Анализ процессов структурообразования цементного камня в присутствии добавок из отходов ТЭС различного состава

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Несмотря на многолетнюю историю применения цемента в сочетании с различными видами техногенного сырья из отходов топливно-энергетических предприятий, изучение характера и механизмов взаимодействия золы-уноса с вяжущим не теряет своей актуальности. Это обусловлено постоянно изменяющейся вариативностью свойств золы-уноса, связанной с колебанием технологических факторов ее образования. В этой связи представленная работа посвящена изучению кинетики тепловыделения при гидратации цемента в присутствии добавок из широкой выборки техногенного сырья (трех кислых и двух основных зол-уноса), а также изучению процессов структурообразования в различные сроки твердения с использованием растровой электронной микроскопии. Это позволило осуществить дифференциацию протекающих реакций в зависимости от состава и строения частиц золы-уноса, в результате которых формируются основные фазы, слагающие цементный камень. В итоге дополнены теоретические и экспериментальные данные о характере взаимодействия золы-уноса различных типов с цементом, отражающие ключевые факторы (содержание оксидов CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3), способствующие активному структурообразованию, и второстепенные факторы, нивелирующие процесс набора марочной прочности вяжущего (содержание частиц отличной от сферической формы; наличие углистых примесей).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Ю. Маркова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Автор, ответственный за переписку.
Email: irishka-31.90@mail.ru

канд. техн. наук

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

В. В. Строкова

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: vvstrokova@gmail.com

д-р техн. наук

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

М. А. Степаненко

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: stepanencko.rita2017@yandex.ru

ст. преподаватель

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

М. Н. Сивальнева

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Email: 549041@mail.ru

канд. техн. наук

Россия, 308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46

Список литературы

  1. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Битуев А.В., Заяханов М.Е. Особенности структурообразования композиционных материалов на основе цемента, известняка и кислых зол // Неорганические материалы. 2019. Т. 55. № 10. С. 1141–1148. EDN: SAHZBV. https://doi.org/10.1134/S0002337X1910004X
  2. Ley-Hernandez A.M., Lapeyre J., Cook R., Kumar A., Feys D. Elucidating the effect of water-to-cement ratio on the hydration mechanisms of cement // ACS Omega. 2018. Vol. 3. No. 5, pp. 5092–5105. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00097
  3. Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Волков В.А., Кульченко А.К. Процессы структурообразования в системе цемент – вода» при введении химической добавки глиоксаля // Известия вузов. Физика. 2014. Т. 57. № 2. С. 127–132. EDN: RYZFKN
  4. Кривобородов Ю.Р., Тхет Наинг М. Теоретические предпосылки создания композиционных строительных материалов на основе специальных цементов // Техника и технология силикатов. 2022. Т. 29. № 2. С. 179–188. EDN: LENZTN
  5. Танг В.Л., Нго С.Х., Булгаков Б.И., Александрова О.В., Ларсен О.А., Орехова А.Ю., Тюрина А.А. Использование золошлаковых отходов в качестве дополнительного цементирующего материала // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2018. № 8. С. 19–27. EDN: UZCMXW. https://doi.org/10.12737/article_5b6d58455b5832.12667511
  6. Копаница Н.О., Демьяненко О.В., Куликова А.А. Комплексные добавки на основе вторичных ресурсов для модификации цементных композиций // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2023. Т. 334. № 1. С. 136–144. EDN: WLUVTE. https://doi.org/10.18799/24131830/2023/1/4045
  7. Лам Н.З.Т., Самченко С.В. Комплексный модификатор на основе алюминатного цемента и пуццолановой добавки // Вестник МГСУ. 2023. Т. 18. № 5. С. 709–716. EDN: JUPMDN. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.5.709-716
  8. Саламанова М.Ш., Муртазаев С.А.Ю., Нахаев М.Р. Возможные пути альтернативного решения проблем в цементной индустрии // Строительные материалы. 2020. № 1–2. С. 73–77. EDN: MWMPHT. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-73-77
  9. Александров А.О. О применении термоактивированной золы-уноса для замены цемента в строительстве // Цемент и его применение. 2017. № 3. С. 88–91. EDN: ZHBNIF
  10. Назиров Р.А., Жжоных А.М., Самойло А.С., Новиков Н.С. Гидравлическая активность высококальциевой золы-уноса с добавками техногенного происхождения // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2025. № 3 (795). С. 19–31. EDN: QJBNUU. https://doi.org/10.32683/0536-1052-2025-795-3-19-31
  11. Енджиевская И.Г., Василовская Н.Г., Дубровская О.Г., Баранова Г.П., Чудаева А.А. Влияние механоактивации на стабилизацию свойств золы-уноса красноярских ТЭЦ // Журнал Сибирского федерального университета. Сер.: Техника и технологии. 2018. Т. 11. № 7. С. 842–855. EDN: SLQBHB. https://doi.org/10.17516/1999-494X-0099
  12. Белякова Е.А., Москвин Р.Н., Тараканов О.В. Цемент на основе золы-уноса для современных строительных технологий // Региональная архитектура и строительство. 2017. № 1 (30). С. 5–11. EDN: YKPIDT
  13. Пухаренко Ю.В., Рыжов Д.И., Староверов В.Д. Особенности структурообразования цементных композитов в присутствии углеродных наночастиц фуллероидного типа // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 7 (106). С. 718–723. EDN: ZATDHP. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.7.718-723
  14. Яковлев Г.И., Грахов В.П., Гордина А.Ф., Шайбадуллина А.В., Саидова З.С., Никитина С.В., Бегунова Е.В., Эльрефаи А.Э.М.М. Влияние дисперсий технического углерода на свойства мелкозернистого бетона // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 89–92. EDN: XZJAHB. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-762-8-89-92
  15. Gao F., Tian W., Wang Z., Wang. F. Effect of diameter of multi-walled carbon nanotubes on mechanical properties and microstructure of the cement-based materials. Construction and Building Materials. 2020. Vol. 260. 120452. EDN: ELVKKV. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120452
  16. Тараканов О.В., Калашников В.И. Перспективы применения комплексных добавок в бетонах нового поколения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 1 (39). С. 223–229. EDN: YIOAYT

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Вариативность расчетных критериев, характеризующих активность исследуемых зол-уноса: модуль основности (Мо); силикатный (кремнеземистый) модуль (Мс); коэффициент качества К

Скачать (168KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Кинетика тепловыделения при гидратации цемента по данным калориметрии: а – без добавки; b – с золой-уноса Троицкой ГРЭС (1); c – с золой-уноса Рефтинской ГРЭС; d – с золой-уноса Кемеровской ГРЭС; e – с золой-уноса Назаровской ТЭС; f – с золой-уноса Троицкой ГРЭС (2)

Скачать (702KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Структурные особенности цементного камня в присутствии золы-уноса различных типов через 3 сут твердения: а – Троицкой ГРЭС (1); b – Рефтинской ГРЭС; c – Кемеровской ГРЭС; d – Назаровской ТЭС; e – Троицкой ГРЭС (2)

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Структурные особенности цементного камня в присутствии золы-уноса различных типов через 14 сут твердения: а – Троицкой ГРЭС (1); b – Рефтинской ГРЭС; c – Кемеровской ГРЭС; d – Назаровской ТЭС; e – Троицкой ГРЭС (2)

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис. 5. Структурные особенности цементного камня в присутствии зол-уноса различных типов через 28 сут твердения: а – Троицкой ГРЭС (1); b – Рефтинской ГРЭС; c – Кемеровской ГРЭС; d – Назаровской ТЭС; e – Троицкой ГРЭС (2)

Скачать (1MB)
Метаданные
7. Рис. 6. Структурные особенности цементного камня в присутствии золы-уноса различных типов через 90 сут твердения: а – Троицкой ГРЭС (1); b – Рефтинской ГРЭС; c – Кемеровской ГРЭС; d – Назаровской ТЭС; e – Троицкой ГРЭС (2)

Скачать (1MB)
Метаданные
8. Таблица 3. Кинетика тепловыделения цемента в присутствии добавок в виде золы-уноса

Скачать (623KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025