Исследование кинетики структурообразования цементных дисперсных систем. Часть II

Введение. Исследование кинетики структурообразования редко является предметом тщательного изучения, хотя имеет важное значение для материалов, использующихся для создания элементов строительных конструкций, энергоэлементов, термоэлементов и материалов другого назначения. Для минеральных систем в кинетике структурообразования имеются зависимости между числом центров кристаллизации, химическим составом композита, скоростью формирования связей между отдельными элементами и формируемой прочностью композита, что позволяет по начальным параметрам гидратации предсказать эксплуатационные свойства получаемого искусственного камня. Материалы и методы. В работе осуществлено уточнение методики определения параметров уравнений, описывающих кинетику структурообразования цементных композитов, в том числе модифицированных различными соединениями. Исследовано структурообразование цементных систем с пластификатором (С3, Melflux 2651F и Melment F15G), микроразмерными минеральными добавками (гидросиликаты бария, меди, железа и цинка) и наноразмерными частицами гидросиликатов цинка. Результаты и обсуждение. Предложено выделять два этапа начального структурообразования: этап схватывания цементного теста и этап твердения. На этапе твердения также подтверждена сильная отрицательная корреляционная связь между параметрами α и n структурно-кинетического уравнения формирования структуры y(t) = ym(1–e–atn), демонстрирующая те же тенденции, выявленные на стадии схватывания, а именно: увеличение скорости структурообразования приводит к формированию менее плотной структуры. Выявлено, что на этапе твердения на прочность материала должен оказывать влияние дополнительный фактор, зависящий от вида вводимого вещества. Выводы. Выделены две траектории развития систем: увеличение характерных размеров элементов структуры посредством объединения элементов структуры (траектория № 1) и увеличение доли эле- ментов с малыми размерами при сохранении характерных размеров структурных элементов (траектория № 2). Первая из них характерна для большинства составов с исследуемыми добавками кроме составов с Melment F15G или микроразмерными частицами меди или цинка, где структурообразование протекает по второй траектории.