CC BY
0
Оптимизация составов шлакощелочных вяжущих при реконструкции
зданий и сооружений
Б.К. Сарсенбаев1, Ж.Т. Айменов 1, К.Е. Иманалиев 1, Л.С. Сабитов2'3,
И.Н. Гарькин4, Ф.М. Ахметов2
1 Южно-Казахстанский Исследовательский Университет им.М.Ауезова
2
Казанский (Приволжский) федеральный университет 3 Казанский государственный энергетический университет 4 Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г.
Разумовского (Первый казачий университет)
Аннотация: Исследованы основные свойства шлакощелочных вяжущих для определения их оптимального состава. Экспериментально доказана возможность управления свойствами разработанных вяжущих на основе фосфорного и доменного шлаков путем введения корректирующих добавок в алюмосиликатную составляющую шлакощелочных вяжущих, а также изменением вида щелочного компонента. Проведенные исследования подтверждают эффективность применения сульфатсодержащих щелочных компонентов для получения шлакощелочных вяжущих. В результате проведенных экспериментов получены шлакощелочные вяжущие с активностью от 30 до 110 МПа. Установлена возможность регулирования свойств разработанных шлакощелочных вяжущих. Вяжущее требуемой прочности достигается путем корректировки состава алюмосиликатного компонента введением добавок и вида щелочного компонента.
Ключевые слова: щлакошелочные вяжущие, шлаки, оптимальный состав, основность, хромпик, строительные материалы, реконструкция, технология работ.
С целью установления оптимального состава шлакощелочного вяжущего были исследованы основные свойства в зависимости от их составов. Активность исследуемых вяжущих изучалась с учетом вида алюмосиликатной составляющей и щелочного компонента шлакощелочного вяжущего. В первую очередь были изучены влияния плотности и силикатного модуля жидкого стекла на активность шлакощелочного вяжущего [1,2].
При изучении влияния плотности щелочного раствора на прочность шлакощелочного вяжущего на Жамбылском гранулированном фосфорном шлаке пользовались жидким стеклом с разными силикатными модулями. При этом р/ш была постоянной и была равна 0,28.
Экспериментальные исследования
Исследованиями установлено (рис.1), что на прочность шлакощелочного вяжущего существенное влияние оказывают не только плотность и силикатный модуль щелочного раствора, а также условия хранения образцов. Установлено, что тепловлажностная обработка образцов вяжущего, по режиму 2+2+8+2 при изотермической выдержке 80оС благоприятно влияет на прочность вяжущего.
Установлено, что образцы, прошедшие тепловлажностную обработку (№4-6) в 28 суточном возрасте имеют примерно на два раза выше [3,4] прочность на сжатие по сравнению с образцами (№1-3), хранившимися в нормальных условиях без тепловлажностной обработки.
120
1,1
1,2
1,3
Плотность щелочного раствора, г/см
,3
1,4 - Мс=3; 2,5 - Мс=2; 3,6 - Мс =1 1, 2, 3 -Образцы твердевшие в естественных условиях;
Рис.1. Влияние силикатного модуля и плотности
щелочного компонента раствора силиката натрия на прочность вяжущего в 28 суточном возрасте При плотности 1,1 г/см3 образцы имели сравнительно низкую прочность. Увеличение плотности раствора силиката натрия, т.е. повышение концентрации щелочи в растворе приводит к повышению прочности
"5
вяжущего. При плотности жидкого стекла 1,2 г/см образцы (№1-3) хранившиеся в нормальных условиях имели прочность 13,5; 35,9 и 20,3 МПа, соответственно при силикатном модуле раствора силиката натрия 3; 2 и 1. Те же образцы, прошедшие тепловлажностную обработку, показали прочность соответственно 23,3;67,2 и 80 МПа. [5,6]
Полученные результаты показывают, что снижение силикатного модуля щелочного раствора от 3 до 1 также приводит к увеличению прочности примерно в два раза. Повышение плотности раствора до 1,3 г/см и снижение силикатного модуля привело к увеличению прочности вяжущего, соответственно, до 53,7;94 и 105,3 МПа. С повышением плотности щелочного компонента концентрация щелочи соответственно увеличивается, на наш взгляд, что способствует протеканию более глубокой гидратации вяжущей системы.
Полученные результаты согласуются с данными [7,8], значит, управлять свойствами шлакощелочных вяжущих можно, не только регулируя основную алюмосиликатную составляющую, но и щелочной компонент.
В ходе ранее проведенных исследований [9,10] установлена принципиальная возможность получения шлакощелочных вяжущих на основе доменных шлаков. К таким относится Карагандинский гранулированный доменный шлак, являющийся наиболее качественным алюмосиликатным компонентом для производства шлакощелочных вяжущих в регионе Казахстана.
Исходя из полученных данных [11], о влиянии силикатного модуля и плотности щелочного компонента на прочность вяжущего на основе фосфорного шлака, в дальнейших исследованиях по получению шлакощелочного вяжущего на основе доменного шлака были проведены исследования влияния Мс щелочного компонента на активность вяжущего. При этом, плотность щелочного компонента была равна 1,3 г/см , а р/ш, соответственно, 0,28.
Полученные результаты (рис.2), показывают, что шлакощелочные вяжущие на основе доменного шлака и силикатном щелочном компоненте с разными Мс, в отличии от вяжущих композиций на фосфорном шлаке, имеют относительно другие показатели прочности при сжатии.
Вяжущее, затворенное с жидким стеклом (Мс = 3), имело предел прочности при сжатии после ТВО равной 81,0 МПа. Прочность через 28 сут повысилась всего на 9% и составила 89 МПа.
Понижение Мс жидкого стекла до 2 привело к незначительной снижению прочности камня вяжущего, которая была равна 95,0 и 107,0 МПа, после ТВО и через 28 сут.
Вяжущее, затворенное щелочным компонентом, имеющее Мс = 1, после ТВО обладает пределом прочности при сжатии - 97,0 МПа и через 28 сут, соответственно, 115,5 МПа.
Эти данные еще раз подтверждают, что со снижением силикатного модуля жидкого стекла прочность вяжущего повышается. Это связано с тем, что со снижением Мс в щелочном растворе количество щелочи повышается, что способствует интенсивному протеканию процесса гидратации.
Из анализа результатов испытаний следует, что наиболее серьезное влияние режим ТВО и плотность раствора щелочного компонента оказывает при использовании фосфорного шлака. Сравним составы вяжущих, затворенных жидким стеклом, с идентичными Мс, на основе фосфорного
(рис.1) и доменного шлаков (рис.2). Прочность камня вяжущего на основе фосфорного шлака после ТВО составляет после от 56 до 84% от 28 суточного возраста. Вяжущие на основе доменного шлака после пропарки имеют прочность при сжатии от 84 до 91% от 28 суточного возраста.
Очевидно, это связано с тем, что фосфорный шлак по модулю основности относится к основным, но по содержанию Al2Oз является кислым шлаком. На первый взгляд, это можно объяснить некоторым отличием структур доменных и фосфорных шлаков: незначительным содержанием в последнем Р2О5 и повышенным содержанием SiO2. Наличие фосфорсодержащих комплексов способствует увеличению дефицита кислорода в шлаковом стекле, что приводит к полимеризации кремнекислородных анионов, обуславливающей снижение гидравлической активности шлаков в начальный период.
Полученные результаты позволяют сделать предварительный вывод о целесообразности щелочных компонентов на основе силикатных щелочных солей.
120-1
си с га Г 100-
л 80-
о о 60-
Т н 40-
Ср V и о 20-
0-1-
■ < /— - /- /
□ 1 □ 2
3 2 1
Силикатный модуль жидкого стекла
1 - прочность после ТВО; 2 - то же, через 28 сут
Рис. 2. Влияние Мс щелочного компонента на прочность ШЩВ на основе КГДШ Известно [12], что активность и скорость набора прочности шлакощелочных вяжущих поддается регулированию за счет изменения
основности щелочного компонента и шлака, а также вследствие введения добавок минерального и органического характера.
В дальнейших работах нами продолжены исследования по разработке шлакощелочных вяжущих на основе гранулированных фосфорного и доменного шлаков и силикатных щелочных компонентов. На данном этапе, с целью изменения Мс жидкого стекла, в сочетании с жидким стеклом, нами использовался хромпик (шлам сернистого натрия - отход производства оксида хрома металлургического). Хромпик, являясь отходом производства, образуется в виде шлама, химический состав которого состоит, преимущественно, из солей сильных кислот до 85% из тиосульфата натрия, Na2SO3 до 8,1%, Na2CO3 до 7,2%, а также в его составе имеются по 1% Na2S и Сг203. Присутствие Na2S придает шламу специфический запах.
В исследованиях пользовались жидким стеклом с р = 1,3 г/см и Мс = 3. Из хромпика также готовили водный раствор с р = 1,2 г/см . Из подготовленных водных растворов жидкого стекла и хромпика готовили перемешиванием щелочной компонент для затворения вяжущего.
Исследованиями установлено, что шлакощелочные вяжущие на основе фосфорного шлака и жидкого стекла в сочетании с хромпиком являются быстросхватывающимися. Определение предела прочности при сжатии и сроков схватывания оказалось трудной задачей, так как эти вяжущие сразу схватываются при перемешивании. Изучение их свойств не проводилось, так как их невозможно использовать в строительной практике.
Полученные результаты о влиянии хромпика на прочностные показатели вяжущего на основе доменного шлака (рис.3), показывают, что при добавке к жидкому стеклу 25% от объема щелочного компонента, прочность камня вяжущего повышается всего на 2% от прочности контрольного вяжущего, без добавки хромпика. Дальнейшее увеличение
количества хромпика в составе щелочного компонента привело к снижению прочности по сравнению с контрольным.
Все образцы, имеющие в составе щелочного компонента хромпик, повышают свою прочность во времени, но по сравнению с показателями идентичных образцов это увеличение оказалось незначительным.
Необходимо отметить, что увеличение количества хромпика в составе щелочного компонента оказывает благотворное влияние на сроки схватывания вяжущего, т.е. по мере увеличения количества хромпика в составе вяжущего, сроки схватывания удлиняются.
Такое снижение прочности и удлинение сроков схватывания может объяснить, что с кислым характером доменного шлака и по мере увеличения количества хромпика в составе щелочного компонента, основность последнего также снижается, впоследствии количество коллоидного кремнезема, вводимого в вяжущую систему, тоже уменьшается. Коллоидный кремнезем, вводимый с щелочными силикатами, является основным структурообразующим элементом твердеющей системы, что влияет на кинетику набора прочности и объясняет высокую прочность шлакощелочных вяжущих на основе этих соединений, особенно в начальные сроки твердения.
120
0 25 50 75 100
Содержание хромпика в составе щелочного
компонента, %, 1 - прочность после ТВО; 2 - то же, после 28 сут.
Рис.3. Влияние хромпика на прочность ШЩВ на основе доменного шлака
Установлено, что затворение доменного шлака с водным раствором хромпика с р = 1,2 г/см позволило получить вяжущее, после ТВО, с пределом прочности камня вяжущего 20,0 МПа. Образец этого же состава со временем повысил свою прочность и через 28 сут показал прочность при сжатии, равную 36,6 МПа. Такая прочность на растворе хромпика достигнута за счет высокой концентрации щелочного компонента. При низкой концентрации данного раствора, из-за низкой активности сульфатсодержащих компонентов хромпика, приготовленные образцы не твердеют. Управлять свойствами шлакощелочных вяжущих систем можно путем изменения основности шлака или щелочного компонента посредством введения корректирующих добавок.
Полученные данные о наличии вяжущих свойств композиций на основе рассматриваемых шлаков и хромпика явились основанием для изучения активности таких композиций с высокоосновной добавкой. В качестве добавки использовали портландцемент. Эксперименты показали, что активность вяжущего на основе хромпика зависит от плотности последнего, количества портландцемента и вида шлака. Кроме того, надо отметить, что ТВО благоприятно влияет на активность вяжущих композиций, приготовленных с использованием хромпика. Образцы таких вяжущих, твердевшие в нормальных условиях, показали низкую прочность [13,14].
Установлено (табл.1), что при затворении фосфорного шлака без добавки, с водным раствором хромпика с р = 1,05 г/см , вяжущее не твердеет. По мере увеличения плотности водного раствора предел прочности камня вяжущего увеличивается и самое максимальное значение (36,6 МПа) приобретает через 28 сут после ТВО. Добавка портландцемента в количестве 5% от массы ЭТФ шлака привело к повышению прочности и самое максимальное значение (73,2 МПа) при плотности водного раствора хромпика - 1,1 г/см3. Это можно объяснить тем, что добавка цементов
обеспечивает появление на стадии твердения множество центров кристаллизации, что препятствует росту крупных кристаллов и способствует созданию более равномерной структуры цементного камня без крупных пор [15]. Повышение плотности водного раствора хромпика до р = 1,2 г/см привело к снижению прочности почти в два раза.
Таблица 1. Состав и прочностные свойства шлакощелочного вяжущего с
использованием хромпика
№ Вид шлака Содержание ПЦ, % р, водного раствора Предел прочности при сжатии, МПа
хромпика после ТВО после 28 сут
г/см3 твердения
1 0 1,05 Не твердеет
2 1,1 11,3 13,2
3 ФГШ 1,2 30,0 36,6
4 5 1,05 26,2 34,3
5 1,1 62,3 73,2
6 1,2 41,2 48,3
7 10 1,05 21,5 24,3
8 1,1 42,1 46,8
9 1,2 38,2 41,3
10 0 1,05 Не твердеет
11 1,1
12 1,2 20,0 32,8
13 ДГШ 5 1,1 21,1 33,9
14 1,2 15,0 26,4
15 10 1,1 14,5 18,8
Дальнейшее увеличение количества добавки портландцемента независимо от плотности водного раствора хромпика привело к снижению прочности камня вяжущего.
Это явление может быть объяснено следующим образом. При относительно малых количествах добавки портландцемента твердеющая шлаковая система является вяжущим с добавкой цемента. С повышением содержания цемента (до 15^20% и более) система уже приобретает свойства шлакопортландцемента. И вполне возможно, что при переходе системы из одного вида в другой, прочность ее заметно будет снижаться, так как механизм твердения шлакового композиционного вяжущего и шлакопортландцемента различны и существенным образом влияют на активность системы [16].
Та же закономерность наблюдается при затворении водным раствором хромпика доменного шлака. Но полученные результаты показывают, что вяжущие композиции, приготовленные на растворе с плотностью 1,05 и 1,1 г/см при ТВО, не твердеют. Увеличение плотности водного раствора щелочи позволило получить прочность вяжущего после ТВО 20,8 МПа и соответственно через 28 сут 32,8 МПа.
Добавка портландцемента в рассматриваемую композицию привело к повышению прочности, но это повышение примерно в два раза ниже, чем прочность композиций, приготовленных на фосфорном шлаке. Так, например, самую максимальную прочность (33,9 МПа), вяжущее имеет при плотности водного раствора хромпика р = 1,1 г/ см3.
Таким образом установлено, что с использованием водного раствора хромпика р = 1,1 г/ см3 можно получить вяжущее на основе фосфорного шлака, с активностью 73,2 МПа, а на основе доменного шлака - 33,9 МПа.
Одним из таких компонентов, как хромпик, является содосульфатная смесь (ССС) - отход капролактамового производства. Она состоит из солей
сильных и слабых кислот. В отличие от хромпика, ССС образуется в сухом виде, которая представлена твердыми пластинами, растворимыми в воде.
Разработан щелочной компонент КЩК - состоящий из жидкого стекла и ССС. В литературе приводятся, в основном, данные о шлакощелочных вяжущих на основе фосфорного шлака и КШК - 1. В наших исследованиях нами был апробирован этот щелочной компонент для получения вяжущего с использованием доменного шлака. Использование щелочного компонента, состоящего из жидкого стекла, р =1,3 г/см и водного раствора ССС р = 1,2 г/см3 в соотношении 1:1 по объему позволило получить вяжущее с активностью до 107,5 МПа, через 28 сут после ТВО.
Однако составы вяжущих на доменном шлаке и щелочном компоненте - ССС не разработаны. Анализ ранее проведенных исследований позволил предположить возможность создание вяжущего с использованием содосульфатной смеси, корректировка состава которого была осуществлена также за счет введения высокоосновной добавки - портландцемента. Вяжущее можно готовить совместным помолом в шаровой мельнице всех составляющих компонентов и с последующим затворением водой.
Изучение физико-механических свойств вяжущих на основе доменного шлака, ССС и портландцемента показало (таблица 2), что при совместном помоле всех компонентов вяжущего его активность колеблется в пределах 19,7 ^ 40,0 МПа. При этом, наилучшие результаты 35^40,0 МПа достигаются после ТВО образцов шлакощелочного вяжущего.
Следует отметить, что состав вяжущего без введения портландцемента не твердеет. Это, по-видимому, объясняется кислым характером (Мо<1) доменного шлака.
Сроки схватывания вяжущих композиций на основе доменного шдака, ССС и портландцемента представлены в табл. 3. Полученные результаты исследований показывают, что вяжущее, состоящее из
доменного шлака и ССС, без добавки портландцемента, даже при ТВО не твердеет, поэтому его сроки схватывания не определялись. Из полученных результатов видно, что при добавке портландцемента в количестве 3 % от массы шлака, вяжущее имеет начало схватывания - 3 ч.17 мин и конец, соответственно, 4 ч 20 мин. Увеличение количества добавки портландцемента ускоряет сроки схватывания, и добавка портландцемента, 8 % от массы шлака, привело к ускорению сроков схватывания вяжущего. При этом, время начала схватывания сократилось в 1,5 раза и составило 2 часа и конец, соответственно, сократился в 1,23 раза и составил 3 час 30 мин.
Таблица 2. Состав и прочностные свойства шлакощелочного вяжущего на
основе доменного шлака и ССС
№ Содержание Содержание Предел прочности при
портланд- ССС, % изгибе/при сжатии, МПа
цемента после после 28 сут
ТВО норм.твердения
1 0 Не твердеет
2 3 57 49
8 35,6 19,7
3 5 52 44
36,2 21,3
4 8 71
40,0 25,7
Как известно, при помоле фосфорного шлака выделяются вредные газы - типа фтористого водорода и фосфина. При помоле фосфорного шлака с электросталеплавильным шлаком количество выделяющихся вредных газов снижается ниже уровня ПДК.
Исходя из высказанного выше, в наших исследованиях рассматривались вопросы создания шлакощелочных вяжущих с использованием фосфорного гранулированного и Павлодарского электросталеплавильного отвального шлаков.
Таблица З.Сроки схватывания вяжущих композиций на основе доменного
шлака, ССС и портландцемента
№ Содержание портландцемента ТНГ, % Содержание ССС, % Сроки схватывания, час-мин
начало конец
1 0 22 8 - -
2 3 23 3-17 4-20
3 5 25 2-22 3-00
4 8 26 2-00 3-30
Математическое планирование экспериментов.
Оптимизацию состава вяжущего на основе фосфорного и электросталеплавильного шлаков и ССС выполняли с помощью математического планирования экспериментов.
В рамках исследований в качестве сырья для получения шлакощелочного вяжущего использовали следующие компоненты:
- Жамбылский гранулированный фосфорный шлак;
- Павлодарский электросталеплавильный шлак;
- В качестве щелочного компонента использовались ССС.
На основании результатов поисковых экспериментов определяли зону приемлемых факторов. За параметр оптимизации были приняты:
- предел прочности при изгибе - Яизг , МПа;
- предел прочности при сжатии вяжущих твердевших в нормальных условиях в течении 28 сут - Я^, МПа.
В качестве входных факторов были использованы следующие:
- содержание сухого вещества щелочного компонента в составе вяжущего - Х1, %;
- содержание электросталеплавильного шлака в составе вяжущего - Х2,
%;
- содержание портландцемента в составе вяжущего - Х3, %
- дисперсность алюмосиликатного компонента - Х4, м2/кг ;
На основании принятых условий составили план эксперимента, в соответствии с которым произвели помол намеченных смесей до заданной дисперсности и из полученных порошков готовили образцы на испытание.
Интервалы, уровни варьирования и матрица планирования эксперимента приведены в табл. 4. Результаты реализации намеченного эксперимента приведены в табл. 5. Для проверки коэффициентов и последующего определения адекватности уравнений регрессии дополнительно выполнили 6 опытов, фиксируя факторы в центре плана матрицы (табл. 6). При обработке полученных результатов эксперимента получены следующие уравнения регрессии, адекватно описывающие активность вяжущего в зависимости от входных факторов эксперимента: ^ = 3,472 + 0,151Х - 0,183Х2 - 0,117Х3 - 0,313Х4 + 0,668Х12 - 0,232Х2 + 0,318Х42 ; (5)
У2 = 29,65 +1,606X -1,672Х2 - 2,7Х3 -1,822Х4 +1,250Х32 + 0,250Х2 - 0,900ХхХ2 --1,029Х2Х3 +1,35Х2Х4 - 0,875Х3Х4
Анализ математических моделей прочности вяжущих производили графоаналитическим методом. Для этого, по полученным моделям строили графические зависимости прочностей вяжущих (рис.4 и 5). Оптимальные значения находили двумя способами - в случае наличия ярко выраженных экстремумов зависимостей оптимизируемого свойства от факторов и когда исследуемая функция в данном интервале близка к линейной. Оптимальные величины определяли по графическому методу.
Таблица 4. Интервалы и уровни варьирования факторов
Факторы Уровень варьирования Интервал
Наименование Ед. Код -1 0 +1 варьирования
изм.
Расход щелочного % Х1 4 6 8 2
компонента
Расход % Х2 26 33 40 7
электросталеплавил
ьного шлака
Расход % Х3 6 10 14 4
портландцемента
Дисперсность м2/кг Х4 300 325 350 25
Математическая обработка экспериментальных данных, а также анализ изопараметрических диаграмм позволили установить, что на прочность при изгибе существенное влияние оказывает расход щелочи. Увеличение концентрации щелочи в смеси выше 0-уровня приводит к заметному повышению предела прочности при изгибе. Увеличение дисперсности (Х4) вяжущего способствует повышению прочности при изгибе камня вяжущего, но прирост ее незначителен.
Степень влияния факторов на величину критерия оптимальности, в данных сериях эксперимента, находятся в следующем ряду:
1. Для прочности при изгибе - Х1 > Х4 > Х2 > Х3;
2. Для прочности при сжатии - Х3> Х4 > Х1 > Х2 ;
Таблица 5. Матрица планирования эксперимента и полученные данные.
№ опыта Факторы Уь МПа У2, МПа
Х1 Х2 Х3 Х4
1 +1 +1 +1 +1 3,5 23,8
2 -1 +1 +1 +1 3,4 22,0
3 +1 -1 +1 +1 4,2 29,6
4 -1 -1 +1 +1 4,1 21,5
5 +1 +1 -1 +1 4,1 33,0
6 -1 +1 -1 +1 3,9 32,1
7 +1 -1 -1 +1 4,3 33,0
8 -1 -1 -1 +1 3,8 28,1
9 +1 +1 +1 -1 4,5 27,5
10 -1 +1 +1 -1 3,9 26,1
11 +1 -1 +1 -1 4,9 36,3
12 -1 -1 +1 -1 4,5 32,2
13 +1 +1 -1 -1 4,7 34,8
14 -1 +1 -1 -1 4,1 30,0
15 +1 -1 -1 -1 5,1 39,4
16 -1 -1 -1 -1 4,6 33,2
17 +1 0 0 0 4,0 27,9
18 -1 0 0 0 4,3 31,3
19 0 +1 0 0 3,5 26,8
20 0 -1 0 0 3,4 32,9
21 0 0 +1 0 3,0 28,0
22 0 0 -1 0 3,5 31,6
23 0 0 0 +1 3,5 31,5
24 0 0 0 -1 4,1 28,1
Хд= +1
И ^^ / 1 X / 1 \ / ' \ / 1 \ / ' \ / ' \ / 1
1 1 1 1 4,0 у 1 1 1 1 / 1 / 1 / 1 / 1 / / г /
3,5
/ / у / -с _ Т "7
\ / /
у
— /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
/ /
х
си
X
о
о
+1
о
X
т
о ц
си ^
о
го о о.
-1
/! X
1 1 1 1 1 1 1 ^----------
/ /
/ /
/ /
/ /
/ / 0
/ / д
/ / \
-1 0 +1 Расход ЭСП шлака, %
+1
0
Рис. 4. Изопараметрические диаграммы предела прочности при изгибе в зависимости от удельной поверхности (Х4) вяжущего
N Инженерный вестник Дона, №3 (2024) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2024/9098
Х=-1
Х = 0
Х4=+1
X
си
X
о
о
+1
о
X
т
о ц
си ^
о
го о о.
-1
/1 /
1 1 1 1 1 1 1 ;----------
/ /
/ /
/ /
/ /
/ / 0
/ / Д
/ / \
+1
-1 0 +1 Расход ЭСП шлака, %
0
Рис.5. Изопараметрические диаграммы предела прочности при сжатии в зависимости от удельной поверхности (Х4) вяжущего
Таблица 6. Полученные результаты эксперимента в центре плана
Точки Факторы Y2,
плана Х1 Х2 Х3 Х4 МПа МПа
1 0 0 0 0 4,1 23,8
2 0 0 0 0 4,3 30,0
3 0 0 0 0 4,3 30,1
4 0 0 0 0 4,0 29,7
5 0 0 0 0 4,0 30,2
6 0 0 0 0 3,9 29,9
Выводы.
Экспериментально полученные данные еще раз доказывают, что свойствами разработанных вяжущих на основе фосфорного и доменного шлаков можно управлять путем введения корректирующих добавок в алюмосиликатную составляющую шлакощелочных вяжущих, а также изменением вида щелочного компонента.
Проведенные исследования подтверждают эффективность применения сульфатсодержащих щелочных компонентов для получения шлакощелочных вяжущих.
В результате проведенных экспериментов получены шлакощелочные вяжущие с активностью от 30 до 110 МПа.
Установлена возможность регулирования свойств разработанных шлакощелочных вяжущих. При этом, путем корректировки состава алюмосиликатного компонента, введением добавок и вида щелочного компонента, можно получить вяжущее требуемой прочности.
Литература
1. Гарькин И.Н., Фолимагина О.В., Фокин Г.А. Нанотехнологии в производстве строительных материалов // Региональная архитектура и строительство. 2009. № 1. С. 111-112.
2. Логанина В.И. Наноразмерные модификаторы для известковых сухих строительных смесей // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 4 (57). С. 101-114.
3. Логанина В.И Силикатные краски для отделки фасадов зданий // Региональная архитектура и строительство. 2023. № 4 (57). С. 88-100
4. Жегера К.В. Применение алюмосиликатов в качестве модифицирующей добавки в цементных системах // Региональная архитектура и строительство. 2019. № 1 (38). С. 51-55.
5. Жегера К.В., Пышкина И.С. Оценка экономической эффективности применения гидросиликатов кальция в отделочном составе // Региональная архитектура и строительство. 2019. № 2 (39). С. 27-31.
6. Королев Е.В. Технико-экономическая эффективность новых технологических решений. Анализ и совершенствование //Строительные материалы. 2017. № 3. С. 85-89.
7. Королев Е.В. Нанотехнология в строительном материаловедении // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 7 (106). С. 711-717.
8. Максимова И.Н., Ерофеев В.Т., Макридин Н.И., Полубарова Ю.В. Комплексная оценка параметров качества структуры и механики разрушения цементного камня // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2015. № 3 (675). С. 14-22.
9. Шеина С. Г., Виноградова Е.В., Денисенко Ю.С. Пример применения BIM технологий при обследовании зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона. 2021. № 6. URL: ivdon. ru/ru/magazine/archive/n6y2021/7037
10. Гарькин И.Н., Агафонкина Н.В. Технология проведения ремонтных работ на памятнике, являющемся объектом культурного наследия // Вестник евразийской науки. 2020. Т. 12. № 2. С. 4.
11. Garkin I.N., Garkina I.A. System approach to technical expertise construction of building and facilities // Contemporary Engineering Sciences. -2015. Vol.8. №5. P.213-217.
12. Макридин Н.И., Максимова И.Н. Элементы структурной механики разрушения материалов и параметры трещиностойкости цементных систем//Региональная архитектура и строительство. 2023. № 1 (54). С. 65-70.
13. Саденко Д.С., Гарькин И.Н., Маилян Л.Р., Сабитов Л.С. Виброметрические методы диагностики строительных конструкций // Вестник Казанского государственного энергетического университета. 2023. Т. 15. № 3 (59). С. 175-189.
14. Соловьев Д.Б., Копотилова В.Г., Катюк Д.П., Пирус А.В., Григорюк В.А., Крылова А.И. Сравнение эффективности использования технологий bim и cad с помощью математической модели // Строительные материалы и изделия. 2021. Т. 4. № 1. С. 18 - 26.
15. Калашников В.И. Что такое порошково-активированный бетон нового поколения // Строительные материалы. 2012. № 10. С. 70-71.
16. Гарькин И.Н., Сабитов Л.С., Гайдук А.Р., Чиркина М.А. Сохранение архитектурных концепций малых населенных пунктов: консервация объектов культурного наследия // Инженерный вестник Дона. 2022. №11. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2022/8017
References
1. Gar'kin I.N., Folimagina O.V., Fokin G.A. Regional'naya arhitektura i stroitel'stvo. 2009. № 1. pp. 111-112.
2. Loganina V.I. Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2023. № 4 (57). pp. 101-114.
3. Loganina V.I Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2023. № 4 (57). pp. 88-100
М Инженерный вестник Дона, №3 (2024) ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2024/9098
4. Zhegera K.V. Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2019. № 1 (38). pp.
51-55.
5. Zhegera K.V., Pyshkina I.S. Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2019. № 2 (39). pp. 27-31.
6. Korolev E.V. Stroitel'nye materialy. 2017. № 3. pp. 85-89.
7. Korolev E.V. Vestnik MGSU. 2017. T. 12. № 7 (106). pp. 711-717.
8. Maksimova I.N., Erofeev V.T., Makridin N.I., Polubarova Ju.V. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. 2015. № 3 (675). pp. 14-22.
9. Sheina S. G., Vinogradova E. V., Denisenko Yu. С. Inzhenernyj vestnik Dona. 2021. № 6. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n6y2021/7037.
10. Gar'kin I.N., Agafonkina N.V. Vestnik evrazijskoj nauki. 2020. T. 12. № 2. P. 4.
11. Garkin I.N., Garkina I.A. Contemporary Engineering Sciences. 2015. Vol.8. №5. pp.213-217.
12. Makridin N.I., Maksimova I.N. Regional'naja arhitektura i stroitel'stvo. 2023. № 1 (54). pp. 65-70.
13.Sadenko D.S., Gar'kin I.N., Mailjan L.R., Sabitov L.S. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo jenergeticheskogo universiteta. 2023. T. 15. № 3 (59). pp. 175-189.
14.Solov'ev D.B., Kopotilova V.G., Katjuk D.P., Pirus A.V., Grigorjuk V.A., Krylova A.I. Stroitel'nye materialy i izdelija. 2021. T. 4. № 1. pp. 18 - 26
15. Kalashnikov V.I. Stroitel'nye materialy. 2012. № 10. pp. 70-71.
16. Garkin I.N., Sabitov L.S., Gaiduk A.R., Chirkina M. Inzhenernyj vestnik Dona. 2022, № 11. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n11y2022/8017
Дата поступления: 11.02.2024 Дата публикации: 23.03.2024
