Труды КНЦ (Естественные и гуманитарные науки вып.2/2022(1))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Естественные и гуманитарные науки. 2022. Т. 1, № 2. С. 75-82. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Natural Sciences and Humanities. 2022. Vol. 1, No. 2. P. 75-82. Сравнительный анализ приведенных в табл. 1 данных показал, что титаносиликатные порошки характеризуются разнообразием фазового состава, содержание основных компонентов (TiO 2 , SiO 2 ) и их удельная поверхность изменяются в широких пределах, также они отличаются по объему и диаметру пор, морфологией частиц, что требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае при использовании их в составе цементной композиции. Основной проблемой при использовании титаносиликатных добавок в составе цементных композитов является склонность наноразмерных частиц к агрегации. Склонность наночастиц к агломерации может достаточно сильно уменьшить их эффективность. Образование агрегатов препятствует равномерному распределению наночастиц в цементной матрице и приводит к образованию слабых зон в цементном камне, поэтому получение дисперсии, в которой отсутствуют агломераты и частицы полностью отделены друг от друга, имеет решающее значение при использовании таких добавок в составе цементных композитов. Для равномерного распределения наночастиц в цементных матрицах используются различные методы: ультразвуковое (УЗД), ручное и магнитное перемешивание, использование поверхностно­ активных веществ (ПАВ). Наиболее распространенным методом является ультразвуковое диспергирование, чаще всего для диспергирования наночастиц применяют суперпластификаторы (СП) на основе поликарбоксилата. Чтобы облегчить диспергирование, избежать агломерации наночастиц, которая возникает в результате их высокой удельной поверхности, рекомендуется использовать небольшие количества добавки. В этом случае агломерированные частицы не оказывают отрицательного влияния на прочностные свойства цементного камня. Влияние способа введения наноразмерной титаносодержащей добавки в объем цементной матрицы на прочность вяжущего приведено на рис. 1. Количество вводимой добавки составляло 1 мас. % (образец 1 - 1 ), добавку в состав цементного теста вводили в виде суспензии после ультразвуковой обработки в воде (кривая 2), после УЗД в присутствии ПАВ (кривая 3) и совместно с суперпластификатором (кривая 4). Результаты сравнивали с контрольным составом (без добавки, кривая 1). Таким образом, было установлено, что наибольший прирост прочности достигается при введении титаносиликатной добавки совместно с суперпластификатором. Использование СП способствует уменьшению количество воды затворения, менее выраженный эффект наблюдается при УЗД добавки в присутствии ПАВ. Введение в состав цементного теска добавки после ультразвуковой обработки в воде не оказывает заметного влияния на прочность вяжущего. sSн о 5 6 А ноодFО а і 2 3 4 Время твердения, сут Рис. 1. Влияние способа введения титаносиликатной добавки в цементную композицию на прочность вяжущего: 1 — контрольный состав; 2 — после УЗД в воде; 3 — после УЗД в присутствии ПАВ; 4 — совместно с СП Эффективность действия титаносиликатных добавок на прочность вяжущего, помимо способа введения, зависит от их удельной поверхности, фазового состава и количества добавки в составе цементной композиции (рис. 2-5). © Тюкавкина В. В., Цырятьева А. В., 2022 77