Абзаев Ю.А.   Гныря А.И.   Коробков С.В.   Дудов Д.О.   Михайлов Д.А.   Воднев Б.С.  

Моделирование твердения портландцемента при комнатной температуре

Докладчик: Абзаев Ю.А.

УДК: 669.24’ 783:539.389.1
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТВЕРДЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Абзаев Ю.А., Гныря А.И., Коробков С.В.

В работе проведено исследование закономерностей твердения портландцемента марки Цeм I 42,5Б (г.Топки) в течение 28 дней в естественных условиях в программном комплексе VCCTL при водоцементном отношении 0.40. В пределах 24 часов примерно 50% портландцемента трансформируется в гидраты, в дальнейшем процесс замедляется. В течение последующих 28 дней формируется примерно  80% гидратов. Реакции гидратации алита (C3S), белита (C2S), алюмината (C3A) и феррита (C4AF) связаны с гидролизом клинкерных минералов и выделением продуктов, образование которых происходят с разной интенсивностью. В комплексе получены результаты массовой гидратации (гидролиза) клинкерных фаз, состав и количественное содержание продуктов гидратации, доля пористой микроструктуры, ионный состав водного раствора, эффективные значения упругих модулей (модуль сдвига, объемный модуль упругости, модуль Юнга, коэффициент Пуассона) в зависимости от времени твердения. На количественное содержание конечных продуктов гидратации оказывает заметное влияние исходный состав клинкерных минералов. Установлено, что эффективные значения упругих модулей интенсивно возрастают в период до 400 часов, в дальнейшем скорость роста монотонно снижается. Необходимо отметить, что после 28 суток процесс твердения в портландцементе продолжается, свободный водный раствор с pH>12.96, может быть источником неблагоприятных усталостных явлений в процессе эксплуатации.
В работе были получены кривые напряжение – деформация портландцемента указанного состава после 4, 24, 72, 168, 336 и 672 часов твердения. Вследствие хрупкого разрушения в качестве оценки прочностных свойств портландцемента был выбран предел текучести. Значения предела текучести усреднялись по 3-м точкам. Анализ показал, что выполняется с высокой степенью достоверности (R~0,98) квадратичная связь между пределом текучести и модельными значениями модуля упругости в исследуемом интервале твердения. Корреляционная связь может быть основой прогноза прочности портландцемента после 28 дней твердения.


К списку докладов