Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

В качестве активаторов твердения использовали суперпластификатор (СП) на основе поликарбоксилатного эфира Glenium 51 компании ООО «БАСФ Строительные системы» с плотностью 1,10 ± 0,02 г/см3 и два вида кремнезема: пирогенный кремнезем с Sуд. 19,4 м2/г (г. Новокузнецк) и нанопористый SiO 2 c Sуд. 600 м2/г, полученный в лабораторных условиях при выщелачивании магнезиально-железистых шлаков комбината «Печенганикель» АО «Кольская ГМК» [4]. Для определения прочности серпентинового вяжущего формовали образцы размером 2 х 2 х 2 см. При приготовлении цементного теста пирогенный кремнезем тщательно перемешивали с термоактивированным серпентинитом, нанопористый SiO2 вводили в цементное тесто в виде суспензии после ультразвукового диспергирования (УЗД) в течение 10 мин в водной среде, СП вводили на последней стадии перемешивания. УЗД проводили при помощи ультразвукового диспергатора УЗД 2-0,1/22, генерирующего ультразвуковое поле с частотой 22 кГц и мощностью 0,2 Квт. Цементное тесто перемешивали при помощи лабораторного автоматического растворосмесителя E093 (BeraTest AG, Швейцария). Прочность образцов определяли через 3, 7, 28 сут твердения при температуре 20 ± 2 оС и относительной влажности воздуха 90-95 %. Прочность при сжатии и изгибе определяли при помощи пресса гидравлического малогабаритного ПГМ-100МГ4А (ООО «Специальное конструкторское бюро “Стройприбор”», Челябинск, Россия, 2012). Результаты На первом этапе работы были определены оптимальные технологические параметры получения термоактивированного серпентинита: температура обжига, время изотермической выдержки. Согласно данным дифференциально-термического анализа (ДТА), максимум основного эндотермического эффекта дегидратации исходного серпентинита соответствует температуре 680-700 °С, полное удаление воды наблюдается при температуре 750-780 °С. Интервалы температур указаны для СМ и СК — меньшее и большее значение соответственно. Определение оптимальной температуры обжига выполнено с применением серпентинита СМ, измельченного после термоактивации до Sуд. 5 500-6 000 см2/г, образцы вяжущего формовали из теста нормальной густоты (36,0 %). Температурный интервал 650-800 °С (шаг 25 °С) выбран исходя из результатов ДТА, продолжительность выдержки 20 мин. В качестве основного критерия оценки эффективности термоактивации была выбрана прочность вяжущего (рис. 1). R, МПа 8 1 6 4 2 0 Т---------- 1-----------1-----------1-----------1 I-----------1-----------1 650 675 700 725 750 775 800 t обжига, °С Рис. 1. Влияние температуры обжига на прочность при сжатии серпентинитового вяжущего На основании полученных экспериментальных данных (см. рис. 1) установлено, что оптимальная температура обжига серпентинита составляет 675-725 °С, в указанном диапазоне температур серпентинитовый цемент обладает наибольшей прочностью, которая через 28 сут твердения образцов составляет 5,91-6,15 МПа. При дальнейшем повышении температуры обжига прочность образцов резко снижается и для серпентинита, полученного при температуре 800 °С, составляет лишь 0,92 МПа. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 248-252. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 248-252. © Кременецкая И. П., Тюкавкина В. В., Ивашевская С. Н., Яковлев К. А., 2025 250