сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Тверь, Тверская область, Россия
УДК 691.3 Искусственные камни. Бетоны. Искусственные строительные материалы различного состава
ГРНТИ 67.09 Строительные материалы и изделия
ОКСО 08.06.01 Техника и технологии строительства
ББК 383 Строительные материалы и изделия
ТБК 54 Строительство
Введение. Выбор цемента для состава бетона имеет фундаментальное значение для предотвращения коррозии, поскольку именно тип и свойства вяжущего определяют химическую и структурную устойчивость цементного камня к агрессивным воздействиям внешней среды. Использование коррозионностойких цементов, в том числе сульфатостойких, сульфоалюмоферритных или пуццолановых, позволяет формировать плотную и малопроницаемую структуру цементного камня, минимизировать образование растворимых соединений и тем самым существенно повысить эксплуатационную надёжность бетона в агрессивных средах. Современные исследования направлены на разработку новых составов цементов и технологий, обеспечивающих высокую коррозионную стойкость и долговечность бетона в агрессивных средах. Целью данной исследовательской работы являлось изучение коррозионной стойкости композиционного цемента на основе портландцемента и кристаллизационно-коагуляционной добавки (ККД), состоящей из сульфоалюмоферритного клинкера, микрокремнезема и водорастворимого полимера. Материалы и методы. В данном исследовании применялись портландцемент ЦЕМ 0 42,5Н про-изводства ЗАО «Осколцемент», сульфоалюмоферритный клинкер производства АО «Подольск-Цемент». В качестве коагуляционного компонента использовали микрокремнезем (МК) УМК 85 (600). В качестве водорастворимого полимера (УД) использовалась водно-полимерная добавка на основе высокомолекулярного поли-N-винилпирролидона. Коррозионная стойкость изучалась при воздействии 5%-го раствора Na₂SO₄. Коррозионную стойкость оценивали по коэффициенту коррозионной стойкости, который рассчитывали как отношение прочности образца в агрессивной среде к прочности образца, хранившегося в воде одинаковое количество времени Степень гидратации образцов и степень связывания, выделяющегося при гидратации образцов гидроксида кальция Ca(OH)2 оценивали определением количества негидратированного цемента методом рентгенофазового анализа (РФА). Результаты. В статье рассматривается применение сульфоалюмоферритного клинкера для получения композиционного цемента с высокой коррозионной стойкостью. Экспериментально изучена гидратация цементного камня в водной и агрессивной среде, характерной для промышленной и морской среды. Показано, что использование композиционного цемента на основе сульфоалюмо-ферритного клинкера позволяет достичь высокой коррозионной стойкости цементного камня, которая обусловлена образованием устойчивых гидратных фаз. Установлено, что разработанный состав обеспечивает снижение скорости коррозионных процессов на 30% относительно стан-дартного портландцемента. Коэффициент стойкости композиционного вяжущего в возрасте 6 месяцев достигает 1,18, что позволяет отнести его к коррозионностойкому. Выводы. Результаты исследования открывают возможности для применения композиционного цемента в гидротехническом строительстве, портовых сооружениях и объектах химической про-мышленности, где требуется высокая коррозионная стойкость.
коррозионная стойкость, сульфоалюмоферритный клинкер, микрокремнезем, композиционный це-мент, портландцемент, гидратация, затвердевшая цементная паста
1. Москвин В.М. Коррозия бетона. – М.: Гос. издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952. – 341с.
2. Кинд В.В. Коррозия цементов и бетонов в гидротехнических сооружениях. – М.-Л., 1955. - 320 с.
3. Самченко С.В. Сульфоалюмоферритные цементы, свойства и применение/ Бетон и железобетон \ Сборный железобетон. 2014, №1 (10). С.18-21.
4. Самченко С.В. Формирование и генезис структуры цементного камня. Монография – М.: Московский государственный строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2016. – 284 с. Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/49874 EDN: https://elibrary.ru/XNAINH
5. Кривобородов Ю. Р., Самченко С.В. Физико-химические свойства сульфатированных клинкеров Аналитический обзор / Москва, 1991. Сер. I Цементная промышленность Выпуск 2. 55 с.
6. Svetlana V. Samchenko, Dmitriy A. Zorin Use sulfoferritic cements in construction// E3S Web of Conferences 33, 02070 (2018) https://doi.org/10.1051/e3sconf/20183302070 International Scientific Conference on High-Rise Construction, HRC 2017 EDN: https://elibrary.ru/XXERGH
7. Самченко С.В. Сульфатированные алюмоферриты кальция и цементы на их основе: Монография / РХТУ им. Д.И. Менделеева. – М: 2004. – 120 с. EDN: https://elibrary.ru/QNDUNJ
8. Самченко С.В. Роль эттрингита в формировании и генезисе структуры камня специальных цементов: Монография / РХТУ им. Д.И. Менделеева. – М., 2005. – 154 с. EDN: https://elibrary.ru/QNDVZV
9. Кузнецова Т.В. Алюминатные и сульфоалюминатные цементы. – М.: Стройиздат, 1986. – 206 с. EDN: https://elibrary.ru/YRNAYL
10. Осокин А.П., Кривобородов Ю.Р. Сульфожелезистые цементы и их свойства // Труды Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева. – М: – 1985. – Выпуск 137: Силикатные материалы для строительства и техники, с. 23–29.
11. Осокин А. П., Кривобородов Ю. Р., Самченко С. В. Цементы с повышенной коррозионной стойкостью. М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2002. 56 с. EDN: https://elibrary.ru/TSSFVX
12. Самченко, С. В. Коррозионностойкие цементы на основе сульфатированных клинкеров / С. В. Самченко // Сухие строительные смеси. – 2013. – № 2. – С. 26–27. – EDN SYSJUZ.
13. Самченко С.В., Бурлов И.Ю., Суворова А.А. Сульфатостойкие цементы на основе сульфатированных клинкеров // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород. 2005. №10. С. 348–351.
14. Krivoborodov, Yu. R. Corrosion-Resistant Cements / Yu.R. Krivoborodov, I.Yu. Burlov, Thet Naing Myint // Solid State Phenomena. – 2022. – Vol. 329. – P. 169–174. https://doi.org/10.4028/p-e3x8g2 EDN: https://elibrary.ru/BDMPZO
15. Тхет Наинг Мьинт. Свойства сульфоалюмоферритных цементов при твердении в агрессивных растворах / Тхет Наинг Мьинт, Хтет Паинг Аунг, Ю.Р. Кривобородов // Успехи в химии и химической̆технологии: сб. науч. тр. Том XXXV, №4 (239). –М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2021. – С. 108–110
16. Борисов, И. Н. Особенности гидратации и набора прочности сульфоферритных клинкеров и специальных цементов на их основе / И. Н. Борисов, А. А. Гребенюк // Цемент и его применение. – 2019. – № 3. – С. 88–91. – EDN STXINK.
17. Кузнецова Т. В. Производство и применение сульфоалюминатных цементов // Construction materials. 2010. №3.
18. Тхет Наинг Мьинт, Хан Тао Ко, Мин Хейн Хтет, Кривобородов Ю. Р. Модифицирование портландцемента сульфатированными клинкерами для повышения его коррозионностойкости // Успехи в химии и химической технологии. 2022. №3 (252).
19. Самченко С. В., Тоболев П. Д. Влияние сульфоалюмоферритного клинкера на раннюю прочность композиционного вяжущего // Промышленное и гражданское строительство. 2024. № 6. С. 68–73. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2024.06.68-73 EDN: https://elibrary.ru/KTGVXP
20. Борисов, И. Н. Влияние ввода в портландцемент сульфоферритного клинкера на свойства цементного камня / И. Н. Борисов, А. А. Гребенюк // Техника и технология силикатов. – 2018. – Т. 25, № 2. – С. 44–50. – EDN XSMCGT.
21. R. Trauchessec, J.-M. Mechling, A. Lecomte, A. Roux, B. Le Rolland, Hydration of ordinary Portland cement and calcium sulfoaluminate cement blends, Cement and Concrete Composites, Volume 56, 2015, Pages 106-114, ISSN 0958-9465, https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.11.005.
22. H. Yu, J. M. Li, and H. Xin, “Study on Corrosion Resistant Performance of Sulfoaluminate Cement,” AMR, vol. 710, pp. 362–366, Jun. 2013, https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.710.362
23. Самченко С.В., Ларсен О.А., Тоболев П.Д. Усадочное трещинообразование в бетоне: механизмы возникновения и эффективные способы минимизации // Техника и технология силикатов. – 2026. – Т. 33, № 1. – С. 68-80. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2026-68-80 . EDN: https://elibrary.ru/TQUCLB
