Теоретические аспекты влияния наноуглеродосодержащей добавки на продукты реакции цемента с водой

Abstract

В материале статьи изложены результаты исследований влияния отечественной комплексной химической добавки («УКД-1»), содержащей структурированный углеродный наноматериал (УНМ) и характеризующейся совмещенным (ускоряющим твердение и пластифицирующим) эффектом, на продукты реакции цемента с водой. С использованием стандартизированных методик экспериментально выявлено отсутствие структурно-морфологических изменений в продуктах гидратации цемента под влиянием вещества добавки «УКД-1» и ее составляющих. Был осуществлен рентгенофазовый анализ проб затвердевшего цемента (цементного камня), и определено количество химически связанной цементом воды (ХСВ), что позволяет оценить степень гидратации вяжущего. С целью выявления роли углеродного наноматериала (УНМ) исследовали пробы, включая «исходный цемент» (т.е. без добавок); пробы, содержащие ускоряющий компонент (1% Na2SO4 или СН); комплексную добавку (0,5% Na2SO4 + 0,5% СП), включающую оба эти компонента, но не содержащую УНМ, а также пробы с добавкой «УКД-1» (0,35% СП+0,6% СН+0,05% УНМ). Результаты исследований проб затвердевшего цементного камня, полученные на рентгеновском дифрактометре, свидетельствуют о том, что все эти пробы имеют идентичный «фазовый» минералогический состав. Отсутствие морфологических изменений в продуктах гидратации цемента подтверждает гипотезу о физической природе влияния вещества УНМ в добавке «УКД-1» на процессы взаимодействия цемента с водой затворения. Результаты исследований также свидетельствуют о более глубоком развитии процессов гидролиза-гидратации цемента в присутствии добавки «УКД-1». Следствием является рост плотности и прочности цементного камня, а на этой основе, следует ожидать, и цементного бетона.