Эффективность использования диатомита в качестве компонента минерально-химической добавки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №9 (89) май-1 2015 г.

Дата публикации: 02.05.2015

Статья просмотрена: 867 раз

Библиографическое описание:

Коровкин М. О., Саденко Д. С., Ерошкина Н. А. Эффективность использования диатомита в качестве компонента минерально-химической добавки // Молодой ученый. — 2015. — №9. — С. 253-255. — URL https://moluch.ru/archive/89/18347/ (дата обращения: 18.12.2018).

Рассмотрена эффективность применения диатомита совместно с высокоэффективным суперпластификатором Melflux 5581 в качестве минерально-химической добавки для производства бетона. Показано, что с учетом высокой загущающей способности измельченного диатомита, а также высокой стоимости суперпластификатора, оптимальный расход минеральной добавки — 5–7 %.

Ключевые слова:диатомит, пуццолановая добавка, суперпластификатор, минерально-химическая добавка.

 

Основным трендом современного этапа развития портландцементных бетонов является совместное применение в их рецептуре химических и минеральных добавок. Целесообразность использования для таких комплексных модификаторов бетона термина минерально-химические добавки оправдана синергетическими эффектами, возникающими при использовании добавок различной природы. Применение одной из разновидностей таких комплексных добавок на основе микрокремнезема (МК) и суперпластификатора (СП) обеспечило за несколько последних десятилетий значительный рост прочности, долговечности, удобоукладываемости бетона. Благодаря совместному использованию СП и МК или других минеральных добавок были созданы новые высокотехнологические разновидности бетонов — высококачественные, ультравысококачественные, реакционно-порошковые и самоуплотняющиеся бетоны [1, 2].

Поиск новых и совершенствование существующих комплексных минерально-химических добавок — наиболее перспективное направление развития технологии бетона. Одной из важнейших задач этой работы является замещение в комплексных модификаторах бетона микрокремнезема на другие эффективные минеральные добавки. Важность этой работы связана с высокой рыночной стоимостью микрокремнезема и невозможностью увеличения объемов его производства. К числу наиболее эффективных минеральных добавок, способных заменить микрокремнезем, можно отнести золу-унос, метакаолин, доменный шлак и некоторые другие природные и искусственные алюмосиликатные материалы.

Традиционные пуццолановые добавки, такие как вулканические туф и пепел, а также кремнистые осадочные породы — опока, трепел и диатомит значительно уступают по эффективности микрокремнезему.

Низкая эффективность минеральных добавок на основе осадочных пород связана с их умеренной пуццолановой активностью и способностью значительно повышать водопотребность цемента, что приводит к загущению цементных систем, снижению прочности и долговечности бетонов и строительных растворов с такими добавками.

Наименее исследовано применение в качестве активной минеральной добавки диатомита, что связано со сложившимся мнением о его низкой реакционной способности по отношению к гидролизной извести [3], а также высокой водопотребностью, которая обусловлена микропористой структурой этой органогенной породы, представляющей остатки микрораковин с развитой внутренней поверхностью (рис. 1).

Рис. 1. Микроструктура диатомита [3]

 

В отличие от микрокремнезема, который является отходом производства на 5 металлургических предприятиях России и может поставляться в ограниченных объемах, запасы диатомита достаточно велики. Основные месторождения диатомитов в России находятся в Поволжском регионе (Инзенское, Сенгилевское, Атемарское, и др. месторождения), а также на Урале и в Сибири. Имеются месторождения диатомитов в Зауралье. Толщина слоя диатомита в песчаных и песчано-опочных породах может достигать 80…100 м и более.

Для производства строительных материалов могут использоваться отработанные фильтровальные порошки на основе диатомита, которые широко используются в пищевой промышленности.

Исследования влияния доли диатомита, измельченного до удельной поверхности 2000 м2/кг, в цементе на водопотребность равноподвижных цементных суспензий показали, что минеральная добавка повышает В/Ц приблизительно в 2 раза в непластифицированных смесях (рис.2.). Введение в состав смеси суперпластификатора Melflux 5581 устраняет этот негативный эффект. В соответствии с графиками на рис. 2 для получения равной с бездобавочным составом консистенции в смесь с 5 % диатомита достаточно ввести 0,25 % СП, а при содержании в смеси 10 и 15 % этой минеральной добавки необходимо повысить дозировку СП до 0,5 % и 0,75 %, соответственно.

Анализ зависимости водоредуцирующего эффекта СП от степени замещения цемента диатомитом для различных дозировок Melflux 5581 показывает, что максимальный водоредуцирующий эффект достигается при расходе диатомита около 5…6 % (рис. 3.).

Рис. 2. Влияние доли замещения цемента диатомитом на водопотребность цементной суспензии при различной дозировке СП Melflux 5581: 1 — без добавки; 2–0,25 %; 3 –0,5 %; 3 –0,75 %

 

Рис. 3. Зависимость водоредуцирующего эффекта СП Melflux 5581 от степени замещения цемента диатомитом для различных дозировок СП: 1–0,25 %; 2–0,5 %; 3–0,75 %

 

Результаты исследований показали, что введение в цемент диатомита, измельченного до высокой удельной поверхности, повышает водопотребность цементной суспензии приблизительно в 2 раза. Использование совместно с диатомитом добавки суперпластификатора позволяет получить равноподвижные с контрольным бездобавочным цементом смеси при расходе диатомита до 15 %. С учетом высокой загущающей способности измельченного диатомита, а также высокой стоимости суперпластификатора, оптимальным расходом минеральной добавки можно считать 5–7 %.

Загущение цементного теста при введении диатомита считается в традиционной технологии бетона негативным дополнительным эффектом. Однако при производстве самоуплотняющихся бетонов это свойство диатомита может быть использовано для снижения склонности бетонной смеси к расслоению и водоотделению.

 

Литература:

 

1.      Баженов, Ю. М. Модифицированные высококачественные бетоны: монография / Ю. М. Баженов, В. С. Демьянова, В. И. Калашников. — М.: АСВ, 2006. — 368 с.

2.      Баженов, Ю. М. Технология бетона: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по строительным специальностям / Ю. М. Баженов. — Москва: АСВ, 2007. — 524 с.

3.      Дистанов, У. Г. Кремнистые породы СССР / У. Г. Дистанов, В. А. Копейкин, Т. А. Кузнецова [и др.]. — Казань, Татарское кн. изд-во, 1976. — 412 с.

Основные термины (генерируются автоматически): минеральная добавка, добавок, высокая стоимость суперпластификатора, цементная суспензия, расход диатомита, различная дозировка СП, оптимальный расход, минерально-химическая добавка, замещение цемента, эффект СП.


Ключевые слова

диатомит, суперпластификатор, пуццолановая добавка, минерально-химическая добавка

Похожие статьи

Исследование эффективности введения суперпластификатора...

В качестве добавок были исследованы суперпластификаторы нового поколения

Это повышение водоредуцирующего эффекта позволяет снизить расход добавок с 0,5 % до 0,4 % для

При помоле в высокоглиноземистый цемент вводилась добавка СП Melflux PP100 F, а в...

Использование различных химических добавок при замещении...

От других активных минеральных добавок отличается крайне малым размером частиц, как видно из таблицы 1, и высокой удельной поверхностью. Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно...

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

С учетом особенности добавки бентонита существенно снижать технологичность цементной смеси [5, 6] были проведены сравнительные исследования оценки эффективности бентонита в составах с добавкой суперпластификатора (СП) и без суперпластификатора.

Супер- и гиперпластификаторы для бетонов нового поколения

добавок, группа, суперпластификатор, смесь, взаимное отталкивание, химический состав, прошлое столетие, мировой рынок, высокая эффективность, цементный тест.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

В работе рассмотрены основы получения бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью. Показано, что эффект самоуплотнения бетонной смеси достигается за счет совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов и минеральных добавок.

Влияние содержания воды, вида суперпластификатора...

Основной суспензионной составляющей в бетонах является пластифицированная, высококонцентрированная цементная суспензия. Поэтому тестирование цемента по отношению к суперпластификаторам (СП)...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Понижается энерго- и трудозатраты, сокращается расход добавки.

Например, добавки СП-1, при максимальной концентрации которой О.К. = 4.5см (при введении со 100% воды

Исследование эффективности введения суперпластификатора при домоле цемента.

Влияние способа введения суперпластификатора С-3 на...

Ключевые слова: суперпластификатор, способ введения добавки, вяжущее низкой водопотребности (ВНВ), водоредуцирующий эффект, прочность.

Было исследовано влияние тонкости помола цемента, количества СП и способа его введения на эффективность добавки.

Исследование влияния комплексных минеральных...

Исследование влияния комплексных минеральных модифицирующих добавок, включая

Прочностные характеристики наномодифицированных бетонов. Добавки, % от веса цемента.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность цементного раствора-камня.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование эффективности введения суперпластификатора...

В качестве добавок были исследованы суперпластификаторы нового поколения

Это повышение водоредуцирующего эффекта позволяет снизить расход добавок с 0,5 % до 0,4 % для

При помоле в высокоглиноземистый цемент вводилась добавка СП Melflux PP100 F, а в...

Использование различных химических добавок при замещении...

От других активных минеральных добавок отличается крайне малым размером частиц, как видно из таблицы 1, и высокой удельной поверхностью. Располагаясь в порах цементного камня, он способствует повышению плотности, а следовательно...

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

С учетом особенности добавки бентонита существенно снижать технологичность цементной смеси [5, 6] были проведены сравнительные исследования оценки эффективности бентонита в составах с добавкой суперпластификатора (СП) и без суперпластификатора.

Супер- и гиперпластификаторы для бетонов нового поколения

добавок, группа, суперпластификатор, смесь, взаимное отталкивание, химический состав, прошлое столетие, мировой рынок, высокая эффективность, цементный тест.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

В работе рассмотрены основы получения бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью. Показано, что эффект самоуплотнения бетонной смеси достигается за счет совместного использования высокоэффективных суперпластификаторов и минеральных добавок.

Влияние содержания воды, вида суперпластификатора...

Основной суспензионной составляющей в бетонах является пластифицированная, высококонцентрированная цементная суспензия. Поэтому тестирование цемента по отношению к суперпластификаторам (СП)...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Понижается энерго- и трудозатраты, сокращается расход добавки.

Например, добавки СП-1, при максимальной концентрации которой О.К. = 4.5см (при введении со 100% воды

Исследование эффективности введения суперпластификатора при домоле цемента.

Влияние способа введения суперпластификатора С-3 на...

Ключевые слова: суперпластификатор, способ введения добавки, вяжущее низкой водопотребности (ВНВ), водоредуцирующий эффект, прочность.

Было исследовано влияние тонкости помола цемента, количества СП и способа его введения на эффективность добавки.

Исследование влияния комплексных минеральных...

Исследование влияния комплексных минеральных модифицирующих добавок, включая

Прочностные характеристики наномодифицированных бетонов. Добавки, % от веса цемента.

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность цементного раствора-камня.

Задать вопрос