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
ОКСО 18.06.01 Химическая технология
ББК 383 Строительные материалы и изделия
ТБК 627 Прочие издания
В работе изучена кинетика гидратации высокоглинозёмистого цемента ВГЦ-70 с добавками ZrO2 и AlOCl и их влияние на состав, структуру и прочность цементного камня. Показано, что в присутствии ZrO2 (10 мас.%) происходит снижение скорости гидратация цемента и уменьшение содержания гидроалюминатов САН10, С2АН8 и гидроксида алюминия в продуктах гидратации. Добавка оксохлорида алюминия AlOCl (0,5 мас.%) ускоряет гидратацию и способствует повышению прочности цементного камня при сжатии в возрасте 7 сут и более. Введение в цемент ZrO2 способствует формированию более плотной структуры цементного камня и повышению его остаточной прочности при термообработке в интервале 400-1200°C. Установлено, что при введении в исследуемые цементы в качестве заполнителя плавленого корунда контактная зона между цементной матрицей и зёрнами заполнителя непрочная, вдоль неё происходит формирование трещин при нагружении образца. Использование в качестве заполнителя дроблёного ВГЦ-клинкера приводит к формированию прочного контакта между цементной матрицей и зёрнами заполнителя, что способствует существенному повышению прочности материала.
высокоглинозёмистый цемент, диоксид циркония, оксохлорид алюминия, кинетика гидратации, гидроалюминаты кальция, структура и прочность цементного камня, термообработка.
1. Vorozhbiian, R. Alumina cement on chemical industry wastes / R. Vorozhbiian, H. Shabanova, T. Ryshchenko // 19 International Baustofftagung, 16‒18 September, 2015. ― Tagungsbericht. ― Band 2. ― Weimar, Bundesrepublik, Deutschland. ― Weimar, 2015. ― S. 743‒749.
2. Кривобородов Ю.Р., Самченко С.В., Кузнецова Т.В. Огнеупорный бетон на основе высокоглиноземистого цемента и клинкерного заполнителя. Новые огнеупоры. 2021;1(3):25-28. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-3-25-28
3. Ворожбиян, Р. М., Шабанова Г. Н., Корогодская А. Н. Жаростойкие бетоны на основе глиноземистого цемента из некондиционного сырья // Новые огнеупоры. 2018, №9, с. 47-51.
4. Абызов В.А., Черногорлов С.Н., Речкалов Д.А. Жаростойкие ячеистые бетоны и вяжущие на основе шлаков алюминотермического производства // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2016. Т. 16, № 2. С. 38–47, https://doi.org/10.14529/build160207
5. Мельник, М. Т. Огнеупорные цементы / М. Т. Мельник, Н. Г. Илюха, Н. Н. Шаповалова. – Киев: Высшая школа, 1984. – 121 с.
6. ГОСТ 28874-2004 Огнеупоры. Классификация. М.: Стандартинформ, 2005. 20 с.
7. 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 // Cement and Concrete Composites 130(2022)104518(1-17). https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2022.104518 .
8. Szczerba J., Madej D., Śnieżek E., Prorok R. The application 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 .
9. 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 .
10. Madej D., Szczerba J. Study of the hydration of calcium zirconium aluminate (Ca7ZrAl6O18) blended with reactive alumina by calorimetry, thermogravimetry and other methods // J Therm Anal Calorim (2015) 121:579–588. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-015-4633-x .
11. Fukuda K., Iwata T., and Nishiyuki K. Crystal Structure, Structural Disorder, and Hydration Behavior of Calcium Zirconium Aluminate, Ca7ZrAl6O18 // Chem. Mater. 2007, 19, 3726-3731. http://dx.doi.org/10.1021/cm070731z .
12. 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 .
13. Кривобородова С.Ю., Коршунов А.В. Закономерности образования фаз при получении высокоглиноземистого цементного клинкера с добавкой диоксида циркония // Техника и технология силикатов. – 2025. – Т. 32, № 1. – С. 50-61. http://dx.doi.org/10.62980/2076-0655-2025-50-61 - EDN AIZUSO .
14. Dominika Madej. Synthesis, formation mechanism and hydraulic activity of novel composite cements belonging to the system CaO–Al2O3–ZrO2 // J Therm Anal. Calorim. 130 (2017) 1913–1924. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-017-6498-7 .
15. Alaa M. Rashad. Effects of ZnO2, ZrO2, Cu2O3, CuO, CaCO3, SF, FA, cement and geothermal silica waste nanoparticles on properties of cementitious materials – A short guide for Civil Engineer // Construction and Building Materials 48 (2013) 1120–1133. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.06.083
16. Ali Nazari, Shadi Riahi, Shirin Riahi, Seyedeh Fatemeh Shamekhi and A. Khademno. An investigation on the Strength and workability of cement based concrete performance by using ZrO2 nanoparticles // Journal of American Science. 2010;6(4). 29-33.
17. Qilin Wang, Haifeng Liu, Yongtao Zhang et al. The Influence of the Addition of Multi-Scale Zirconia on the Properties of Ultra-High-Performance Concretes // Buildings 2025, 15, 1207. https://doi.org/10.3390/buildings15071207 .
18. Baoguo Han, Zhu Wang, Shuzhu Zeng et al. Properties and modification mechanisms of nano-zirconia filled reactive powder concrete // Construction and Building Materials 141 (2017) 426–434. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.03.036 .
19. Suvash Chandra Paul, Algurnon S. van Rooyen, Gideon P.A.G. van Zijl, Leslie Felicia Petrik. Properties of cement-based composites using nanoparticles: A comprehensive review // Construction and Building Materials 189 (2018) 1019–1034. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.09.062 .
20. Qiu Li, Nichola J. Coleman. Impact of Bi2O3 and ZrO2 Radiopacifiers on the Early Hydration and C–S–H Gel Structure of White Portland Cement // J. Funct. Biomater. 2019, 10, 46. http://dx.doi.org/10.3390/jfb10040046 .
21. Guilherme F. Silva, Roberta Bosso, Rafael V. Ferino, et al. Microparticulated and nanoparticulated zirconium oxide added to calcium silicate cement: Evaluation of physicochemical and biological properties // Journal of Biomedical Materials Research A, 102A (2014) 4336 – 4345. http://dx.doi.org/10.1002/jbm.a.35099 .
22. Кривобородова С.Ю., Коршунов А.В. Формирование гидратных фаз и структурообразование цементного камня при гидратации цирконийсодержащих высокоглиноземистых цементов // Техника и технология силикатов. – 2025. – Т. 32, № 3. – С. 283 - 297. http://dx.doi.org/10.62980/2076-0655-2025-283-297 EDN KUYIGR.
