with metakaolin replacement, in: M. Anson, J.M. Ko, E.S.S. Lam (Eds.), Advances in Building Technology, Elsevier, Oxford, 2002. - P. 881–888.
  • Taylor H.F.W. Cement chemistry. - 2nd ed. - London, 1977.
  • Frías Rojas M., Cabrera J. The effect of temperature on the hydration rate and stability of the hydration phases of metakaolin-lime-water systems // Cement and Concrete Research. - 2002. - Vol. 32, N 1. - P. 133-138.
  • Murat M. Hydration reaction and hardening of calcined clays and related minerals. I – Preliminary investigation on metakaolinite // Cement and Concrete Research. - 1983. - Vol. 13. - P. 259-266.
  • Clovis Nitaa, Vanderley M. Johna, Cleber M. R. Dias et al. Effect of metakaolin on the performance of PVA and cellulose fibers reinforced cement, 2004. - URL: https://www.researchgate.net/publication/239553102_EFFECT_OF_METAKAOLIN_ON_THE_PERFORMANCE_OF_PVA_AND_CELLULOSE_FIBERS_REINFORCED_CEMENT
  • Brooks J.J., Megat Johari M.A. Effect of metakaolin on creep and shrinkage of concrete // Cement and Concrete Composites, 2001. - Vol. 23, N 6. - P. 495-502.
  • Martin S.J. The use of metakaolin in high strength concrete // Tech. Rep. Laboratory Report 78, RMC Readymix Limited, 1995.
  • Wild S., Khatib J.M., Jones A. Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete // Cement and Concrete Research. - 1996. - Vol. 26, N 10. - P. 1537–1544.
  • Irshidat M.R., Al-Saleh M.H. Thermal performance and fire resistance of nanoclay modified cementitious materials // Constr. Build. Mater. - 2018. - Vol. 159. - P. 213–219.
  • Сарайкина К.А. Повышение долговечности базальтофибробетона наноструктурными добавками: дис. канд. техн. наук. - 2016, ФГБОУ ВО КГАСУ. - 30 c.
  • Вологжанина С.А., Политаева А.И., Яковлев Г.И. Модификация состава вибропрессованного бетона ультра- и нанодисперсными добавками для предотвращения высолов // Интеллектуальные системы в производстве. - 2015. - № 1 (25). - C. 22-26.
  • Rougeau P., Borys B. Ultra high performance concrete with ultrafine particles other than silica fume // International Symposium on Ultra High Performance Concr. - 2004. - P. 213-225.
  • Морозов Н.М., Боровских И.В. Влияние метакаолина на свойства цементных систем // Известия КГАСУ. - 2015. - Т. 3, № 33. - С. 127-132.
  • Fan Y., Zhang S., Wang Q. et al. The effects of nano-calcined kaolinite clay on cement mortar exposed to acid deposits // Constr. Build. Mater. - 2016. - Vol. 102. - P. 486–495.
  • Красиникова Н.М., Степанов С.В., Искандарова А.Ф. Исследование влияния метакаолина на прочность бетона // Инновационная наука. - 2015. - Т. 7, № 1. - С. 41-43.
  • Weia J., Gencturk B. Hydration of ternary Portland cement blends containing metakaolin and sodium bentonite // Cement and concrete research. - 2019. - Vol. 123.
  • Пудов И.А. Лабораторная установка для диспергирования текучих эмульсий и суспензий / Пудов И.А., Яковлев Г.И., Грахов В.П., Шайбадуллина А.В., Первушин Г.Н., Полянских И.С., Гордина А.Ф., Хазеев Д.Р., Карпова Е.А. / RU 2681624, Mar 11, 2019.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp