Properties and phase composition of cement mortars

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Introduction of complex antifreezes based on calcium formate, calcium chloride and superplasticizer Polyplast SP-1 into cement masses leads to changes in the phase composition of cement mortars. Of great importance are the developments of complex modifiers that are used for the hardening phase of cement-crushed mixtures, especially at low temperatures (down to –20 °C). The phase and structural characteristics of cement mortars have not been sufficiently studied. In this regard, the work investigated the effect of complex antifreeze additives on the properties and phase composition during the structuring of cement masses. Compressive strength reaches its maximum value (44.8 MPa) with the addition of calcium formate, calcium chloride and superplasticizer to the composition of cement pastes. X-ray diffraction analysis was carried out using a DRON-3 diffractometer. The used methods were standard. The X-ray diffraction patterns of the samples prove the high intensity of reflections of calcium hydrosilicate d = 9.69 Å, portlandite d = 4.921 Å, d = 2.632 Å, which indicates a high degree of hydration of portland cement. The combined use of calcium formate and calcium chloride promotes the activation of hydrolysis, and the addition of superplasticizer SP-1 leads to a decrease in the water-cement ratio to 0.20, which leads to an acceleration of the hardening process. Complex antifreeze additives increase the percentage ratio of crystalline phase to amorphous phase, thus, cement pastes with complex additives of 6 % (HCOO)2Ca, 3 % CaCl2, 2 % SP-1 have the highest value of degree of hydration (0.70) due to the formation of 63 % crystalline phase. Newly formed structures are typical for portlandite and dicalcium hydrosilicates. Complex antifreezes as an additive promote the activation of hydration in cement mortars, and the level of the degree of hydrolysis and the integral value of mass loss confirm this. Synergism of structure formation processes is observed at joint use of antifreeze additives in the composition of cement masses and, as a result, increases the strength of cement mortars used in construction at low climatic temperatures. 

Авторлар туралы

L. Makarova

Industrial University of Tyumen

Email: danchukln@yandex.ru

V. Schmidt

Industrial University of Tyumen; Tyumen Higher Military Engineer Command School named after A. I. Proshlyakov

Email: shmidt_vadim@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-8401-9722

A. Ismagilova

Industrial University of Tyumen

Email: ismagilovaav@tyuiu.ru

V. Makarov

Industrial University of Tyumen

Email: makarovvv21@yandex.ru

Әдебиет тізімі

  1. Исследование влияния формиата кальция на процесс гидратации цемента с учетом фазового состава и температурного режима твердения / А. О. Адамцевич, А. П. Пустовгар, А. В. Еремин, С. А. Пашкевич. – Текст : непосредственный // Строительные материалы. – 2013. – № 7. – С. 59–61.
  2. Лотов, В. А. Изменение фазового состава системы цемент-вода при гидратации и твердении / В. А. Лотов. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. – 2012. – Т. 321, № 3. – С. 42–45.
  3. Galkin, Yu. Yu. The phase composition and properties of aluminate cements after early loading / Yu. Yu. Galkin, S. A. Udodov, L. V. Vasil'eva. – doi: 10.18720/Mce.75.11. – Текст : непосредственный // Magazine Of Civil Engineering. – 2017. – No. 7(75). – P. 114–122.
  4. Васильев, А. С. Эффективность добавок – ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона / А. С. Васильев, Ю. Г. Барабанщиков. – Текст : непосредственный // Инженерно-строительный журнал. – 2012. – № 8 (34). – С. 72–78.
  5. Исследование влияния формиата натрия на термостойкость крахмалсодержащего глинистого бурового раствора / Г. В. Конесев, Р. Р. Ахаев, Т. Д. Дихтярь. – doi: 10.18799/24131830/2020/8/2773. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 8. – С. 112–122.
  6. Барабанщиков, Ю. Г. Суперпластификатор С-3 и его влияние на технологические свойства бетонных смесей / Ю. Г. Барабанщиков, М. В. Комаринский. – Текст : непосредственный // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2014. – № 6 (21). – С. 58–69.
  7. Barabanshchikov, Y. G. Influence of superplasticizer S-3 on the technological properties of concrete mixtures / Y. G. Barabanshchikov, M. V. Komarinskiy. – doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMR.941-944.780' target='_blank'>www.scientific.net/AMR.941-944.780. – Текст : непосредственный // Advanced Materials Research. – 2014. – Vol. 941-944. – P. 780–785.
  8. Рахимбаев, Ш. М. Обоснование выбора типа вяжущего для агрессивных сред органического происхождения на основе теории гетерогенных физико-химических процессов / Ш. М. Рахимбаев, Н. М. Толыпина. – Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. – 2016. – № 9. – С. 159–163.
  9. Тимохин, Д. К. Структурообразование цементного камня, модифицированного гидроксилсодержащими добавками углеводов / Д. К. Тимохин, Н. А. Козлов. – Текст : непосредственный // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2010. – № 19 (38). – С. 69–75.
  10. Лукутцова, Н. П. Исследование мелкозернистого бетона, модифицированного наноструктурной добавкой / Н. П. Лукутцова, Е. Г. Матвеева, Д. Е. Фокин. – Текст : непосредственный // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. – 2010. – № 4. – С. 6–11.
  11. Шишканова, В. Н. Особенности структуры мелкозернистого бетона и его преимущества / В. Н. Шишканова, М. Н. Путилова. – Текст : непосредственный // Наука и образование: новое время. Научно-методический журнал. – 2018. – № 3 (10). – С. 14–16.
  12. Киянец, А. В. Влияние электролитов на твердение бетонов с магнезиальным оксихлоридным цементом при отрицательных температурах / А. В. Киянец. – doi: 10.14529/build190304. – Текст : непосредственный // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2019. – Т. 19, № 3. – С. 24–28.
  13. Bentz, D. P. Modelling the leaching of calcium hydroxide from cement paste: effects on pore space percolation and diffusivity / D. P. Bentz, E. J. Garboczi. – doi: 10.1007/bf02472448. – Текст : непосредственный // Materials and Structures. – 1992. – Vol. 25, No. 9. – P. 523–533.
  14. Duong, V. B. Effect of leaching on carbonation resistance and steel corrosion of cement-based materials / V. B. Duong, R. Sahamitmongkol, S. Tangtermsirikul. – doi: 10.1016/j.conbuildmat.2012.11.042. – Текст : непосредственный // Construction and Building Materials. – 2013. – Vol. 40. – P. 1066–1075.
  15. Chung, D. Review: Improving cement-based materials by using silica fume / D. Chung. – doi: 10.1023/A:1013889725971. – Текст : непосредственный // Journal of Materials Science. – 2002. – Vol. 37, No. 4. – P. 673–682.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».