Макарова Людмила Николаевна, старший преподаватель кафедры общей и физической химии
Тюмень
Lyudmila N. Makarova, Senior Lecturer at the Department of General and Physical Chemistry
Tyumen
Шмидт Вадим Владимирович, канд. хим. наук, доцент кафедры общей и физической химии Тюменского индустриального университета, преподаватель кафедры войскового строительства Тюменского высшего военно-инженерного командного училища имени маршала инженерных войск А. И. Прошлякова
Тюмень
Vadim V. Schmidt, Cand. Sc. in Chemistry, Associate Professor at the Department of General and Physical Chemistry in Industrial University of Tyumen, Lecturer at the Department of Military Construction in Tyumen Higher Military Engineer Command School named after A. I. Proshlyakov
Tyumen
Исмагилова Алена Васильевна, канд. хим. наук, доцент кафедры общей и физической химии
Тюмень
Alena V. Ismagilova, Cand. Sc. in Chemistry, Associate Professor at the Department of General and Physical Chemistry
Tyumen
Макаров Вячеслав Вячеславович, обучающийся кафедры материаловедения и технологии конструкционных материалов
Тюмень
Vyacheslav V. Makarov, Student at the Department of Materials Science and Technology of Structural Materials
Tyumen
Введение в состав цементных масс комплексных антифризов на основе формиата кальция, хлорида кальция и суперпластификатора Полипласт СП-1 приводит к изменению фазового состава цементных растворов. Большое значение имеют разработки комплексных модификаторов, которые используются для фазы твердения цементно-измельченных смесей, особенно в условиях низких температур (до –20 °С). Фазовые и структурные особенности цементных растворов изучены в недостаточной степени. В связи с этим в работе исследовалось влияние добавок комплексных антифризов на свойства и фазовый состав при структурировании цементных масс. Прочность при сжатии достигает максимального значения (44.8 МПа) при введении в состав цементных паст добавок формиата кальция, хлорида кальция и суперпластификатора. Рентгеноструктурный анализ проводили с использованием дифрактометра ДРОН-3. Использованные методики стандартные. Рентгенограмма образцов доказывает высокую интенсивность отражений гидросиликата кальция d = 9.69 Å, портландита d = 4.921 Å, d = 2.632 Å, что свидетельствует о высокой степени гидратации портландцемента. Совместное использование формиата кальция и хлорида кальция способствует активации гидролиза, а добавление суперпластификатора СП-1 приводит к снижению соотношения В/Ц до 0.20, что ускоряет процесс твердения. Добавки комплексных антифризов увеличивают процентное отношение кристаллической фазы по отношению к аморфной фазе, таким образом, цементные пасты, содержащие комплексные добавки 6 % (HCOO)2Ca, 3 % СaCl2, 2 % СП-1, обладают наибольшим значением степени гидратации (0.70) за счет образования 63%-й кристаллической фазы. Образующиеся новообразования характерны для портландита и гидросиликатов дикальция. Комплексные антифризы в качестве добавки способствуют активизации гидратации в цементных растворах, что подтверждается уровнем степени гидролиза и интегральным значением потери массы. Синергизм процессов структурообразования наблюдается при совместном использовании добавок антифризов в составе цементных масс и, как следствие, повышает прочность цементных растворов, используемых в строительстве при низких климатических температурах.
Introduction of complex antifreezes based on calcium formate, calcium chloride and superplasticizer Polyplast SP-1 into cement masses leads to changes in the phase composition of cement mortars. Of great importance are the developments of complex modifiers that are used for the hardening phase of cement-crushed mixtures, especially at low temperatures (down to –20 °C). The phase and structural characteristics of cement mortars have not been sufficiently studied. In this regard, the work investigated the effect of complex antifreeze additives on the properties and phase composition during the structuring of cement masses. Compressive strength reaches its maximum value (44.8 MPa) with the addition of calcium formate, calcium chloride and superplasticizer to the composition of cement pastes. X-ray diffraction analysis was carried out using a DRON-3 diffractometer. The used methods were standard. The X-ray diffraction patterns of the samples prove the high intensity of reflections of calcium hydrosilicate d = 9.69 Å, portlandite d = 4.921 Å, d = 2.632 Å, which indicates a high degree of hydration of portland cement. The combined use of calcium formate and calcium chloride promotes the activation of hydrolysis, and the addition of superplasticizer SP-1 leads to a decrease in the water-cement ratio to 0.20, which leads to an acceleration of the hardening process. Complex antifreeze additives increase the percentage ratio of crystalline phase to amorphous phase, thus, cement pastes with complex additives of 6 % (HCOO)2Ca, 3 % CaCl2, 2 % SP-1 have the highest value of degree of hydration (0.70) due to the formation of 63 % crystalline phase. Newly formed structures are typical for portlandite and dicalcium hydrosilicates. Complex antifreezes as an additive promote the activation of hydration in cement mortars, and the level of the degree of hydrolysis and the integral value of mass loss confirm this. Synergism of structure formation processes is observed at joint use of antifreeze additives in the composition of cement masses and, as a result, increases the strength of cement mortars used in construction at low climatic temperatures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.