Исследование влияния тонкомолотого кремнеземистого мергеля на структуру и свойства композиционного гипсового вяжущего

Abstract

В статье представлены результаты исследования тонкомолотого до удельной поверхности 500 м2/кг кремнеземистого мергеля (КМ) в качестве активной минеральной добавки в составе композиционного гипсового вяжущего (КГВ). В ходе проведенных испытаний был определен состав кристаллической фазы КМ, его микроструктура, морфология поверхности и размер зерен. Изучена динамика тепловыделения при контакте с водой КГВ с минеральными добавками КМ и КМ+ВМК-45. Установлена концентрация активных адсорбционных центров на поверхности частиц КМ и ВМК-45, используемых в качестве минеральной добавки, оказываемых положительное влияние на физико-механические свойства и состав продуктов гидратации КГВ. Опытным путем определено необходимое количество тонкомолотого КМ в составе КГВ, позволяющее снизить концентрацию СаО в составах на 5-е и 7-е сутки. Для достижения необходимого снижения концентрации СаО в состав КГВ с тонкомолотым КМ дополнительно была введена добавка метакаолина ВМК-45 (0,5% по массе), что позволило обеспечить повышение его водостойкости и долговечность. В качестве рационального было принято соотношение компонентов КГВ (частей по массе): «цемент: КМ : ВМК-45» – 1 : 1 : 0,2. Проведены комплексные исследования фазовых превращений, происходящих при затвердевании КГВ с высокодисперсными минеральными добавками КМ и ВМК-45. В исследуемых пробах в 28-ми суточном возрасте выявлены следы портландита и эттрингита, что свидетельствует о высокой степени завершенности гидратационных процессов цементной составляющей гипсоцементного вяжущего и активности минеральных добавок. На основании проведенных испытаний установлена возможность и целесообразность использования КМ в качестве минерального компонента в составе КГВ тонкомолотого до удельной поверхности 500 м2/кг (при необходимости совместно с высокоактивным ВМК-45), что обусловлено его пуццолановой активностью - способностью связывать Са(ОН)2 с последующим формированием низкоосновных гидросиликатов кальция и других труднорастворимых новообразований, обеспечивая повышенную плотность, прочность и долговечность модифицированного гипсоцементного камня, исключая последующее саморазрушение его структуры.