УДК 666.94.015.427 Образование гидроферритов кальция
ГРНТИ 61.35 Технология производства силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
ОКСО 18.06.01 Химическая технология
ББК 351 Основные процессы и аппараты химической технологии
ТБК 5017 Материаловедение
Белый портландцемент успешно применяется для возведения архитектурных сооружений и декорирования фасадов зданий, а также служит основным компонентом многих сухих строительных смесей, применяемых для внутренней отделки помещений. В данном исследовании изучено влияние высокодисперсного порошка AEROXIDE TiO2 P25 с удельной поверхностью равной 50 м2/г на состав, структуру и свойства гидратированного белого портландцемента. В работе использовались два вида белых цементов, отличающихся минералогическим составом. Показано, что скорость формирования продуктов гидратации, установленная при помощи рентгенофазового анализа, количества образованного портландита и степени гидратации, при вводе высокодисперсно-го порошка диоксида титана увеличивается и достигает 88-90 %, что на 3-5 % больше, чем у контрольных бездобавочных образцов. Установлено, что присутствие TiO2 в составе затворенных цементов оказывает влияние на микроструктуру цементно-го камня: распределение кристаллогидратов становится более равномерным, а их размер уменьшается с 10-35 мкм до 8-22 мкм. Наличие в составе цементов диоксида титана придает им эффект самоочищения, в результате чего уже после 4 часов обработки поверхности УФ-излучением она очищается от внешнего загрязнителя на 67-80 %. Оптимальным количеством ввода диоксида титана в состав белых цементов можно считать 1 %, что обеспечивает сопоставимые с бездобавочными составами прочностные характеристики.
белый цемент, диоксид титана, микроструктуру цементного камня, эффект самоочищения
1. Зубехин А.П., Голованова С.П. Теория и технология белого портландцемента // ALITinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. 2009. № 2 (9). С. 56-75.
2. Зубехин А.П., Голованова С.П. Белый портландцемент, его роль в архитектурно-строительном дизайне, производство и применение // Цемент и его применение. 2010. № 3. С. 35-37.
3. Одинцов Д.С., Суворов А.С., Естемесов З.А., Барвинов А.В. Химико-технические свойства белого портландцемента // Вестник Казахстанско-Британского технического университета. 2022. Т. 19. №3. С. 33-44.
4. Зубехин А.П., Голованова С.П., Кирсанов П.В. Супербелый портландцемент. Фазовый состав, технология // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2004. №1. С. 41-44.
5. Грачьян А.Н., Гайджуров П.П., Зубехин А.П., Ротыч Н.В. Технология белого портландцемента. М.: Стройиздат, 1970. 73 с.
6. Мурзабекова Э. Т. Фотокаталитические свойства наноразмерного оксида цинка, полученного с использованием суммарной энергии импульсной плазмы и энергии межфазной поверхности // Молодой ученый. 2016. № 20 (124). С. 13-19.
7. Лукутцова Н.П., Ефремочкин Р.А., Борсук О.И., Головин С.Н. Фотокаталитически активный самоочищающийся мелкозернистый бетон // Строительные материалы. 2020. №1-2. С. 8-16. https://doihttps://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-778-1-2-8-15 .
8. Kumari V., Yadav S., Jindal J., Sharma S., Kumar K., Kumar N. Synthesis and characterization of heterogeneous ZnO/CuO hierarchical nanostructures for photocatalytic degradation of organic pollutant // Advanced Powder Technology. 2020. Vol. 31 (7). Pp. 2658-2668. https://doihttps://doi.org/10.1016/j.apt.2020.04.033
9. Fernández-García M., Martínez-Arias A., Hanson J. C., Rodriguez J. A. Nanostructured Oxides in Chemistry: Characterization and Properties. // Chemical Reviews. 2004. Vol. 104 (9). Pp. 4063-4104. https://doi:https://doi.org/10.1021/cr030032f.
10. Samchenko S.V., Kozlova I.V., Korshunov A.V., Zemskova O.V., Dudareva M.O. Synthesis and Evaluation of Properties of an Additive Based on Bismuth Titanates for Cement Systems. Materials 2023, 16(18), 6262; https://doi.org/10.3390/ma16186262 https://www.mdpi.com/1996-1944/16/18/6262
11. Самченко С.В., Козлова И.В., Коршунов А.В., Земскова О.В., Дударева М.О., Агафонова Н.З. Исследование физико-механических и фотокаталитических свойств цементных композитов, модифицированных промышленным диоксидом титана // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, № -2. – С. 152-161.
12. Тюкавкина В.В., Щелокова Е.А., Поживина К.А., Касиков А.Г. Нанодобавки на основе диоксида титана и диоксида кремния для самоочищающихся бетонов // Строительные материалы. 2021. № 5. С. 47–53. https://doihttps://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-791-5-47-53
13. Антоненко М.В., Огурцова Ю.Н., Строкова В.В., Губарева Е.Н. Фотокаталитически активные самоочищающиеся материалы на основе цемента. Составы, свойства, применение // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 3. C. 16–25. https://doihttps://doi.org/10.34031/2071-7318-2020-5-3-16-25 .
14. Jayapalan A.R., Lee B.Y., Kurtis K.E. Effect of Nano-sized Titanium Dioxide on Early Age Hydration of Portland Cement // Nanotechnology in construction. 2009. Vol. 3. Pp. 267–273. https://doihttps://doi.org/10.1007/978-3-642-00980-8_35 .
15. Хела Р., Боднарова Л. Исследование возможности тестирования эффективности фотокатализа TiO2 в бетоне // Строительные материалы. 2015. № 2. С. 77–81.
16. Aissa A.H., Puzenat E., Plassais A., Herrmann J.M., Haehnel C., Guillard C. Characterization and photocatalytic performance in air of cementitious materials containing TiO2. Case study of formaldehyde removal // Applied Catalysis B: Environment. 2011. Vol. 107 (1−2). Pp. 1–8. https://doihttps://doi.org/10.1016/j.apcatb.2011.06.012 .
17. Pal A., Jana T.K., Chatterjee K. Silica supported TiO2 nanostructures for highly efficient photocatalytic application under visible light irradiation // Materials Research Bulletin. 2016. Vol. 76. Pp. 353-357. https://doihttps://doi.org/10.1016/j. materresbull.2015.12.040 .
18. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Постникова О.А., Головин С.Н., Боровик Е.Г. Структура цементного камня с диспергированным диоксидом титана в суточном возрасте // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 11. С.13-17. doihttps://doi.org/10.12737/22432.
19. Тюкавкина В.В., Цырятьева А.В. Структура цементного камня, модифицированного нанодисперсной титаносодержащей добавкой // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2019. № 16. С. 597–601. https://doihttps://doi.org/10.31241/FNS.2019.16.122 .
20. Гребенюк А.А., Ерошенко Т.С., Борисов И.Н., Вагин С.А. Влияние высокодисперсного порошка диоксида титана на свойства белого портландцемента // Техника и технология силикатов. – 2023. – Т. 30, № 3. – С. 252-263.
