сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 666.76 Огнеупорные материалы и изделия (огнеупоры)
УДК 666.974.2 Жаростойкие бетоны. Огнеупорные бетоны
ГРНТИ 81.09 Материаловедение
Исследован процесс гидратации цирконийсодержащих высокоглиноземистых цементов (85-90 мас.% CA2) с добавками ZrO2 и AlOCl, введенными на этапе обжига клинкера. На основе результатов анализа состава жидкой фазы и твердой фаз установлено, что в раннем возрасте модифицированные цементы гидратируются медленнее, а затем этот процесс ускоряется и по истечении 21 сут они опережают по степени гидратации контрольный цемент ВГЦ-70. Продукты гидратации цирконийсодержащего цемента к 28 суткам содержат метастабильные гидроалюминаты CAH10, C2AH8, гидроксиды алюминия и циркония, тогда как для контрольного высокоглиноземистого цемента более характерны C3AH6, C2AH8 и Al(OH)3. Одновременное присутствие цирконий- и хлоридсодержащих фаз в большей степени снижает скорость гидратации и одновременно способствует формированию более однородной плотной структуры цементного камня.
высокоглинозёмистый цемент, алюмоцирконат кальция, цирконат кальция, гидратация, гидроалюминаты кальция, структура цементного камня
1. Кузнецова, Т.В. Глиноземистый цемент / Т. В. Кузне-цова, Й. Талабер. – Москва: Стройиздат, 1988. – 272 с. – ISBN 5-274-00217-X. – EDN YQMMAP.
2. Кривобородов Ю.Р. Специальные цементы: разно-видности, свойства и применение // Техника и техноло-гия силикатов. 2023. Т. 30. № 1. С. 84-91
3. Кулиева, Б. А. Физико-химические свойства и обла-сти применения глиноземистого цемента / Б. А. Кулие-ва, А. Арыков, Д. Атаев // Вестник науки. – 2024. – Т. 2, № 4(73). – С. 653-656. – EDN XYRLQR.
4. Неформованные огнеупоры: Справочное издание: В 2-х томах. Т. И. Свойства и применение неформован-ных огнеупоров / Под ред. И. Д. Кащеева. — 2-е изд. — М.: Теплотехник, 2004. — 400 с.
5. Madej D., Sieroń K., Kruk A. Synthesis and performance of aluminous cements containing zirconium and strontium as alternatives to the calcium aluminate cements designed for the production of high performance refractories // Ce-ment and Concrete Composites 130(2022)104518(1-17). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104518
6. Szczerba J., Madej D., Śnieżek E., Prorok R. The applica-tion of DTA and TG methods to investigate the non-crystalline hydration products of CaAl2O4 and Ca7ZrAl6O18 compounds // Thermochimica Acta 567 (2013) 40– 45. http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2013.01.031.
7. Taylor H.F.W. The Chemistry of Cements – London. – 1964. – 286 p.
8. Кузнецова, Т. В. Алюминатные и сульфоалюминат-ные цементы / Т. В. Кузнецова. – Москва: Стройиздат, 1986. – 208 с. – EDN YRNAYL.
9. A. Abolhasani, B. Samali, F. Aslani, Physicochemical, mineralogical, and mechanical properties of calcium alu-minate cement concrete exposed to elevated temperatures, Materials 14 (2021) 3855, https://doi.org/10.3390/ma14143855 .
10. A. Neville The effect of warm storage conditions on the strength of concrete made with high-alumina cement, Proc. Inst. Civ. Eng. 10 (1958) 185–192, https://doi.org/10.1680/iicep.1958.2026 .
11. M. Idrees, O. Ekincioglu, M.S. Sonyal, Hydration be-havior of calcium aluminate cement mortars with mineral admixtures at different curing temperatures, Constr. Build. Mater. 285 (2021) 122839, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122839 .
12. J.F. Zapata, M. Gomezc, H.A. Colorado, Characteriza-tion of two calcium aluminate cement pastes, 491–503, https://doi.org/10.1002/9781119407270.ch45 , 2017 .
13. Scrivener K.L., Calcium aluminate cements, in: J. Newman, B.S. Choo (Eds.), Adv. Concr. Technol., first ed., Elsevier, Oxford, UK, 2003.
14. D. Zhang, X. Cai, L. Hu, Effect of curing temperature on hydration of calcium aluminate cement–calcium sul-fate–limestone system, J. Mater. Civ. Eng. 30 (2018) 1–7, https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002444.
15. J. Chen, C. Liang, B. Li, E. Wang, G. Li, X. Hou, The effect of nano-γAl2O3 additive on early hydration of cal-cium aluminate cement, Constr. Build. Mater. 158 (2018) 755–760, https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.10.071
16. R. Boris, I. Wili´nska, B. Pacewska, V. Antonoviˇc, In-vestigations of the influence of nano-admixtures on early hydration and selected properties of calcium aluminate cement paste, Materials 15 (2022), https://doi.org/10.3390/ma15144958 .
17. C. Guo, E. Wang, X. Hou, J. Chen, W. Zhang, J. Ye, S. Qin, Characterization and mechanism of early hydration of calcium aluminate cement with anatase-TiO2 nano-spheres additive, Constr. Build. Mater. 261 (2020), https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.119922 .
18. Assarson G. Reaction of aluminous cement with water. – Symposium on the Chemistry of cements. Stokholm, 1938, p. 441.
19. K.L. Scrivener, J.L. Cabiron, R. Letourneux, High-performance concretes from calcium aluminate cements, Cement Concr. Res. 29 (1999) 1215–1223, https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00103-9 .
20. S.M. Park, J.G. Jang, H.M. Son, H.K. Lee, Stable conversion of metastable hydrates in calcium aluminate cement by early carbonation curing, J. CO2 Util. 21 (2017) 224–226, https://doi.org/10.1016/j.jcou.2017.07.002
21. E. Adesanya, A. Ezu, H. Nguyen, C. R¨oßler, H. Sreeni-vasan, K. Ohenoja, P. Kinnunen, M. Illikainen, Hydration of blended ladle slag and calcium aluminate cement, J. Build. Eng. 66 (2023), https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.105855.
22. Тимашев В.В., Горшков В.С., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. – М.: Высшая школа, 1981.–320 с.
23. N. Ukrainczyk, T. Matusinovic, S. Kurajica, B. Zim-mermann, J. Sipusic Dehydration of a layered double hy-droxide – C2AH8 // Thermochimica Acta, Volume 464, Issues 1–2, 2007, Pages 7-15, https://doi.org/10.1016/j.tca.2007.07.022.
24. Jones F. The Calcium Aluminate Compiex Salts. – 1 International Symposium on the Cemistry of cements. Stokholm, 1938, p. 127.
25. Madej D., Szczerba J., Nocuń-Wczelik W., Gajerski R. Hydration of Ca7ZrAl6O18 phase // Ceramics International 38 (2012) 3821–3827. http://dx.doi.org/10.1016/j.ceramint.2012.01.031 .
26. Madej D., Szczerba J. Study of the hydration of calci-um zirconium aluminate (Ca7ZrAl6O18) blended with re-active alumina by calorimetry, thermogravimetry and oth-er methods // J Therm Anal Calorim (2015) 121:579–588. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-015-4633-x .
27. Fukuda K., Iwata T., and Nishiyuki K. Crystal Struc-ture, Structural Disorder, and Hydration Behavior of Calci-um Zirconium Aluminate, Ca7ZrAl6O18 // Chem. Mater. 2007, 19, 3726-3731. http://dx.doi.org/10.1021/cm070731z .
28. Kang E.-H., Yoo J.-S., Kim B.-H., Choi S.-W., Hong S.-H. Synthesis and hydration behavior of calcium zirconium aluminate (Ca7ZrAl6O18) cement // Cement and Concrete Research 56 (2014) 106–111. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconres.2013.11.007.
29. Кривобородова С.Ю., Коршунов А.В. Закономерно-сти образования фаз при получении высокоглиноземи-стого цементного клинкера с добавкой диоксида цир-кония // Техника и технология силикатов. – 2025. – Т. 32. № 1. – С. 50-61, http://dx.doi.org/10.62980/2076-0655-2025-50-61 , EDN AIZUSO
30. Samchenko S.V., Korshunov A. V. Features of the for-mation of crystalline hydrosulfoaluminates during hydra-tion of stoichiometric mixtures of calcium aluminates with calcium sulfate // Construction and Building Materials, 393 (2023) 132102. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132102
31. Valentin Antonoviča, Jadvyga Kerienėb, Renata Bori-sa, Marius Aleknevičiusa The Effect of Temperature on the Formation of the Hydrated Calcium Aluminate Cement Structure // Procedia Engineering 57 (2013) 99 – 106. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.04.015
