Характеристики шлакощелочного вяжущего с использованием комплексного активатора с гипсосодержащим отходом

Abstract

В последние десятилетия все больше внимания среди ученых и представителей производственной сферы привлекают материалы щелочной активации и, в частности, шлакоцементы или шлакощелочные вяжущие, эксплуатационные характеристики которых в значительной степени зависят от типа щелочного активатора. Наиболее эффективными в данном случае принято считать гидроксиды или соли щелочных и щелочноземельных металлов, которые не являются природными ресурсами и могут быть синтезированы только с использованием энергоемких технологий, что делает их неэкологичными за счет высокого потребления энергоресурсов, а также дополнительным источником загрязнения окружающей среды, за счет выбросов диоксида углерода в процессе их синтеза. В рамках проведенной исследовательской работы было изучено влияние различных комбинаций Ca2+ и Na+ (Ca2+/Na+ отношение) компонентов (Cа(OH)2, Na2CO3), в том числе, гипсосодержащих отходов в виде цитрогипса (CaSO4∙2H2O) в составе комплексного щелочного активатора на прочностные характеристики шлакощелочного вяжущего. Выявлено, что при неизменном содержании Cа(OH)2, увеличение длительности твердения способствует смещению оптимальных концентраций Na+ и Ca2+ содержащих компонентов в матрице шлакощелочного вяжущего в сторону бóльших значений. При неизменной концентрации цитрогипса (CaSO4∙2H2O) в вяжущей системе, оптимальная дозировка Ca2+ содержащего компонента (Са(ОН)2) не изменяется, а содержание Na+ содержащего компонента (Na2CO3) смещается в сторону меньших значений при увеличении продолжительности твердения вяжущего. Установлено, что увеличение Na+/Ca2+ отношения за счет повышения концентрации Na+ катионов (Na2CO3) при неизменном содержании Ca2+ катионов (Са(ОН)2 + CaSO4∙2H2O) способствует снижению показателей прочности на сжатие вяжущего. В то же время, снижение Na+/Ca2+ отношения за счет повышения концентрации Ca2+ катионов (Са(ОН)2 + CaSO4∙2H2O) также приводит к снижению прочностных характеристик.