Формування мікроструктури цементного камня в присутності комплексних хімічних добавок

Abstract

У цій статті експериментально досліджено можливості технологічного регулювання параметрів мікроструктури цементного каменю та бетону шляхом введення хімічних добавок різної природи. На основі досліджень впливу хімічних добавок на процеси гідратації цементу та мікроструктуру цементного каменю було проведено порівняльну оцінку твердіння та пороутворення цементного каменю з прискорювальними, пластифікуючими та комплексними добавками. Зокрема, дослідження зосереджувалося на впливі складних хімічних добавок, включаючи суперпластифікатор, такий як С-3 (ймовірно, на основі нафталінсульфонату) та LST (лігносульфонат) у поєднанні з хлоридними прискорювачами, такими як NaCl або KCl, на характеристики пороутворення під час твердіння двох типів цементу: портландцементу PC CEM I 42.5R та шлакопортландцементу SPC CEM II B-S 32.5 R. Ці цементи відрізняються своїм мінеральним складом, вмістом шлаку та, як наслідок, швидкістю гідратації та формуванням структури. Було встановлено, що цементний камінь, пористість якого характеризується мінімальним радіусом пор та оптимальним співвідношенням між об'ємами гелевих пор та капілярних пор, може бути досягнутий завдяки комплексному застосуванню прискорювача та пластифікатора. Синергетичний ефект суперпластифікатора, що знижує водоцементне співвідношення та покращує дисперсію частинок, поряд з хлоридним прискорювачем, що прискорює ранню гідратацію, сприяє цій покращеній структурі пор. Крім того, запропоновано новий підхід до оцінки ефективності модифікації структури цементного каменю, використовуючи коефіцієнт Kef, який визначається як співвідношення між об'ємами гелевих порта капілярних пор (співвідношення динамічних мікроструктурних показників). Ця кількісна інформація щодо мікроструктури цементного каменю та меж її регулювання під впливом внутрішніх та зовнішніх факторів дозволила сформулювати концепцію щодо можливостей досягнення заданих властивостей бетону шляхом модифікації відповідних параметрів мікропористості цементного каменю.