Композиційні цементи з силікатними добавками різної структури

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСокольцов, Володимир Юрійович
dc.date.accessioned2019-09-24T14:17:12Z
dc.date.available2019-09-24T14:17:12Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenSokoltsov V.Yu. Composite cements with siliceous admixtures of various structures. – Manuscript. Candidate thesis in Engineering Science according to specialization 05.17.11 –тechnology of refractory non-metallic materials. – National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsy Kyiv Polytechnic Institute» Ministry of Edukation and Science of Ukraine, Kyiv, 2019. Candidate thesis is dedicated to the investigation of the influence of siliceous admixtures of various structures (from amorphous to crystalline) on the physical and mechanical properties of the composite cements recommended for general purposes. It is determined that the typical siliceous admixtures have different structure and origin, and are silicon dioxides: hydrated (amorphous), vitreous and crystalline Different influence of the admixtures of crystalline, vitreous and amorphous silicon dioxide (model systems) on the strength values of the cement stone is studied, in particular, strength of the samples containing amorphous silicon dioxide is significantly lower in comparison with the samples containing crystalline and vitreous one, especially regarding the early strength (for example, for the samples with 10 wt % of the admixture 1-day strength is 46.0 and 20.5 wt % lower, respectively, 3-day strength is 22.9 and 13.8 wt % lower, respectively, and 28-day strength is 3.4 and 5.6 wt % lower, respectively). However, increasing of the admixtures content leads to increasing of the difference between strength values. It could be related to, firstly, mechanical reinforcement of the system because of adding solid particles of the crystalline silicon dioxide, secondly, absorbtion of the water by amorphous silicon dioxide and respective decrease of the cement hydration rate, thirdly, various chemical activity of the admixtures, which changes the phase composition of the hydration products. Physical and chemical processes, which occur during hydration of the cements, are studied via X-ray diffraction and differential thermal analysis. The cement samples contain 50 wt % of the admixture and harden under normal conditions for 1, 3 and 28 days. Crystalline silicon dioxide has no substantial influence on the chemical processes of the cement hardening (DTA), also no notable interaction between grains of silicon dioxide and hydration products is observed (XRDA). Vitreous silicon dioxide participates in the reactions of the formation of calcium hydrosilicate minerals, especially in the later ages. Amorphous silicon dioxide energetically interacts with the hydration products of the cement stone (DTA, XRDA) and forms preferably gel-like low-basic calcium hydrosilicates, which do not contribute to the cement strength during the investigated ages of hardening. Based on the data of the evaluation of the model systems influence on the physical and mechanical properties of the composite cements natural and technogenic admixtures were chosen, namely, hydrated silicon dioxide (gaize, tripoli), vitreous (fly ash), silicates of mixed crystalline and vitreous structure (granulated blast furnace slag, basalt) and amorphous structure (metakaolin, heat-treated mining waste tailings). It is asserted that the admixtures with crystalline (basalt) and amorphous (metakaolin and heat-treated mining waste tailings) silicon dioxide and aluminium oxide have greater positive influence on the early strength of the cements. At a later stage the influence decreases and the strength of the cements with different admixtures is equating monotonically. That is especially important for the production of the composite cements. It is well known that the early strength of such cements is lower. That is why the utilization of, for example, granulated blast furnace slag and heat-treated mining waste tailings at the same time leads to the strength increasing. It is asserted that a huge range of the admixtures can not be utilized during the composite cements production since adding of them to the cement composition causes significant increase of water of consistency (for example, admixtures containing hydrated silicon dioxide). This definitely leads to the significant deterioration of the cement stone strength. The influence of the temperature of heat treatment of the mining waste tailings on the cement properties was studied. The structure of this admixture in the temperature range from 700 to 900 oC was studied via IR-spectroscopy. It is asserted that during heat treatment up to 900 oC minerals containing in the waste tailings gradually lost their crystallinity, the order of the silicon-oxygen tetrahedrons lowers, low-temperature modification of silicon dioxide converses into high-temperature, bonds Si–O–Al in the alumosilicates diminish and partially decay. It is proved that regardless the temperature of the heat treatment of the tailings increasing of the admixture content in the cement paste leads to increasing of water of consistency (8-16 %). Samples containing waste tailings heated up to 800 ºС have the highest values of increment of water of consistency (16 %). The most interesting is that the value of cement paste water of consistency decreases when adding waste tailings heated up to 900 ºС (12 %). It could be a sigh that some changes both of the admixture activity and its structure occur during heating. 2 t of the mining waste tailings were heated in the rotary kiln at 800 0С on the cement plant ТОВ «Фірма Елавус ЛТД» (Kharkiv). The heated product was grinded using the equipment of ТОВ ВКФ «Стройбізнес» (Kirovsk). It is observed that the strength of the cements with the mixed admixture containing both granulated blast furnace slag and mining waste tailings is higher in comparison with the cements with slag alone. Replacing of 20 wt % of the slag with the heat-treated waste tailings leads to 35% increase of the 7-day strength in comparison to the control binder. At the later age the difference decreases but still strength of the cements with the mining waste tailings is higher than the control one.uk
dc.description.abstractruСокольцов В.Ю. Композиционные цементы с силикатными добавками разной структуры. – На правах рукописи. Дисертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.17.11 – технология тугоплавких неметаллических материалов. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» МОН Украины, Киев, 2019. Дисертация посвящена изучению влияния силикатосодержащих добавок разной степени кристалличности на физико-механические свойства композиционных цементов. На модельних системах изучены свойства цементов с добавками кристаллического, аморфного и стекловидного кремнезема. Сравнительный анализ влияния природних и техногенных добавок на свойства композиционных цементов позволил сделать вывод, что активные минеральные добавки, в зависимости от своей кристаллической структуры, имеют разное влияние на основные характеристики цементов: в начале процесса твердения более позитивно на прочность влияют материалы, которые имеют в своем составе кристаллическую составляющую и аморфизированные соединения кремния и алюминия. В более поздние сроки их влияние постепенно уменьшается и показатели прочности цементов с разными добавками сближаются. Результаты научных исследований апробированы в производственных условиях.uk
dc.description.abstractukДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Київ, 2019. Дисертація присвячена вивченню впливу силікатовміщуючих добавок різного ступеню кристалічності на фізико-механічні властивості композиційних цементів. На модельних системах вивчено властивості цементів з добавками кристалічного, аморфного і скловидного кремнезему. Порівняльний аналіз впливу природних і техногенних добавок на властивості композиційних цементів дозволив зробити висновок, що активні мінеральні добавки, в залежності від своєї кристалічної будови, мають різний вплив на основні характеристики цементів: на початку процесу тверднення більш позитивно на міцність впливають матеріали, які мають в своєму складі кристалічну складову та аморфізовані оксиди кремнію і алюмінію. В більш пізні строки їх вплив поступово зменшується і показники міцності цементів з різними добавками зближуються. Результати наукових досліджень апробовано у виробничих умовах.uk
dc.format.page23 с.uk
dc.identifier.citationСокольцов, В. Ю. Композиційні цементи з силікатними добавками різної структури : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів / Сокольцов Володимир Юрійович. – Київ, 2019. – 23 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29449
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectсилікатовміщуючі добавкиuk
dc.subjectструктураuk
dc.subjectтермоактиваціяuk
dc.subjectкомпозиційний цементuk
dc.subjectгідратаціяuk
dc.subjectвластивостіuk
dc.subjectsiliceous admixturesuk
dc.subjectthermally activated processuk
dc.subjectstructureuk
dc.subjectblended cementuk
dc.subjecthydrationuk
dc.subjectpropertiesuk
dc.subjectсиликатосодержащие добавкиuk
dc.subjectструктураuk
dc.subjectтермоактивацияuk
dc.subjectкомпозиционный цементuk
dc.subjectгидратацияuk
dc.subjectсвойстваuk
dc.subject.udc666.94; 691.542; 691.545uk
dc.titleКомпозиційні цементи з силікатними добавками різної структуриuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Sokoltsov_aref.pdf
Розмір:
504.01 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ХТКМ)
Автореферати (вільний доступ)