Вплив шаруватих подвійних гідроксидів Ca-Al LDHs та полікарбоксилатних етерів на тверднення портландцементу з вапняком

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 5 No. 6 (119) (2022): Technology organic and inorganic substances; 30-40
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5 № 6 (119) (2022): Технології органічних та неорганічних речовин; 30-40
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The use of layered double hydroxides (LDHs) is a new direction in chemistry of cement. The influence of calcium/aluminum double hydroxides (Ca-Al LDHs) and polycarboxylate ethers (PCE) on the strength development of Portland limestone cement has been investigated. It has been shown that Ca-Al LDHs form in cement slurry with the introduction of alkaline aluminate accelerator Na[Al(OH)4]. It was determined that this contributes to a significant increase in the early strength of cement stone. However, this reduces the setting time of hardening, and there is a decrease in strength with age. At an early stage of structuring in cement paste with the addition of Na[Al(OH)4], metastable high-water hydrate phases of Ca-Al LDHs of type C4AH19 ([Ca2Al(OH)6]2(ОН)2·12H2O) are formed, which, due to the conversion phenomenon, transform to cubic C3AH6. Such processes are accompanied by an increase in overall porosity and decreases in the strength of cement stone. Stabilization of the Ca-Al LDH structure is achieved by introducing anions [NO3]- into the interlayer space with the formation of Ca-Al-NO3 LDHs through the use of sol-gel technology. X-ray phase analysis, IR spectroscopy, and electron microscopy proved the fact of synthesis of AFm-phases of type [Ca2Al(OH)6]2(NO3)2.6H2О. When modifying such hydrates with polycarboxylate ethers, a nanocomposite Ca-Al-NO3 LDHs-РСЕ is formed. It was found that when the Ca-Al-NO3 LDHs-РСЕ nanocomposite was introduced to СЕМ ІІ/A-LL 42,5 R, the strength over the period of 8...24 hours increases by 2.0–1.5 times, and, after 2 and 28 days, 58 and 144 % of the standard strength is achieved (Rс28=62.5 MPa). The obtained nanomodified Portland limestone cement refers to extra rapid-hardening and high-strength cement, which makes it possible to solve the task of carrying out work on the rapid restoration of reinforced concrete structures' elements
Використання шаруватих подвійних гідроксидів (LDHs) є новим напрямком у хімії цементів. Досліджено вплив подвійних гідроксидів кальцію/алюмінію (Ca-AlLDHs) та полікарбоксилатних етерів (РСЕ)на розвиток міцності портландцементу з вапняком. Показано, що Ca-AlLDHs утворюються в цементному тісті при введенні лужноалюмінатного прискорювача Na[Al(OH)4]. Визначено, що це сприяє суттєвому підвищенню ранньої міцності цементного каменю. Проте, при цьому скорочуються терміни тужавіння, а з віком відбувається зниження міцності. На ранній стадії структуроутворення в цементному тісті з добавкою Na[Al(OH)4] утворюються метастабільні висоководні гідратні фази Ca-Al LDHs типу С4АН19 ([Ca2Al(OH)6]2(ОН)2·12H2O), які внаслідок явища конверсії переходять до кубічного С3АН6. Такі процеси супроводжуються зростанням загальної пористості та спадами міцності цементного каменю. Стабілізація структури Ca-Al LDHs досягається шляхом введення в міжшаровий простір аніонів [NO3]- з утворенням Сa-Al-NO3 LDHs за рахунок використання золь-гель технології. Методами рентгенофазового аналізу, ІЧ-спектроскопії та електронної мікроскопії доведено факт синтезуAFm-фаз типу [Ca2Al(OH)6]2(NO3)2.6H2O. При модифікуванні таких гідратів полікарбоксилатними етерами формується нанокомпозит Ca-Al-NO3LDHs-РСЕ. Встановлено, що при введеннінанокомпозиту Ca-Al-NO3LDHs–РСЕ до СЕМ ІІ/A-LL 42,5 Rу період 8…24 год міцність зростає в 2,0–1,5 рази, а через 2 та 28 діб досягається 58 та 144% від стандартної міцності(R28=62,5МПа). Отриманий наномодифікований портландцемент відноситься до особливошвидкотверднучих та високоміцних, що дозволяєвирішити проблему проведення робіт з швидкоговідновлення елементів залізобетонних конструкцій
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: