Особенности процессов гидратации вяжущих композиций с использованием отходов вспученного перлитового песка

Abstract

Приведены результаты изучения процессов гидратации вяжущих композиций, полученных при различных соотношениях цемента и отходов вспученного перлитового песка (от 5 до 10 %), в вихревой струйной мельнице, при разных режимах механохимической активации – от одного до трех проходов. Комплексные исследования продуктов гидратации методом рентгенофазового анализа и электронной микроскопии свидетельствуют, что использование высокодисперсных отходов производства вспученного перлитового песка в вяжущих композициях позволяет увеличить содержание гидратных новообразований, вследствие повышения степени гидратации основных клинкерных фаз, а также из-за пуццоланической активности этих отходов. Особое влияние на образование высокопрочной структуры цементного камня оказывает контактная зона между гидратными соединениями и остатками зерен исходных цементов. Структурообразование цементного камня зависит от ряда факторов, на которые можно влиять с помощью различных технологических приемов. При проектировании составов цементных композитов, необходимо гарантировать, чтобы гидратационными продуктами в создаваемой системе присутствовали наряду с низкоосновными гидросиликатами кальция и высокоосновные, а их соотношение должно быть таким, чтобы карбонизация не уменьшала объем сформированной кристаллической фазы цементного камня. Состав продуктов гидратации определяет уровень пересыщения раствора, вид и число посторонних примесей, растворимых в воде, длительность процесса гидратации и т.д. Соответственно меняется и химизм реакций гидратированной системы. Выявлено, что интенсивность дифракционных максимумов, указывающая на присутствие высокоосновных гидросиликатов кальция в составах, которые подвергались механической активации, увеличивается по сравнению с рядовым ПЦ на 18 %. Прочностные характеристики портландцементов, которые подвергались механической активации, возрастают до 15 % по сравнению с исходным ПЦ. Установлена наиболее рациональная вяжущая композиция по составу (№6), механоактивации и максимальной прочностью при сжатии в 28 суточном возрасте – 69,1 МПа.