Аннотация
В настоящее время производители неорганических вяжущих как России, так и за рубежом выпускают разнообразные цементы: гидрофобный, сульфатостойкий, тампонажный, расширяющийся, кислотоупорный, глиноземистый и другие, выбираемые для применения с учетом эксплуатационных условий в зданиях и сооружениях. Расширение минерально-сырьевой базы при производстве смешанных вяжущих за счет использования местных осадочных горных пород (диатомит, трепел, опока) – актуальная задача современного строительного материаловедения. Данные породы, как правило, содержат кремнезем, цеолиты, кварц, известняк, компоненты в виде слюд и др., а следовательно, «активность» данных пород в цементах может иметь комплексное действие.
Цель данной работы – получение цементов с активными минеральными добавками на основе трепела месторождения близ с. Енгалычево Дубенского района Республики Мордовия, а также подтверждение комплексного характера «активности» данной добавки.
В результате расчета t-критерия активности трепела в соответствии с ГОСТ 25094-94 установлено, что рассматриваемая добавка может быть эффективно использована в качестве активной минеральной при производстве портландцемента. Методами термического анализа выявлены особенности фазовых превращений в цементном камне в зависимости от времени гидратации модифицированных цементов. В ходе проведенного термического анализа гидратированных цементов идентифицированы эндоэффект при температуре около 200 °С, который соответствует образовавшемуся в результате взаимодействия гидроксида кальция с гейландитом гидроалюмосиликату кальция типа C2ASH8, а также экзотермический эффект при температуре около 900 °С, соответствующий кристаллизации силикатов и алюминатов кальция. Установленные особенности гидратации цемента с активной минеральной добавкой подтверждают ее комплексный характер «активности». Определены физико-механические свойства модифицированных цементов, цементных паст и композитов на их основе. Установлено, что рациональное содержание трепела в составе портландцемента должно находиться в пределах 10-20 % от массы вяжущего. Максимальный предел прочности при сжатии в данном случае равен 54,5 МПа, при изгибе – 7,7 МПа, что на 36 % больше предела прочности при сжатии и почти на 10 % больше предела прочности при изгибе бездобавочного состава.
