Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

проходить реакция. Взаимодействие гранул и жидкости происходит в процессе схватывания материалов и идет на поверхности гранул — в зоне контакта гранулы и цементного раствора, содержащего кислоту. Таблица 2 Состав, время схватывания и прочность цементных материалов, содержащих гранулы СК № образца Состав гранул Количество гранул, мас. % Механическая прочность, МПа Время схватывания, мин. 1 ТКФ 0 7,6 ± 1 5-6 2 5СКС 20 6,1 ± 1 3-4 3 5СКС 40 5,4 ± 1 2-3 4 10СКС 20 7,6 ± 1 7-8 5 10СКС 40 4,9 ± 1 6-7 6 20СКС 20 14,5 ± 2 12-13 7 20СКС 40 6,3 ± 1 5-6 а б Рис. 3. Дифрактограммы композиционных цементных материалов на основе а-ТКФ: а — содержащих 20 мас. % карбонатзамещенных гранул СК (5СКС, 10СКС и 20СКС); б — содержащего 20 и 40 мас. % гранул 10СКС; Г* — двухводный СК, а — а-ТКФ При увеличении количества гранул (гранулы 10СКС) до 40 мас. % фазовый состав изменялся так же, как и для 20 мас. %. При этом происходило увеличение интенсивности пиков карбонатзамещенного CaSO 4 ^2H 2 O (рис. 3, б). Время схватывания для цементного материала, содержавшего гранулы 5, 10 и 20 мол. % замещения, увеличивалось с ростом количества карбонат-групп с 2-3 до 6-12 мин. С увеличением количества гранул в составе цемента до 40 мас. % время схватывания уменьшалось, особенно это характерно для материалов, содержащих гранулы 20СКС (с 12 до 6 мин) (табл. 2). Исследование механической прочности при сжатии показало, что исходный цемент (без гранул) имеет низкую прочность — 7,6 МПа (табл. 2). Это объясняется его структурой, неплотной и пористой, материал состоит из частиц игольчатой и пластинчатой формы. Для цементов, содержащих гранулы с карбонатзамещенным СК, прочность повышалась с увеличением степени замещения сульфат- групп на карбонат-группы (табл. 2). При увеличении содержания гранул в цементе до 40 мас. % прочность была гораздо ниже, это связано с тем, что из-за большего количества гранул увеличивается площадь контакта между ними, что приводит к нарушению плотной связи матрица — гранулы. При исследовании растворимости для всех материалов характерно уменьшение массы в процессе их выдержки в физиологическом растворе. При этом растворимость цементов постоянно увеличивалась на всем протяжении эксперимента и достигала наибольших значений к 30 сут. Так, например, деградация гранул 10СКС заметна уже на 3 сут. На рис. 4, а хорошо видна частично растворенная гранула размером 100-120 мкм. После 30 сут выдержки (рис. 4, б ) фактически вся гранула растворилась и на ее месте в цементной матрице образовалась крупная пора размером около 207