Определение количества Ca(OH)2 связанного добавкой нано-SiO2 в цементном камне
Автор: Потапов В.В., Ефименко Ю.В., Горев Д.С.
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Результаты исследований ведущих ученых
Статья в выпуске: 4 т. 11, 2019 года.
Бесплатный доступ
Методом термогравиметрического анализа выполнено сравнение содержания Ca(OH)2 в твердеющем цементном камне, который содержит добавку наночастиц SiO2 и в бездобавочном камне. Использовали алитовые портланд-цементы «SsangYong» и «Denki». В качестве добавки наночастиц SiO2 вводили гидротермальный золь «Геосил». Количество введенного нано-SiO2 составляло от 1,15 до 1,74 мас.% относительно расхода цемента. Водоцементное отношение обеспечивали на уровне В/Ц = 0,39–0,26. Компенсирующее количество поликарбоксилата SVC-5Neu составляло 0,2–0,77 мас. %. Содержание Ca(OH)2 рассчитывали по потерям массы образца цементного камня в интервале температур 460–510оС. Определено, что добавка золя «Геосил» быстро реагирует с Ca(OH)2 в цементном камне, значительно (до 40%) снижая его содержание. К периоду 24 ч золь «Геосил» связывает до 750 [мг CaO /г SiO2] и продолжает связывать CH вплоть до 100–700 сут, до значения δCaO = 1300 [мг CaO /г SiO2]. Пуццолановая реакция связывания Ca(OH)2 с образованием гидросиликатов кальция может быть одним из механизмов повышения прочности бетона при вводе наночастиц SiO2.
Термогравиметрия, аморфный нанокремнезем, портландит, гидросиликат кальция, прочность бетона
Короткий адрес: https://sciup.org/142221464
IDR: 142221464 | DOI: 10.15828/2075-8545-2019-11-4-415-432
Список литературы Определение количества Ca(OH)2 связанного добавкой нано-SiO2 в цементном камне
- Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. Изд. 2-е. – М. – 1988. – С. 768.
- Sellevold E.J., Nilsen Т. Condensed silica fume in concrete: a world review. Chapter 3 (pp. 167–229) // Supplementary cementing materials for concrete (ed. by V.M. Malhotra). Ottawa (Canmet). 1987. p. 428.
- Admixture for Concrete (Improvement of Properties) //Proc of the International Rilem Symposium (proc. № 5) (Barselona, May 14–17,1990), – Chapmann and Hall. –1990. – 586 c. (Artiques J.С. (Испания) (p. 156–167, 229–241); Baronio G. (Италия) (p. 241–250); Svenkerud P.I. (Норвегия) (р. 347–360).
- Волженский А. В. и др. Минеральные вяжущие вещества: (технология и свойства): учебник для вузов, 3-е издание. – М.: СИ, 1979. – 476 с.
- Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Эффективность применения ультрадисперсных отходов ферросплавного производства // Бетон и железобетон. –1981. –№ 8. – С. 24–25.
- Трофимов Б.Я. и др. Использование отхода производства ферросилиция // Бетон и железобетон. –198. – № 4. – С. 39–41.
- Ефименко Ю.В., Кузнецова Л.А., Антропова В.А. Особенности влияния микрокремнезема на структуру мелкозернистого керамзитобетона литьевой консистенции // Труды международной НПК «Наука и технология силикатных материалов – настоящее и будущее». – Москва. – 2003. – Т. 5. – С. 98–106.
- Шейнфельд А.В. Особенности формирования иерархической микро-наноструктуры // Бетон и железобетон. – 2016. – № 2. – С. 16–21.
- Потапов В.В., Туманов А.В., Закуражнов М.С. и др. Повышение прочности бетона за счет ввода наночастиц SiO2 // Физика и химия стекла. – 2013. – Т. 39, № 4. – С. 611–617.
- Потапов В.В., Сердан А.А., Кашпура В.Н. и др. Получение и свойства нанокремнезема на основе гидротермального раствора // Химическая технология. – 2017. – № 2. – С. 65–73.
- Sobolev K., Ferrada Gutierrez M. How Nanotechnology Can Change the Concrete World. American Ceramic Society Bulletin. 2005.10:14-19.
- Flores-Vivian I., Pradoto R.G.K, Moini M., Kozhukhova M., Potapov V., Sobolev K. The effect of SiO2 nanoparticles derived from hydrothermal solutions on the performance of portland cement based materials // Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2017. P. 1–10.
- Крамар Л.Я., Трофимов Б.Я., Талисман JI.C., Иванов Ф.М., Колбасов В.М. Влияние добавки микрокремнезема на гидратацию алита и сульфатостойкость цементного камня // Цемент. –1989. – № 6. – С. 14–17.
- Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. – М.: СИ, 1961. – С. 645.
- Кунцевич О.В. и др. Структура цементного камня с добавками суперпластификатора и микрокремнезема // Цемент. – 1992. – № 6. – С. 30–35.
- Степанова В.Ф., Каприелов С.С. и др. Влияние добавок микрокремнезема на коррозионную стойкость арматурной стали в бетоне // Бетон и железобетон. –1993. – № 5.
- Yang Cheng-Yu, Feldman R.F. Influence of silica fume on the microstructural development in cement mortar. – Cement and concrete research. 1985. Vol. 15. No. 2, p. 3. 285–294.
- Yasue T., Arai Ya. Additives to cement and concrete. Secco to sekkai, Japan, 1987, № 208, p. 165–173.
- Nebesar В., Carette G.G. Variation in the chemical composition, specific surface area, fineness and pozzolanic activity of a condensed silica fume.// Cement, concrete and aggregates. –1986, № 8, pp. 42–45 (перевод ВЦП № P-33589 от 21.11.88).
- Исследование и применение химических добавок в бетонах. — Сборник научных трудов / Под ред. В.Г. Батракова, В.Р. Фаликманаю. – М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1989. – 139 с.
- Массацца Ф. Химия пуццолановых добавок и смешанных цементов (основной доклад) // Шестой МКХЦ, отдельный выпуск. – М. –1974. – 49 с.
- Горшков B.C. и др. Методы Физико-химического анализа вяжущих веществ: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1981. – 335 с.
- Тимашев В.В. Избранные труды. Синтез и гидратация вяжущих материалов. – М.: Наука, 1986. – 424 с. (370–377).
- Бутт Ю.М., Тимашев В.В., Гринева М.К., Бакшутов В.С. Исследование предела прочности при деформации растяжения монокристаллов ряда природных и синтетических гидросиликатов кальция // Силикаты. – М.: МХТИ, 1971. – Тр. МХТИ им. Д.И.Менделеева. – вып. 68. – С. 234–237.
- Ефименко Ю.В., Некипелов И.Н. Стихия. Строительство. Безопасность: сборник трудов конференции. – Владивосток: ДальНаука, 2008. – 321 с. (с. 113–121).
