Свойства и структура ангидритового вяжущего Ергачинского месторождения в присутствии фосфатных активаторов и алевролита

Приводятся результаты исследований физико-механических свойств и структуры вяжущего на основе природного ангидрита в присутствии химических и минеральных добавок. Данные получены посредством механических испытаний, дифференциально-сканирующей калориметрии, инфракрасного спектрального анализа, растровой электронной микроскопии и лазерной гранулометрии. Впервые показана эффективность использования фосфатов натрия и аммония в качестве активизаторов твердения ангидритового вяжущего. Прочностные характеристики повышаются от 2,5 до 4 раз по сравнению с контрольным составом в зависимости от вида добавки. Установлена эффективность использования алевролита – алюмосиликатной породы осадочного происхождения – в качестве минеральной добавки. Использование добавки в количестве от 0 до 5% приводит к увеличению прочности до 40%, что вызвано действием частиц алевролита как центров кристаллизации, по поверхности которых формируются кристаллогидраты двуводного гипса. При этом добавка принимает непосредственное участие в формировании структуры, что подтверждено результатами инфракрасного спектрального анализа. Введение обожженного алевролита в отдельности является нецелесообразным, но при совместном введении с известью прочностные характеристики увеличиваются до 45% за счет дополнительного уплотнения новыми продуктами гидратации, образующимися при взаимодействии метакаолина и извести.

Ю.В. ТОКАРЕВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
А.В. АГЕЕВ, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
М.А. ВОЛКОВ, бакалавр (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Н.В. КУЗЬМИНА, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Г.И. ЯКОВЛЕВ, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7)

1. Сергеева Н.А., Сычева Л.И. Влияние структуры ангидритовой составляющей на свойства многофазовых гипсовых вяжущих // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 3 (184). С. 102–104.
2. Сергеева Н.А., Сычева Л.И. Влияние добавок на свойства ангидритового вяжущего // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 32. № 2 (198). С. 158–160.
3. Аниканова А.Л., Волкова О.В., Кудяков А.И., Курмангалиева А.И. Активированное композиционное фторангидритовое вяжущее // Строительные материалы. 2019. № 1–2. С. 36–42.
4. Клименко В.Г. Роль двойных солей на основе сульфатов Na⁺, K⁺, Ca²⁺, NH⁴⁺ в технологии получения ангидритовых вяжущих // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г Шухова. 2017. № 12. С. 119–125.
5. Алтыкис М.Г., Халиуллин М.И., Рахимов Р.З., Морозов В.П., Бахтин А.И. К вопросу о механизме структурных преобразований гипсовых вяжущих на основе ангидрита CaSO4 в процессе твердения // Известия вузов. Строительство. 1996. № 12. С. 57–61.
6. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодяжная Е.В., Бурьянов А.Ф. Композиционное ангидрито-шлаковое вяжущее центробежно-ударного измельчения // Строительные материалы. 2014. № 7. С. 16–18.
7. Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Нефедьев А.П., Худовекова Е.А., Бурьянов А.Ф., Фишер Х.Б. Активированные наполнители для гипсовых и ангидритовых смесей // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 14–17.
8. Левашова А.К., Сычева Л.И. Влияние природы пластификатора на свойства ангидритового вяжущего // Успехи в химии и химической технологии. 2016. № 7 (176). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-prirody-plastifikatora-na-svoystva-angidritovogo-vyazhuschego (дата обращения: 13.05.2019).
9. Ткаченко Д.И. Влияние металлургической пыли на свойства и структуру ангидритовых композиций // Ресурсоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2017. № 8. С. 112–114.
10. Фомина Е.В., Лесовик В.С., Фомин А.Е., Абсиметов М.В., Елистраткин М.Ю. Повышение эффективности газобетона за счет применения отходов угледобычи // Региональная архитектура и строительство. 2018. № 4 (37). С. 38–47.
11. Урханова Л.А., Антропова И.Г. Использование ультраосновных алюмосиликатных пород Бурятии в технологии строительных материалов // Вестник ВСГУТУ. 2017. № 1(64). С. 68–72.
12. Maria C.G. Juenger, Ruben Snellings, Susan A. Bernal. Supplementary cementitious materials: New sources, characterization, and performance insights // Cement and Concrete Research. 2019. Vol. 122, pp. 257–273.
13. Singh N.B., Middendorf B. Calcium sulphate hemihydrate hydration leading to gypsum crystallization // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 2007. Vol. 53. pp. 57–77.
14. Коновалов В.М., Гликин Д.М., Соломатова С.С. Использование аргиллитов в производстве смешанных цементов // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2–2. С. 96.
15. Зинин Е.В., Сычева Л.И. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие на основе строительного гипса и ангидрита // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31. № 3. С. 37–39.