сотрудник
Узловая, Тульская область, Россия
аспирант
сотрудник
студент
студент
УДК 691.54 Цементы. Вяжущие вещества, содержащие пуццоланы
Введение. В строительном материаловедении одним из приоритетных направлений является поиск эффективных структурообразующих добавок для повышения прочности и плотности структуры цементного камня и бетона, а также придания им полезных свойств, таких как устойчивость к воздействию агрессивных сред, морозостойкость, влагостойкость. К таким материалам можно отнести цеолиты осадочного происхождения. Их структура представлена в виде сплошного каркаса, в котором имеются полости, заполненные подвижными ионами и молекулами воды, способными к ионному обмену и обратимой дегидратации. Вопросам по изучению устойчивости строительных материалов с цеолитами к воздействию агрессивных сред уделено недостаточно внимания. Целью работы является получение строительного материала на основе цементно-цеолитовой смеси, устойчивого к воздействию агрессивных сред, в частности к сульфатной коррозии. Материалы и методы. Для решения поставленной задачи использовали цементные составы, содержащие цеолитовый компонент, имеющий преобладающий размер частиц 60 мкм, в количествах 5, 10, 20, 30% и цеолитовую суспензию, приготовленную из тонкодисперсного цеолита, с преобладающим размером частиц 25 мкм. Цеолитовая суспензия с концентрацией 10 г/л была стабилизирована двумя способами: ультразвуковой обработкой и пластификатором, и ультразвуковой обработкой. Пластификатор на поликарбоксилатной основе вводился в суспензию в количестве 3 г/л. Исследование коррозионной устойчивости проводилось в суль-фатной среде. Образцы размером 4,0х4,0х16,0 см хранились в 5% растворе сульфата натрия в течение 30, 60, 90, 180 сут. Результаты исследования. Показано, что при хранении в течение 6 месяцев в агрессивной среде проч-ность бездобавочного образца снижается на 7,8%. При введении 5-10 % измельченного цеолита в комплексе со стабилизированной цеолитовой суспензией прочность на сжатие остается практически постоянной как в воде, так и в сульфатной среде. По отношению к контрольному образцу прочность модифицированных об-разцов в воде увеличилась на 11- 22%, в агрессивной среде на 22– 29%, соответственно. Установлено, что коэффициент химической стойкости во всех модифицированных образцах имеет значение выше 0,8. Это сви-детельствует о сульфатостойкости разработанных составов. При этом можно отметить, что в образце с 30% добавки измельченного цеолита и стабилизированной цеолитовой суспензии коэффициент химической стойкости имеет значение 1,54. Выводы. В данной статье была рассмотрена возможность использования тонкомолотого цеолитового туфа взамен части портландцемента с последующим затворением стабилизированной суспензией и изучение сульфатостойкости разработанного состава. Показано, что разработанные составы относятся к сульфатостойким. В связи, с чем проведенные исследования позволяют рассматривать полученные цементные со-ставы с комплексным цеолитовым модификатором в строительстве гидротехнических сооружений.
цеолитовая суспензия, модификатор, коррозионная устойчивость, раствор сульфата натрия, агрессивная среда, прочность, сульфатостойкость, коэффициент химической стойкости
1. Ерофеева И.В., Максимова И.Н., Светлов Д.А., Бакушев С.В., Шейн А.И., Тараканов О.В. Прочность и деформативность цементного камня и порошково-активированных бетонов. Часть II // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. – 2025. – Т. 17. – № 6. – С. 647-665. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2025-17-6-647-665. EDN: https://elibrary.ru/NUJVGH
2. Логинова С.А., Таничев М.В., Гоглев И.Н. Исследование воздействия нанодобавок на физические и механические свойства цементных бетонов // Нанотехнологии в строительстве. –2025 – Т. 17 - №6 – С. 750–759. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2025-17-6- 750-759. – EDN: https://elibrary.ru/QSIZUY. DOI: https://doi.org/10.15828/2075-8545-2025-17-6-750-759
3. Баруздин А.А., Закревская Л.В. Анализ пуццолановой активности тонкодисперсных отходов строительной керамики. Часть 2: Косвенная оценка по прочности цементного камня // Техника и технология силикатов. - 2025. - Т. 32. - № 4. - С. 309-316. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2025-309-316. - EDN: https://elibrary.ru/SQCOND.
4. Ларсен О.А., Самченко С.В., Стенечкина К.С., Алпацкий Д.Г. Влияние тонкодисперсных материалов на самоуплотняемость бетонной смеси // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, № 3. – С. 217-229. EDN: https://elibrary.ru/NFDRFF
5. Козлова И.В., Синотова М.В. Варианты применения цеолитов в производстве строительных материалов // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, № 2. – С. 116-128. EDN: https://elibrary.ru/ABUURF
6. Панарин В.Ю., Баум Е.А. Известные к началу XX века Адсорбенты и их промышленное производство и применение // История и педагогика естествознания. – 2018. – № 4. – С. 56-60. https://doi.org/https://doi.org/10.24411/2226-2296-2018-10412. - EDN: https://elibrary.ru/YWWCCT
7. Травкина О.С., Аглиуллин М.Р., Кутепов Б.И. Современное состояние промышленного производства и применения цеолитсодержащих адсорбентов и катализаторов в России // Катализ в промышленности. – 2021. – Т. 21. – № 5. – С. 297-307. https://doi.org/https://doi.org/10.18412/1816-0387-2021-5-297-307. - EDN: https://elibrary.ru/MBNBUG.
8. Фомкин А.А. Нанопористые материалы и их адсорбционные свойства // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2009. – Т. 45. – № 2. – С. 133-149. DOI: https://doi.org/10.1134/S2070205109020014; EDN: https://elibrary.ru/JWULLB
9. Кайс Х.А., Морозова Н.Н. Свойства природного цеолита для получения высокопрочного мелкозернистого бетона // Строительные материалы. – 2017. – № 6. – С. 63-68. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2017-749-6-63-68; EDN: https://elibrary.ru/YUNGVZ
10. Kozlova I., Sinotova M., Alpackiy D., Borisenkov N., Filimonov A. Fine zeolite – Component of the cement system Available to Purchase // AIP Conf. Proc. 3247, 020003 (2026). Рр.1-7. https://doi.org/10.1063/5.0307992
11. Пушкарева Е.К., Суханевич М.В., Бондарь Е.В. Гидроизоляционные покрытия проникающего действия на основе шлакосодержащих цементов, модифицированных природными цеолитами // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2014. – Т. 3. – № 6 (69). – С. 57-62. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24879; EDN: https://elibrary.ru/SJYYQX
12. Коробейников Н.А., Грищенко М.С., Катрич Я.М., Мешкова К.В. Минеральный порошок - как инструмент регулирования качества асфальтобетонных смесей // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2025. – № 11. – С. 59-77. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2025-10-11-59-77. - EDN: https://elibrary.ru/DNIWJQ
13. Бурханов И.Р. Современные технологии строительства автомобильных дорог при использовании цеолита // Техника и технология транспорта. – 2020. – № 2 (17). – С. 1-5.
14. Местников А.Е., Кудяков А.И., Рожин В.Н. Цементный пенобетон из портландцементного клинкера и природного минерального сырья арктической зоны России // Цемент и его применение. – 2020. – № 2. – С. 74-77. DOI: https://doi.org/10.31675/1607-1859-2019-21-2-192-201; EDN: https://elibrary.ru/QLPCIH
15. Анцупова С.Г. Отделочные плиты с мелкозернистым покрытием из дробленых цеолитсодержащих пород // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2004. – № 1 (541). – С. 35-37. EDN: https://elibrary.ru/PIJRBJ
16. Селяев В.П., Соломатов В.И., Ошкина Л.М. Химическое сопротивление наполненных цементных композитов / Монография // Саранск: Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, 2001. – 150 с. EDN: https://elibrary.ru/RUUGYH
17. Соломатов В.И., Селяев В.П., Соколова Ю.А. Химическое сопротивление материалов / Монография // Москва: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2001. – 284 с. EDN: https://elibrary.ru/TIVATH
18. Селяев В.П., Терешкин И.П., Коротин А.И., Неверов В.А., Бормусов Ю.А., Агушев В.Л. Способ получения сульфатно-силикатной добавки к цементу // Патент на изобретение RU 2233252 C2, 27.07.2004. Заявка № 2002114629/03 от 04.06.2002.
19. Samchenko S.V., Kozlova I.V., Sinotova M.V., Vovchensky D.N., Sirotkina K.A. Study of the stability of zeolite suspensions for cement systems // Nanotechnologies in construction. – 2025. – Vol. 17. - № 3. – Pp.224–234. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2025-17-3-224-234 EDN: https://elibrary.ru/ZQIZZV
