Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет “Львівська політехніка”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

05.17.11 - Технологія тугоплавких неметалічних матеріалів

Пластифіковані портландцементи з високою міцністю в ранньому віці

Марущак Уляна Дмитрівна

Львів 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Саницький Мирослав Андрійович Національний університет “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України, директор Інституту будівництва та інженерії довкілля

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Кривенко Павло Васильович Київський національний університет будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри будівельних матеріалів

- кандидат технічних наук, доцент Лівша Роман Якович Національний університет „Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри автомобільних шляхів

Провідна установа Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Захист відбудеться “01” липня 2003 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.09 в Національному університеті “Львівська політехніка” за адресою: 79013, м. Львів-13, пл. Святого Юра 9, навчальний корпус 9, кім. 214.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного університету “Львівська політехніка” (79013, м.Львів-13, вул. Професорська, 1).

Автореферат розісланий 29 травня 2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат технічних наук, доцент Я.І. Вахула

1. Загальна характеристика роботи

пластифікований портландцемент міцність тіосульфат

Актуальність роботи. Суттєве зростання останнім часом в Україні та промислово розвинутих країнах світу обсягів монолітного будівництва зумовлює підвищення вимог до цементів, що пов'язано із забезпеченням ефективності вкладання бетону, розпалубки монолітних споруд у якнайкоротші терміни при достатній якості останніх, виготовленням тонкостінних густоармованих конструкцій підвищеної міцності, можливістю проведення будівельних робіт у зимових умовах. Тому при монолітному бетонуванні виникає потреба в розробці портландцементів, що забезпечують підвищені показники рухливості, ранньої та марочної міцностей, а також тверднення при понижених додатніх і від'ємних температурах. Згідно ДСТУ Б В.2.7-46-96 зросли вимоги до пластифікованих портландцементів щодо показника рухливості. З метою гармонізації якісних характеристик цементів в Україні передбачається поступовий перехід на методи випробувань за європейським стандартом ЕN 196 при водоцементному відношенні В/Ц=0,5, що в більшій мірі відповідає вимогам монолітного будівництва. Слід відзначити, що портландцементи загальнобудівельного призначення при підвищеній рухливості характеризуються сповільненим набором міцності в ранній період, що суттєво обмежує їх використання при монолітному бетонуванні і вимагає пошуку шляхів їх активації.

Узагальнення результатів у області хімії та технології в'яжучих речовин свідчить, що створення пластифікованих портландцементів нової генерації, які характеризуються підвищеною рухливістю і високою міцністю в ранньому віці, а також покращеними будівельно-технічними властивостями, досягається шляхом їх модифікування високоефективними комплексними додатками поліфункціональної дії, що містять поверхнево-активні речовини (ПАР) та солі лужних металів, в якості яких представляє інтерес використання електролітів з підвищеною розчинністю - натрію тіосульфату та роданіду.

Тому актуальними з теоретичної та практичної точок зору є дослідження, спрямовані на вивчення впливу комплексних хімічних поліфункціональних додатків нового типу на основі ПАР, натрію тіосульфату та роданіду на процеси гідратації і тверднення портландцементних систем, а також на розробку пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці із заданими будівельно-технічними властивостями, в тому числі при понижених додатніх і від'ємних температурах.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась у відповідності з науково-технічною програмою Міністерства освіти і науки України за напрямком “Нові речовини і матеріали” і проекту Державного комітету України з науки, техніки і промислової політики № 0102U001165 (шифр ДБ/50.МС) “Розробка теоретичних засад створення сухих сумішей для різних температурних умов експлуатації на основі композиційних в'яжучих речовин нового покоління, модифікованих полімерними редиспергованими порошками та поліфункційними хімічними додатками”.

Мета роботи і задачі дослідження. Розробка пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці шляхом модифікування портландцементу комплексними хімічними додатками поліфункціональної дії, оптимізація їх складів, дослідження процесів гідратації та структуроутворення, в тому числі при понижених додатніх та від'ємних температурах.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

- з метою уніфікації якісних показників портландцементів згідно ГОСТ 310.1-4 та ЕN 196 встановити вплив технологічних факторів на фізико-механічні властивості портландцементів та процеси їх структуроутворення;

- дослідити вплив додатків-модифікаторів ПАР та високорозчинних електролітів нового типу - натрію тіосульфату та роданіду - на фізико-механічні властивості пластифікованих портландцементів;

- провести оптимізацію складів пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними модифікаторами;

- встановити фізико-хімічні закономірності процесів гідратації та структуроутворення пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці;

- дослідити фізико-механічні властивості одержаних пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними модифікаторами, в тому числі при понижених додатніх та від'ємних температурах;

- встановити вплив комплексних додатків-модифікаторів на основі ПАР, натрію тіосульфату та роданіду на процеси гідратації і тверднення портландцементних систем в умовах від'ємних температур;

- провести практичну апробацію розроблених пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці та бетонів на їх основі при монолітному бетонуванні, обґрунтувати їх техніко-економічну ефективність та раціональні області використання.

Об'єкт дослідження: пластифіковані портландцементи з високою міцністю в ранньому віці для монолітного будівництва, що тверднуть також в умовах знакозмінних та від'ємних температур, одержані шляхом модифікування портландцементу комплексними додатками поліфункціональної дії на основі ПАР, натрію тіосульфату та роданіду.

Предмет дослідження: процеси гідратації та тверднення пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними модифікаторами, в тому числі при понижених додатніх та від'ємних температурах.

Методи дослідження. Експериментальні результати одержано із застосуванням методів фізико-механічних досліджень, а також комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу, зокрема рентгенівської дифрактометрії, електронної мікроскопії, диференційно-термічного аналізу, калориметричного аналізу, низькотемпературної дилатометрії. Для оптимізації складів матеріалів використано метод експериментально-статистичного моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів:

- розкриті закономірності, що покладені в основу одержання пластифікованих портландцементів з високою ранньою міцністю шляхом модифікування, суть яких полягає у виявленні поліфункціональної ролі комплексних хімічних додатків на основі ПАР, натрію тіосульфату та роданіду як високоефективних пластифікаторів, а також інтенсифікаторів процесів механоактивації та гідратації портландцементів, у тому числі при твердненні в умовах понижених додатніх та від'ємних температур;

- визначені принципи одержання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними модифікаторами та встановлено область їх оптимальних складів, які забезпечують підвищену пластичність портландцементів, прискорення процесів гідратації та направлене формування структури цементного каменю для одержання в'яжучих з високими експлуатаційними характеристиками в різних температурних умовах;

- встановлено фізико-хімічні особливості процесів структуроутворення пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці в присутності комплексних модифікаторів, що визначаються підвищенням концентрації іонів кальцію та рН рідкої фази в початковий період гідратації, прискоренням гідролізу силікатних фаз, оптимальним розподілом продуктів гідратації в структурі цементного каменю, утворенням та стабілізацією структурно-активних АFm-фаз;

- методом низькотемпературної дилатометрії показано можливість зниження температури початку льодоутворення та деформацій розширення, що відбуваються при заморожуванні, при використанні модифікованих портландцементів; на основі кристалохімічного аналізу розкрито механізм протиморозної дії додатків натрію тіосульфату та роданіду, які внаслідок підвищеної активності забезпечують наявність рідкої фази при від'ємних температурах та зменшують енергію активації реакції гідратації в 1,3-2 рази, що сприяє інтенсифікації тверднення портландцементних систем в умовах від'ємних температур.

Практичне значення одержаних результатів. На основі отриманих експериментальних даних розроблено ефективні технологічні методи виготовлення пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними модифікаторами на основі натрію тіосульфату та роданіду для монолітного бетонування, що характеризуються підвищеними рухливістю, ранньою та марочною міцностями, а також твердненням при понижених додатніх та від'ємних температурах.

Проведено випуск пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці в кількості 200 т на ВАТ “Івано-Франківськцемент”. Розроблені модифіковані портландцементи були використані ЗАТ “Карпаткурортбуд” при монолітному будівництві в м. Львові. Використання модифікованого портландцементу забезпечило одержання бетонів класу В25-В30, в тому числі при знакозмінних температурах (+10...-5єС), а також у сухих жарких умовах (при температурах +30...+35єС).

Здійснено апробацію модифікованих портландцементів у виробничих умовах на заводі ЗБВ ВАТ “Івано-Франківськцемент” при монолітному бетонуванні в умовах знакозмінних та від'ємних температур. При використанні пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці вартість 1 м3 бетону зменшується на 5-10 грн у залежності від виду конструкції та умов тверднення. Розроблено технічні умови на пластифіковані портландцементи з високою міцністю в ранньому віці ТУ У 26.5-02071010-080-2003.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні експериментальних досліджень, обробці отриманих результатів, впровадженні результатів роботи в виробництво. Постановка завдання та формулювання основних положень і висновків проводились під керівництвом наукового керівника д.т.н., професора Саницького М.А. та к.т.н., доцента Соболь Х.С.

Особистий внесок здобувача в наукові роботи:

- вивчено вплив додатків-модифікаторів на раннє структуроутворення та процеси гідратації портландцементу та клінкерних мінералів [1, 4, 8];

- досліджено вплив додатків-модифікаторів на температуру початку льодоутворення та деформації розширення портландцементів методом низькотемпературної дилатометрії [2];

- проведено дослідження міцності портландцементів з комплексними хімічними додатками поліфункціональної дії [3];

- проведено оптимізацію складів модифікованих портландцементів, що тверднуть в умовах понижених додатніх та від'ємних температур [5, 7];

- вивчено вплив додатків модифікаторів на раннє структуроутворення та склад рідкої фази тверднучого портландцементу та виявлено механізм їх прискорюючої дії [6];

- досліджено фізико-механічні властивості пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці, в тому числі при від'ємних температурах [9];

- досліджено вплив мікроструктури портландцементного каменю на його міцність [10];

- розроблено склади органо-мінеральних додатків на основі натрію тіосульфату та роданіду для модифікування портландцементів [11].

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на конференціях: 38-му міжнародному семінарі МОК'38 „Прогнозирование в материаловедении” (Одеса, 1999); науково-практичному семінарі “Енергозберігаючі технології в будівництві і будівельній індустрії (Київ, 1999 р.); ІІ Міжнародній конференції з хімії та технології цементу (Москва, 2000 р.); науково-практичному семінарі “Шляхи підвищення якості будівельної продукції” (Чернівці, 2000 р.); науково-практичному семінарі “Енергозберігаючі технології цементів та бетонів” (Київ, 2000 р.); науково-технічному семінарі “Практика застосування добавок до цементів, бетонів та будівельних розчинів” (Київ, 2001 р.); Міжнародному науково-практичному семінарі “Шляхи підвищення ефективності технології бетону з хімічними додатками” (Запоріжжя, 2001 р.); ІІ Міжнародній конференції RILEM “Frost Resistance of Concrete” (Ессен, Німеччина, 2002 р.); Всеукраїнській науково-технічній конференції “Сучасні проблеми бетону та його технологій” (Київ, 2002 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Химические и минеральные добавки в цементы и бетоны” (Запоріжжя, 2002 р.); науково-практичному семінарі “Нові закономірності в бетонознавстві та їх практичне застосування” (Київ, 2002 р.); науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Національного університету "Львівська політехніка" 1998-2002 р.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 наукових праць, з яких 7 статей, 3 публікації в матеріалах Міжнародних конференцій та 1 тези доповіді.

Структура та об'єм роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаної літератури (167 найменувань) та 4 додатків. Робота викладена на 180 сторінках машинописного тексту, які містять 36 таблиць, 45 рисунків.

2. Зміст роботи

У вступі обґрунтована актуальність дисертаційної роботи, сформульована мета, визначений напрям роботи та коло вирішуваних задач. Перераховані основні положення, одержані автором, що мають наукову новизну та практичну цінність. Сформульовані основні положення, які автор виносить на захист.

У першому розділі на основі аналізу сучасного стану будівельного виробництва промислово розвинутих країн світу та України показано, що останнім часом перевага надається монолітному будівництву. При цьому важливого значення набуває також така характеристика бетонної суміші, як її рухливість. Саме тому згідно європейського стандарту EN 196-1 випробування портландцементів проводяться на поліфракційному піску при підвищеній пластичності (В/Ц=0,5). З метою уніфікації якісних показників портландцементу та гармонізації його споживчих властивостей концепція переходу цементних заводів України на методи випробувань цементів за європейським стандартом EN 196 передбачає паралельні випробування портландцементів за ГОСТ 310.4 та EN 196. Згідно ДСТУ Б В.2.7-46-96, сучасні пластифіковані портландцементи повинні забезпечити розплив стандартного конуса не менше 135 мм. Разом з тим, при монолітному бетонуванні для підвищення легковкладальності бетонної суміші та зменшення трудоємності робіт виникає потреба в розробці середньопластифікованих (РК?150 мм) та сильнопластифікованих (РК?180 мм) портландцементів. Проте використання в якості пластифікаторів широко розповсюджених багатотоннажних відходів промисловості типу лігносульфонатів технічних (ЛСТ), мелясної випареної післядріжджової барди (ВПБ) та ін. спричиняє зниження міцності пластифікованих портландцементів у ранні терміни тверднення, а введення суперпластифікаторів на нафталін-, меланін-формальдегідній основі призводить до швидкої втрати рухливості бетонної суміші. На основі цього зроблено аргументований висновок про необхідність пошуку нових технічних рішень для створення ефективних в'яжучих, що задовольняють вимогам монолітного бетонування.

Аналіз даних в області одержання пластифікованих портландцементів, а також відомих закономірностей синтезу в'яжучих речовин з наперед заданими властивостями на основі взаємозв'язку склад-структура-властивості дозволяє висунути гіпотезу про доцільність модифікування портландцементу шляхом механо-хімічної активації з комплексними високоефективними додатками поліфункціональної дії, до складу яких входять ПАР та електроліти нового типу - натрію тіосульфат та роданід, що внаслідок синергізму забезпечить зростання рухливості цементно-піщаного розчину та кінетики набору його міцності в ранній період. Використання комплексних хімічних додатків поліфункціональної дії на основі ПАР і солей лужних металів створює можливість покращення будівельно-технічних властивостей портландцементів за рахунок явища адсорбційного модифікування продуктів гідратації, стабілізації гексагональних гідроалюмінатних фаз, усунення деструктивних явищ у цементному камені та забезпечує їх тверднення при понижених додатніх та від'ємних температурах.

У заключній частині огляду літератури сформульовано мету дисертаційної роботи, визначені завдання, які необхідно вирішити в ході її виконання.

У другому розділі наведені характеристики вихідних матеріалів, описані основні методи фізико-механічних випробувань та фізико-хімічного аналізу.

При проведенні експериментів використано портландцементи ПЦ ІІ/А-Ш-400, ПЦ І-500 ВАТ “Івано-Франківськцемент” та ПЦ ІІ/А-Ш-400-Н, ПЦ ІІ/А-К-400 ВАТ “Миколаївцемент”. Для підвищення ефективності та забезпечення заданих властивостей цементних систем у якості хімічних додатків було використано пластифікатори на основі відходів целюлозної та спиртової промисловості - лігносульфонат технічний (ЛСТ), мелясна випарена післядріжджова барда (ВПБ), суперпластифікатори, а також електроліти нового типу - натрію тіосульфат та роданід, що складають основу багатотоннажних відходів коксохімічної промисловості.

Дослідження фракційного складу та тонини розмелювання модифікованих портландцементів проводили ситовим аналізом та визначенням питомої поверхні на поверхнемірі ПМЦ-500, а також розподілу частинок за розмірами за допомогою лазерного аналізатора зернистості LAU-14.

Вивчення фазового складу вихідних речовин, продуктів тверднення та властивостей одержаних в'яжучих здійснювали з допомогою комплексу фізико-хімічних методів аналізу: рентгенофазового, диференційно-термічного, растрової електронної мікроскопії, ІЧ-спектроскопії, низькотемпературної дилатометрії. Калориметричні дослідження гідратації зразків портландцементів здійснювали на диференційному мікрокалориметрі конструкції ХДТУБА. Концентрацію іонів водню рідкої фази тверднучого портландцементу визначали за допомогою іонометра універсального ЭВ-74. Оптимізацію складів модифікованих портландцементів проводили за допомогою методів експериментально-статистичного моделювання з використанням дисоціативно-крокового методу оптимізації.

У третьому розділі наведені результати експериментальних досліджень по виявленню впливу технологічних факторів та додатків-модифікаторів на фізико-механічні властивості пластифікованих портландцементів і встановленню особливостей процесів їх гідратації в присутності додатків-модифікаторів різних класів.

Встановлено, що при зростанні водоцементного відношення від 0,3 до 0,5 рання міцність цементного каменю зменшується в 5 раз, при цьому через 28 діб пористість каменю збільшується в 1,7 рази, а водопоглинання - в 2,2 рази. Збільшення кількості води замішування цементного тіста спричиняє зниження показників міцності, особливо ранньої, зростання пористості, водопоглинання цементного каменю, що призводить до погіршення його експлуатаційних характеристик.

Згідно даних електронної мікроскопії, в цементному камені при зростанні водопотреби спостерігається підвищений вміст голчастих кристалів етрингіту внаслідок збільшення швидкості переміщення іонів Са2+ і SO42- в розчині. Наявність порового простору зумовлює також ріст крупних гексагональних кристалів гідроалюмінатів кальцію та портландиту, які зв'язують цементні зерна. Разом з тим, при збільшенні В/Ц спостерігається прискорена перекристалізація етрингіту в гідромоносульфоалюмінат кальцію та руйнування контактів між зернами, що є однією з причин спаду міцності портландцементного каменю.

Встановлено, що відмінності в твердненні портландцементних систем при різних водоцементних відношеннях у значній мірі визначаються зміною їх водовмісту з часом тверднення. Так, основна втрата води відбувається переважно в ранній період гідратації (до 7 діб), причому в цементному камені з вихідним В/Ц=0,3, що тверднув у нормальних умовах, спостерігається зниження водовмісту на 26%, у той час, як цементний камінь з В/Ц=0,5 втрачає 36% води. Суттєве зменшення водовмісту цементного каменю відбувається при твердненні в повітряно-сухих умовах, що складає особливу небезпеку при спорудженні монолітних конструкцій у літній період. Значна пористість цементного каменю з високим В/Ц зумовлює збільшення деформацій зсідання, для портландцементного каменю з В/Ц=0,5 більші в 1,9 раз порівняно з каменем з В/Ц=0,3.

З використанням методів математичного планування експерименту встановлено вплив питомої поверхні в'яжучого та водоцементного відношення на міцність і рухливість цементно-піщаного розчину. На основі експериментальних даних у заданому інтервалі зміни питомої поверхні (300; 400; 500 м2/кг) та В/Ц (0,40; 0,45, 0,50) за допомогою математичної обробки на Pentium 166 MMX одержані рівняння регресії та побудовані ізолінії рухливості цементно-піщаного розчину та його міцності через 2 та 28 діб. Аналіз отриманих математичних залежностей, а також їх графічна інтерпретація свідчать, що зростання питомої поверхні портландцементу від 300 до 500 м2/кг призводить до зменшення рухливості цементно-піщаного розчину на 5-16%. Підвищення водопотреби суттєво знижує ранню та марочну міцність портландцементу з питомою поверхнею 300-400 м2/кг, в той час як із збільшенням питомої поверхні від 400 до 500 м2/кг при зростанні В/Ц спад міцності відбувається не так різко. Показано, що для забезпечення високої ранньої та кінцевої міцності в умовах підвищеної рухливості цементно-піщаного розчину практичний інтерес представляє одержання портландцементів з питомою поверхнею не менше 400 м2/кг.

Дослідженнями властивостей цементно-піщаних розчинів на основі портландцементів з додатками встановлено, що використання пластифікаторів типу ЛСТ і ВПБ забезпечує зростання рухливості (РК >135 мм) лише при підвищеному їх вмісті, але при цьому спостерігається суттєвий спад ранньої міцності портландцементу. В той же час використання суперпластифікаторів забезпечує підвищення рухливості на 34-50%. Показано, що при стандартній рухливості для цементно-піщаного розчину внаслідок водоредукуючого ефекту спостерігається приріст міцності в 1,5-2,4 рази в ранні терміни і на 20-40% в подальші терміни, тобто при зниженні водопотреби такі додатки можуть виступати як прискорювачі тверднення. Разом з тим, при заданому В/Ц=0,4 та підвищеній рухливості цементно-піщаного розчину при використанні ПАР спостерігається спад міцності в ранній період у 1,5-2,3 рази, а у віці 28 діб - на 10-15%.

Інтенсифікація тверднення портландцементів при підвищеній рухливості досягається введенням хімічних додатків - електролітів. Так, в ряду кальцію хлорид, натрію сульфат, тіосульфат та роданід найбільший приріст ранньої та кінцевої міцності спостерігається при використанні натрію тіосульфату та роданіду, при цьому досягається також деяке підвищення рухливості цементно-піщаного розчину. Модифікатори на основі Na2S2O3 та NaCNS характеризуються водоутримуючою здатністю та забезпечують швидке зв'язування води у гідратні новоутворення. Внаслідок підвищеної розчинності солей натрію тіосульфату та роданіду (відповідно 66,7 та 166 г/100 г Н2О) створюється можливість інтенсифікації процесів структуроутворення портландцементних систем у ранній період гідратації. Тому в процесах раннього структуроутворення портландцементу з додатками неорганічних електролітів на основі натрію тіосульфату та роданіду рідка фаза характеризується підвищеною концентрацією іонів Са2+, що забезпечує більш рівномірний розподіл новоутворених гідратів у об'ємі тверднучої системи та зсув процесів нуклеації в об'єм міжзернового простору. Характерно, що вказані додатки збільшують рН рідкої фази відразу після замішування, що особливо важливо для стійкості арматури в бетоні.

Забезпечення рухливості цементних систем та прискорення взаємодії в'яжучого з водою в присутності комплексних додатків „ПАР+електроліт” у початковий період у значній мірі обумовлюється покращеним змочуванням в'яжучого водою за рахунок адсорбції ПАР на поверхні вихідних цементних зерен та підвищеним дезагрегуючим ефектом комплексного модифікатора, що спричиняє дефлокуляцію цементних зерен.

Для вивчення особливостей процесів гідратації та тверднення портландцементів з додатками-модифікаторами досліджено вплив натрію тіосульфату та роданіду на фазовий склад та мікроструктуру мономінерального каменю С3S та С3А. Згідно даних рентгенофазового аналізу, вказані додатки активізують процес гідратації С3S, що виявляється у збільшенні ступеня гідратації на 10-30% та прирості міцності алітового каменю на 30-50%. Продуктами гідратації трикальцієвого алюмінату через 1 добу є гексагональні гідроалюмінати кальцію типу С4АН19. Дані сполуки з часом тверднення перекристалізовуються в кубічний гідроалюмінат кальцію С3АН6, що призводить внаслідок явища конверсії до зменшення міцності каменю на основі С3А. При введенні додатків Na2S2O3 та NaCNS до мінералу С3А через 1 добу гідратації на дифрактограмах зафіксовано лінії з d/n=1,01; 0,50 нм, які можна віднести до гексагональних AFm-мікроструктура каменю С3А з модифікаторами характеризується підвищеним вмістом гексагональних кристалів, що відносяться до структурно-активних AFm-фаз. На основі кристалохімічного аналізу аніонів S2O32-, СNS- та їх аналогів показано, що заміщення кисню в тетраедричній групі SO42- іоном сірки S2-, радіус якого на 25 % більший, ніж іону О2-, спричиняє зростання розміру аніона S2O32-; розмір іону СNS- більший на 17%, ніж NO2-, внаслідок чого іони S2O32-, СNS- характеризуються більш високою активністю, а їх солі підвищеною розчинністю порівняно з їх кристалохімічними аналогами. Вказані аніони [NO2]-; [CNS]-; [SO4]2-; [S2O3]2- в процесі гідратації можуть входити в структуру AFm-фаз для компенсації заряду портландитоподібних шарів [Са2Al(OH)6]+. В присутності іонів Na+ створюється можливість утворення натрійзаміщеного гексагонального гідротіосульфоалюмінату кальцію. Направлене формування структури цементного каменю з утворенням в ранній період гідратації дрібнокристалічних гексагональних AFm-фаз і наступна їх стабілізація сприяє швидкому формуванню більш щільної структури затверділого цементного каменю, що визначає його високі експлуатаційні характеристики.

Комплекс проведених досліджень дозволив обґрунтувати можливість одержання шляхом модифікування пластифікованих портландцементів з підвищеними значеннями рухливості та міцності в ранньому віці, пояснити механізм позитивного впливу додатків ПАР, Na2S2O3 і NaCNS на структуроутворення і властивості в'яжучого, а також визначитись у виборі його складу для забезпечення пластичності та формування щільної мікроструктури цементного каменю.

Четвертий розділ присвячений розробці пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці, дослідженню процесів їх гідратації в різних температурних умовах, вивченню будівельно-технічних властивостей.

Введення модифікаторів при розмелюванні забезпечує підвищення питомої поверхні в'яжучого на 14-40%, що дозволяє використовувати запропоновані додатки в якості інтенсифікаторів розмелювання та покращити якість одержаного продукту чи підвищити продуктивність млинів. Встановлено, що максимум на диференційній кривій розподілу частинок одержаного портландцементу за розмірами знаходиться в межах 8-30 мкм (фракції ш=10 мкм і ш=60 мкм складають відповідно 55,4 і 95,8%, а вміст зерен D50 , D90 і D97 - 12,7; 45,9 і 64,1мкм), що забезпечує підвищену ранню міцність і активність в'яжучого.

Методом математичного планування експерименту досліджено вплив комплексних модифікаторів на основі ЛСТ, натрію тіосульфату та роданіду на фізико-механічні властивості пластифікованих портландцементів. На основі експериментальних даних у заданому інтервалі зміни кількісного співвідношення додатків тіосульфату та роданіду натрію (0; 1,5; 3,0 мас.%) одержано регресійні рівняння міцності цементного каменю, графічна інтерпретація яких дозволяє визначити оптимальний склад пластифікованого портландцементу, який забезпечує високу міцність у ранньому віці при підвищеній рухливості. При випробуванні портландцементу згідно ГОСТ 310.1-4 (табл. 1) встановлено, що розроблений портландцемент ПЦ І-500Р-ПЛ відповідає вимогам ДСТУ Б В.2.7-46-96 щодо пластифікованих портландцементів і характеризується високою міцністю в ранньому віці. Згідно EN 196 даний портландцемент відноситься до класу 42,5R і характеризується високою міцністю в ранньому віці при підвищеній рухливості (РК=280 мм).

Таблиця 1 Фізико-механічні властивості портландцементу ПЦ І-500Р-ПЛ

Результати калориметричного вивчення гідратації модифікованих портландцементів свідчать, що вони характеризуються високою реакційною здатністю, яка проявляється в інтенсивному тепловиділенні і підвищеній швидкості протікання процесу гідратації. Так, перший екзоефект, який зумовлений явищами змочування в'яжучого водою, у випадку модифікованого портландцементу зростає на 42% і досягає 76,8 Дж/г·год, індукційний період при цьому скорочується на 12%. Другий екзоефект, що виявляється в результаті формування гідратних новоутворень, у випадку портландцементу ПЦ І-500Р-ПЛ фіксується раніше і на 15% більший, ніж у звичайного. Збільшення другого екзоефекту характеризує інтенсифікацію процесів гідратації, механізм яких пов'язаний з швидким утворенням складних гідратів типу етрингіту та АFm-фаз і підвищенням вмісту СSH-фази. Теплота гідратації до 24 год досягає 138 Дж/г.

Методами рентгенофазового і диференційно-термічного аналізів встановлено фізико-хімічні особливості процесів гідратації модифікованого портландцементу. Слід відзначити, що введення додатків сприяє прискоренню процесів гідролізу алітової фази і дозволяє підвищити ступінь гідратації портландцементу через 1 добу в 1,3 рази, що забезпечує зростання міцності на 20-40%. Відсутність деструктивних процесів перекристалізації нестабільних гексагональних гідроалюмінатних фаз типу С4АН13-19 у кубічний С3АН6 сприяє формуванню щільної та міцної структури цементного каменю. Згідно даних диференційно-термічного аналізу, в камені на основі ПЦ І-500Р-ПЛ на 1 добу тверднення на кривих ДТА фіксуються ендоефекти в області 150, 530 і 820С, що відповідають відповідно виділенню води з гідросилікатів кальцію та етрингіту, розкладу кальцію гідроксиду та карбонату. На 28 добу тверднення спостерігається збільшення інтенсивності ендоефектів, що відповідають виділенню води з гідросилікатів кальцію та етрингіту, а також розкладу кальцію гідроксиду. Мікроструктура каменю модифікованого портландцементу є щільною, що свідчить про високий ступінь гідратації С3S. Контакт між зернами в значній мірі забезпечується за рахунок пластинчастих гексагональних кристалів AFm-фаз.

Для оптимізації складів модифікованих портландцементів, що тверднуть в умовах понижених додатніх та від'ємних температур (до -10оС), в якості ПАР вибрано ВПБ з температурою замерзання -30єС. На основі математичного опису залежності міцності через 2, 7 та 28 діб від кількості та виду додатків, виконаного з використанням центрального рототабельного плану показано, що в присутності комплексних додатків забезпечується швидше структуроутворення цементних систем при понижених додатніх та від'ємних температурах, що дозволяє використовувати розроблені портландцементи в зимових умовах.

Методом низькотемпературної дилатометрії встановлено вплив додатків-модифікаторів на температуру початку льодоутворення та деформації розширення свіжозаформованого цементно-піщаного розчину. Показано, що додаток роданіду натрію характеризується більшим протиморозним ефектом і його введення в кількості 2-4 мас.% до складу цементно-піщаного розчину, дозволяє понизити температуру замерзання рідкої фази до -8...-12С. При цьому деформації розширення зменшуються на 10-40% порівняно з портландцементом без додатків. Встановлено суттєвий вплив попередньої витримки цементно-піщаного розчину в процесі тужавіння в різних температурних умовах на льодоутворення в цементному камені (табл. 2). Використання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці сприяє зниженню деформацій розширення при замерзанні, що дозволяє зменшити час попереднього витримування бетону до отримання критичної міцності.

Таблиця 2 Температура початку льодоутворення (Тл) та деформації розширення (l/l) цементно-піщаного розчину (Ц:П=1:2)

Протиморозні властивості додатків роданіду і тіосульфату натрію визначаються особливостями будови їх аніонів. Так як розміри аніонів S2O32- і СNS- є більшими, ніж їхніх аналогів, тому вони, перевищуючи розміри пустот в льодоподібних каркасах, відзначаються більш високою активністю, сприяють інтенсивному руйнуванню льодоподібних утворень, а солі цих аніонів - підвищеною розчинністю, що активізує процеси гідратації портландцементу та зумовлює протиморозну дію додатків. Так, температура початку замерзання 40-%-ного водного розчину натрію роданіду становить -24С, що забезпечує інтенсифікацію процесів гідратації в'яжучого на морозі. На основі результатів міцності цементно-піщаного розчину при температурах 20, 5 і -10С розрахована енергія активації ранньої стадії гідратації портландцементу, що дозволяє оцінити ефективність протиморозної дії додатків. Показано, що введення натрію тіосульфату та роданіду призводить до зменшення енергії активації реакції гідратації в 1,3-2 рази, що зумовлено швидким утворенням гідратних фаз на ранніх стадіях взаємодії портландцементу з водою, які формують структуру і міцність цементного каменю як в нормальних умовах, так і на морозі.

Дослідженнями будівельно-технічних властивостей встановлено, що розроблений портландцемент ПЦ І-500Р-ПЛ відноситься до сильнопластифікованих портландцементів (РК?180 мм) з високою міцністю в ранньому віці (Rст2=30,6-31,5 МПа). Підвищені показники міцності на згин (Rзг28 = 8,9-9,6 МПа), що є більш структуктурно-чутливою характеристикою, ніж міцність при стиску, свідчать про формування щільного каменю з покращеними експлуатаційними властивостями. При цьому водопоглинання каменю на основі модифікованого портландцементу на 30% менше порівняно з каменем на основі звичайного портландцементу. Портландцемент ПЦ І-500Р-ПЛ характеризується підвищеною корозійною стійкістю - коефіцієнт КС6=0,92, тоді як для портландцементу ПЦ І-500 - КС6=0,78.

В результаті досліджень технологічних властивостей бетонних сумішей на основі звичайного та модифікованого портландцементів показано, що рухливість останніх зростає від Р1 до Р3. Бетонна суміш при використанні пластифікованого портландцементу з високою міцністю в ранньому віці характеризується підвищеною здатністю до збереження заданої рухливості (через 4 год ОК бетонної суміші зменшується до 8-10 см). При однаковій рухливості бетонних сумішей марочна міцність бетону вища у випадку використання модифікованого портландцементу в 1,2-1,5 рази в нормальних умовах. Через 28 діб тверднення при знакозмінних температурах (-3...+5оС) та від'ємних (до -10єС) бетони на основі портландцементу ПЦ І-500Р-ПЛ забезпечують одержання відповідно 50-80% та 30-40% марочної міцності бетону, що дозволяє споруджувати монолітні конструкції в зимових умовах безпрогрівним методом. Бетони на основі портландцементів ПЦ І-500Р-ПЛ характеризуються високою щільністю (масове водопоглинання <2%) та морозостійкістю (вище F300). Висоли на поверхні бетону відсутні. Додатки натрію тіосульфату та роданіду призводять до збільшення рН рідкої фази в'яжучого від 12,20 до 12,37, що сприяє підвищенню корозійної стійкості арматури в залізобетоні.

У п'ятому розділі представлені результати дослідно-промислової апробації розроблених пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці при монолітному бетонуванні.

Партію модифікованого портландцементу ПЦ І-550Р-ПЛ в кількості 200 т випущено на ВАТ “Івано-Франківськцемент”. Апробацію портландцементів з додатками-модифікаторами проведено в виробничих умовах на заводі ЗБВ ВАТ “Івано-Франківськцемент” при монолітному бетонуванні в зимових умовах (до -10єС), що забезпечило зниження витрати цементу в бетоні і дозволило досягнути економічної ефективності 5-10 грн на 1 м3 бетону в залежності від виду конструкції та умов тверднення.

При використанні модифікованого портландцементу ЗАТ “Карпаткурортбуд” при монолітному будівництві в м. Львові одержано бетони класів В25-В30, в тому числі при знакозмінних температурах (+10...-5єС) в період жовтень-листопад 2000 р. та в сухих жарких умовах (до +30..+35єС) в період липень-серпень 2001 р. Бетони на основі модифікованих портландцементів характеризуються більш інтенсивним набором міцності, досягають заданого класу міцності, в тому числі при знакозмінних температурах та в сухих жарких умовах, що дозволяє прискорити оборотність опалубки та скоротити терміни проведення бетонних робіт при монолітному будівництві.

Висновки

1. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість одержання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці шляхом модифікування портландцементів комплексними хімічними додатками поліфункціональної дії на основі ПАР (ЛСТ, ВПБ та ін.) та високорозчинних електролітів - натрію тіосульфату і роданіду, які забезпечують направлене керування кінетикою структуроутворення в'яжучих, інтенсифікацію початкових стадій їх тверднення, що дозволяє одержати портландцементи з підвищеною рухливістю та оптимальними будівельно-технічними властивостями, в тому числі в умовах понижених додатніх та від'ємних температур.

2. З метою уніфікації та гармонізації властивостей портландцементів за методами випробувань згідно ГОСТ 310.4 та європейського стандарту EN 196 встановлено взаємозв'язок між рухливістю цементно-піщаного розчину та основними фізико-механічними показниками портландцементу. Показано, що в умовах підвищеної рухливості при заданому В/Ц=0,4 спостерігається спад ранньої міцності та активності портландцементних систем. Зростання водоцементного відношення до В/Ц=0,5 для забезпечення підвищення рухливості в'яжучого спричиняє погіршення ряду експлуатаційних характеристик цементного каменю, що зумовлено втратою вологовмісту системи на 36% в початковий період, збільшенням пористості в 1,7 рази, деформацій зсідання в 1,9 рази, перекристалізацією голчастих кристалів етрингіту в гексагональні AFm-фази з часом тверднення. З використанням методів математичного планування експерименту встановлено вплив питомої поверхні в'яжучого та водоцементного відношення на міцність і рухливість цементно-піщаного розчину. Ефективність забезпечення високої ранньої та марочної міцності в умовах підвищеної рухливості цементно-піщаного розчину досягається портландцементами з питомою поверхнею не менше 400 м2/кг.

3. Показано, що раннє структуроутворення портландцементу з високорозчинними додатками-модифікаторами на основі натрію тіосульфату та роданіду супроводжується підвищенням пересичення рідкої фази іонами кальцію, що сприяє рівномірному розподілу гідратів у об'ємі міжзернового простору. Комплексом методів фізико-хімічного аналізу виявлені особливості процесів гідратації та тверднення клінкерних мінералів С3S та С3А, модифікованих додатками на основі натрію тіосульфату та роданіду. При гідратаційному твердненні С3S з додатками Na2S2O3 та NaСNS відбувається зростання ступеня гідратації на 10-30% та приріст міцності алітового каменю в ранній період на 30-50%. Показано, що в присутності натрію тіосульфату та роданіду проходить модифікування продуктів гідратації С3А з утворенням та стабілізацією гексагональних АFm-фаз, які є структурно-активними компонентами цементного каменю.

4. Встановлено принципи композиційної побудови портландцементів з підвищеними значеннями пластичності та ранньої міцності, в основу яких покладена можливість синергічної дії поліфункціонального комплексного хімічного додатку на основі ПАР типу ЛСТ, ВПБ та електролітів - натрію тіосульфату і роданіду, що виявляє підвищену пластифікуючу дію, а також є інтенсифікатором процесів механоактивації та тверднення портландцементних систем. Внаслідок підвищеної водоутримуючої здатності додатки натрію тіосульфату та роданіду забезпечують більш повне проходження процесів гідратації пластифікованих портландцементів у повітряно-сухих умовах тверднення.

5. Проведено оптимізацію складів пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці з комплексними додатками на основі ПАР, натрію тіосульфату та роданіду. При їх випробуванні згідно ГОСТ 310.1-4 встановлено, що розроблений портландцемент відповідає вимогам ДСТУ Б В.2.7-46-96 щодо пластифікованих, а також характеризується високою міцністю в ранньому віці і відповідає типу ПЦ І-500Р-ПЛ, а згідно EN 196 - класу 42,5R. Показано, що максимум на диференційній кривій розподілу частинок за розмірами одержаного портландцементу знаходиться в межах 8-30 мкм (вміст зерен D50 , D90 і D97 - 12,7; 45,9 і 64,1 мкм). При калориметричному вивченні гідратації модифікованих портландцементів визначено, що вони характеризуються підвищеним тепловиділенням у ранній період.

6. Вивчено особливості фазового складу та мікроструктури каменю на основі пластифікованого портландцементу з високою міцністю в ранньому віці. Методами рентгенофазового і диференційно-термічного аналізів встановлено, що модифікування сприяє прискоренню процесів гідролізу алітової фази і дозволяє підвищити ступінь гідратації портландцементу через 1 добу в 1,3 рази, забезпечує зростання ранньої міцності на 20-40% та ущільнення мікроструктури каменю модифікованого портландцементу. Контакт між зернами забезпечується в значній мірі за рахунок пластинчастих гексагональних кристалів AFm-фаз.

7. На основі кристалохімічного підходу розвинуто механізм протиморозної дії натрію тіосульфату та роданіду, які внаслідок підвищеної активності забезпечують наявність рідкої фази для протікання процесів гідратації та інтенсифікацію тверднення в'яжучих в умовах від'ємних температур. Введення додатків-модифікаторів на основі натрію тіосульфату та роданіду призводить до зменшення енергії активації реакції гідратації в 1,3-2 рази, що на ранніх стадіях взаємодії портландцементу з водою зумовлює швидше утворення гідратних фаз, які формують структуру і міцність цементного каменю.

Методом низькотемпературної дилатометрії встановлено, що портландцементи, модифіковані комплексними хімічними додатками на основі Na2S2O3 та NaСNS, характеризуються температурою початку льодоутворення -8...-12С, що забезпечує наявність рідкої фази для протікання процесів гідратації портландцементу при від'ємних температурах; деформації розширення при цьому зменшуються на 10-40%. Використання модифікованих портландцементів дозволяє в 1,5-2,0 рази скоротити час досягнення критичної міцності бетону на морозі.

8. Дослідженнями будівельно-технічних властивостей встановлено, що легкоукладальність бетонних сумішей на основі розроблених портландцементів ПЦ І-500Р-ПЛ зростає від Р1 до Р3, а бетони характеризуються підвищеними ранньою та марочною міцностями. Водопоглинання бетонів на розроблених модифікованих портландцементах зменшується в 2 рази порівняно з бетоном на звичайному портландцементі, крім того такі бетони характеризуються підвищеною морозостійкістю (F300) та корозійною стійкістю (КС6=0,92). Показано ефективність використання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці для бетонів, що тверднуть при понижених додатніх та від'ємних (до -10єС) температурах.

9. Проведено промисловий випуск пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці на ВАТ ”Івано-Франківськцемент”. Одержані модифіковані портландцементи використані при монолітному бетонуванні ВАТ ”Івано-Франківськцемент” та ЗАТ „Карпаткурортбуд”, в тому числі при знакозмінних температурах (+10...-5єС) та в сухих жарких умовах (до +30..+35єС). При використанні пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці вартість 1 м3 бетону зменшується на 5-10 грн у залежності від виду конструкції та умов тверднення.

Основні положення дисертації викладено в працях

1. Марущак У.Д. Вплив добавок-модифікаторів на структуроутворення портландцементів при знакозмінних температурах / Вісник ДУ ”Львівська політехніка”.“Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - № 414. - Львів, 2000. - С. 70-72.

2. Система химических добавок в бетоны и строительные растворы “Релаксол”/ Н.П. Синайко, А.П. Лихопуд, А.Г. Синякин, В.П. Сопов, А.В. Ушеров-Маршак, М.А. Саницкий, У.Д. Марущак / Будівництво України. - 2000. - № 5. - С. 30-34.

3. Механоактивовані композиційні декоративні в'яжучі на основі білого портландцементу / М.А. Саницький, М.З. Лоза, В.М. Мельник, У.Д. Марущак // Вісник ДУ ”Львівська політехніка”.“Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - № 374. - Львів, 1999. - С. 33-35.

4. Марущак У.Д., Саницький М.А., Соболь Х.С. Особливості гідратації портландцементу з лугомісними протиморозними додатками // Вісник Національного університету ”Львівська політехніка”.”Хімія, технологія речовин та їх застосування”. - № 426. - Львів, 2001. - С. 43-45.

5. Бетони, модифіковані комплексними поліфункційними додатками, для будівельних робіт в зимових умовах / М.А. Саницький, У.Д. Марущак, Г.Я. Шевчук, Т.В. Бабаєвська // Вісник Національного університету ”Львівська політехніка”. “Теорія і практика будівництва”. - № 441. - Львів, 2002. - С. 160-164.

6. Вплив лужних сполук на структуроутворення цементних композицій / М.А. Саницький, Х.С. Соболь, У.Д. Марущак, Г.Я. Шевчук // Вісник Національного університету ”Львівська політехніка”.“Хімія, технологія речовин та їх застосування”.- № 447. - Львів, 2002. - С. 61-64.

7. Модифіковані цементи для бетонів та будівельних розчинів / М.А. Саницький, У.Д. Марущак, Г.Я. Шевчук, О.Я. Дармограй // Міжвідомчий наук.-техн. збірник „Будівельні конструкції”. - Вип. 56. - К.: НДІБК, 2002. - С. 378-385.

8. Sanitsky M., Sobol H., Marushchak U. Structure formation of hardening cement pastes at freezing // Pros. II international RILEM workshop “Frost resistance of concrete”. - Essen (Germany), 2002. - P. 37-44.

9. Цементи, модифіковані комплексними хімічними та мінеральними додатками / М.А. Саницький, У.Д. Марущак, О.Р. Позняк, О.Т. Мазурак // Доп. Міжнар. наук.-практ. конф. “Хімічні і мінеральні додатки в цементи і бетони”. - Запоріжжя: Будіндустрія LTD, 2002. - С. 21-24.

10. Саницький М.А., Соболь Х.С., Марущак У.Д. Високоміцні бетони на основі цементів нового покоління для конструкцій будівельних споруд / Всеукр. міжвідомчий наук.-техн. збірник „Діагностика, довговічність та регенерація мостів і будівельних конструкцій із застосуванням сучасних технологій і матеріалів”. - Вип. 1. - Львів: Каменяр, 1999. - С. 96-100.

11. Малоэнергоемкие золосодержащие композиционные цементы / М.А. Саницкий, Б.И. Заяць, О.Ф. Горпынко, Р.В. Смыцнюк, О.Р. Позняк, У.Д. Марущак // Труды ІІ Междунар. Совещ. по химии и технологии цемента. - Т. ІІ. - Москва, 2000. - С. 218-220.

Анотація

Марущак У.Д. Пластифіковані портландцементи з високою міцністю в ранньому віці. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 - технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2003.

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки теоретичних основ одержання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці шляхом модифікування комплексними хімічними додатками поліфункціональної дії на основі ПАР та високорозчинних електролітів - натрію тіосульфату і роданіду, встановленню закономірностей їх структуроутворення та тверднення, в тому числі в умовах понижених додатніх та від'ємних температур. Досліджено фізико-хімічні особливості гідратації та тверднення портландцементних систем у присутності додатків-модифікаторів, що вирішує проблему одержання пластифікованих портландцементів з високою міцністю в ранньому віці завдяки направленому формуванню мікроструктури цементного каменю. Встановлено оптимальні склади модифікованих портландцементів з покращеними експлуатаційними властивостями, показана ефективність їх використання при монолітному бетонуванні, в тому числі в різних температурних умовах.

Ключові слова: пластифіковані портландцементи, натрію тіосульфат та роданід, поліфункціональна дія, модифікування, рухливість, рання міцність.

Аннотация

Марущак У.Д. Пластифицированные портландцементы с высокой ранней прочностью. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.11 - технология тугоплавких неметаллических материалов. Национальный университет “Львовская политехника”, Львов, 2003.

Диссертационная работа посвящена вопросам разработки принципов композиционного построения пластифицированных портландцементов с высокой ранней прочностью, полученных путем модифицирования комплексными химическими добавками полифункционального действия, в состав которых входят поверхностно-активные вещества и электролиты нового поколения - тиосульфат и роданид натрия, обладающие повышенной растворимостью.

В работе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований разработки технологии изготовления модифицированных портландцементов. На основании анализа источников информации установлено, что для монолитного бетонирования, все шире используемого в строительстве за рубежом и на Украине, необходима разработка вяжущих с улучшенными эксплуатационными характеристиками, в частности повышенными подвижностью и ранней прочностью. Доказана возможность получения пластифицированных портландцементов с высокой ранней прочностью в результате модифицирования портландцемента комплексными химическими добавками полифункционального действия, содержащими ПАВ, тиосульфат и роданид натрия. Показано, что модифицирование портландцемента путем механо-химической активации обеспечивает повышение пластичности и ранней прочности вяжущего.