Оценка эффективности механической активации исходных компонентов композиционного материала на основе цемента

Авторы

  • Анастасия Вячеславовна Пузатова Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта https://orcid.org/0000-0002-3798-4969
  • Мария Александровна Дмитриева Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта https://orcid.org/0000-0002-9593-8653
  • Владимир Нояхович Лейцин Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта https://orcid.org/0000-0002-6140-256X

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2024-4/3-17

Ключевые слова:

механическая активация, микромеханика, бетонный композит, реакционная способность, цемент, песок, начальная прочность

Аннотация

В настоящее время актуальным предметом исследования в области механики композитов является развитие начальной прочности композиционных материалов на основе цемента, включающее различные способы исследования процессов на ранних этапах механохимических превращений. При механической активации исходных компонентов бетонных композитов происходит изменение состояния вещества, вследствие чего повышается реакционная способность активируемых компонентов, что, в свою очередь, ведет к повышению начальной прочности композита. Целью данной работы является оценка эффективности механической активации компонентов композиционных материалов на основе цемента на ранних этапах набора прочности. Показано, что наибольший эффект достигается при механической активации бинарной композиции цемента и крупной фракции песка. При разработанном режиме механической активации прочность бетонных композитов на начальных этапах повышается кратно. Для достижения полученных в данной работе результатов необходимо увеличить удельную поверхность исходной цементно-песчаной композиции до определенного уровня. Полученная активированная цементно-песчаная композиция сохраняет эффективные свойства в течение практически значимого интервала времени (до 3 месяцев) при хранении в герметичной упаковке, а также может быть использована как основной структурообразующий компонент композиционного материала, так и в качестве модифицирующей добавки в бетонные композиты. Полученные в данной работе результаты по оценке эффективности механической активации могут быть использованы на заводах по производству сухих строительных смесей при внедрении технологии механоактивации исходных компонентов.

Биографии авторов

  • Анастасия Вячеславовна Пузатова, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

    Зав. лабораторией строительных материалов, старший преподаватель образовательно-научного кластера «Институт высоких технологий»

  • Мария Александровна Дмитриева, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

    Доктор физико-математических наук, профессор образовательно-научного кластера «Институт высоких технологий»

  • Владимир Нояхович Лейцин, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

    Доктор физико-математических наук, профессор образовательно-научного кластера «Институт высоких технологий»

Библиографические ссылки

Алфимова Н.И., Калатози В.В., Карацупа С.В., Вишневская Я.Ю., Шейченко М.С. Механоактивация как способ повышения эффективности использования сырья различного генезиса в строительном материаловедении // Вестник Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова. 2016. № 6. С. 85–89. EDN: VWZDKD

Ибрагимов Р.А., Пименов С.И. Влияние механохимической активации на особенности процессов гидратации цемента // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 2(62). С. 3–12. DOI: https://doi.org/10.5862/MCE.62.1

Гурьянов Г.А., Клименко Е.А., Васильева О.Ю. Улучшение процесса приготовления и качества бетона на основе анализа способов активации цемента // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. 2015. № 1. С. 23–41. EDN: TXOYOZ

Панченко А.И., Абрамов М.А., Мурашов А.О. Влияние способа активации портландцемента на свойства цементного камня и мелкозернистого бетона // Научный журнал строительства и архитектуры. 2023. № 2(70). С. 47–55. DOI: https://doi.org/10.36622/VSTU.2023.70.2.004

Шахов С.А., Рогова Е.В. Влияние механической активации на прочностные свойства зольного цемента // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2016. № 2(686). С. 25–31. EDN: VVADNL

Морозова Н.Н., Кайс Х.А. Повышение реакционной способности цеолитсодержащих цементов механической активацией // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19, № 14. С. 79–82. EDN: WJCZSX

Большаков В.И. Елисеева М.А., Щербак С.А. Контактная прочность механоактивированных мелкозернистых бетонов из доменных гранулированных шлаков // Наука та прогрес транспорту. 2014. № 5(53). С. 138–149. EDN: TACRMT

Косач А.Ф., Кузнецова И.Н., Ращупкина М.А., Педун Г.А. Цементный камень на кварцезолоцементном вяжущем // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2022. Т. 14, № 2. С. 83–88. DOI: https://doi.org/10.15828/2075-8545-2022-14-2-83-88

Морозова М.В., Айзенштадт А.М., Акулова М.В., Фролова М.А. Фазово-структурная гетерогенность и активность поверхности порошков полиминеральных песков // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2022. Т. 14, № 2. С. 89–95. DOI: https://doi.org/10.15828/2075-8545-2022-14-2-89-95

Самченко С.В., Османов А.Б., Абрамов М.А. Активация кварцевого песка в дезинтеграторной установке // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30, № 4. С. 316–327. EDN: KWAYNT

Кузьмина В.П. Эффективность применения механоактивации при производстве сухих строительных смесей // Сухие строительные смеси. 2011. № 2. С. 32–34. EDN: TLPVAN

Косач А.Ф., Кузнецова И.Н., Педун Г.А., Прежин С.Е. Применение активированных кварцевых отходов на физико-механические свойства цементного камня // Сборник научных трудов Международного научно-технического симпозиума «Современные инженерные проблемы ключевых отраслей промышленности» III Международного Косыгинского Форума «Современные задачи инженерных наук» (20–21 октября 2021 г.). Т. 2. Москва: РГУ им. А.Н. Косыгина, 2021. С. 175–186. EDN: JWQBRU

Кузнецова И.Н., Курбанова Р.Б. Основные свойства пенобетона на кварцецементном вяжущем // Вестник Югорского государственного университета. 2022. № 3(66). С. 63–67. DOI: https://doi.org/10.18822/byusu20220363-67

Загороднюк Л.Х., Рахимбаев Ш.М., Сумской Д.А., Рыжих В.Д. Особенности процессов гидратации вяжущих композиций с использованием отходов вспученного перлитового песка // Вестник Белгородского государственного технологического университета имени В.Г. Шухова. 2020. № 11. С. 75–88. DOI: https://doi.org/10.34031/2071-7318-2020-5-11-75-88

Кравченко И.Н., Ерофеев М.Н., Величко С.А. и др. Аэроударный способ механохимической активации вторичного сырья в производстве строительных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2023. № 7. С. 27–34. DOI: https://doi.org/10.31044/1994-6260-2023-0-7-27-34

Сайдумов М.С., Джандаров А.Ш., Муртазаева Т.С.-А. Особенности технологии получения смешанных вяжущих на основе мелких некондиционных песков // Вестник ГГНТУ. Технические науки. 2020. Т. 16. № 2(20). С. 66–71. DOI: https://doi.org/10.34708/GSTOU.2020.17.86.006

Шаранова А.В., Ленькова Д.А., Панфилова А.Д. Влияние механической активации исходных компонентов на механические свойства бетонной смеси // Актуальные проблемы строительства: материалы 71-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых в 3 ч., Санкт-Петербург, 04–06 апреля 2018 года. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2018. С. 108–114. EDN: OCEZLW

Шаранова А.В., Дмитриева М.А., Захаров А.А. Формирование свойств наномодифицированных бетонов // III Международная конференция молодых ученых по современным проблемам материалов и конструкций, Улан-Удэ, 24–28 августа 2019 г.: сборник статей. Улан-Удэ: Бурятский государственный университет имени Доржи Банзарова, 2019. С. 121–126. EDN: BCBQSI

Kada-Benameur H., Wirquin E., Duthoit B. Determination of apparent activation energy of concrete by isothermal calorimetry // Cement and Concrete Research. 2000. Vol. 30, № 2. P. 301–305. DOI: https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00250-1

Дмитриева М.А., Лейцин В.Н., Шаранова А.В. Оценка макрокинетических параметров процесса гидратации цемента по результатам термомеханических испытаний // Современные строительные материалы и технологии: сборник научных статей II международной конференции. Вып. 2. Калининград: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, 2020. С. 7–15. EDN: QKBDQA

Загрузки

Опубликован

29.12.2024

Выпуск

Раздел

Механика деформируемого твердого тела

Как цитировать

1.
Оценка эффективности механической активации исходных компонентов композиционного материала на основе цемента. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2024 Dec. 29 [cited 2025 Jan. 5];4(4(61):3-17. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1323