Влияние алюмосодержащих ускорителей на гидратацию и твердение портландцемента тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат наук Васильев, Андрей Сергеевич

• Васильев, Андрей Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Васильев, Андрей Сергеевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5 ГЛАВА 1 УСКОРИТЕЛИ СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ ДЛЯ

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНЫХ ТОРКРЕТ-БЕТОНОВ

1.1 Технология торкретирования

1.2 Химические добавки-ускорители для торкретирования

1.3 Щелочесодержащие добавки-ускорители

1.4 Бесщелочные добавки-ускорители 19 1.4.1Проблема сульфатостойкости портландцементных композиций с алюмосодержащими добавками

1.5 Органические добавки-ускорители 31 Выводы по ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2 ЦЕЛЬ РАБОТЫ, ПРЕДМЕТЫ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Цель и задачи работы

2.2 Предметы исследования и методика проведения эксперимента

2.2.1 Синтез гидроксосульфата алюминия

2.2.2 Приготовление образцов цементного теста с добавками

2.2.3 Испытание цементного камня с алюмосодержащими ускорителями на сульфатостойкость

2.2.4 Физические методы исследования и подготовка образцов

ГЛАВА 3 ГИДРАТАЦИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА В

ПРИСУТСТВИИ АМОРФНЫХ ГИДРОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ 47 3.1 Результаты физико-механических испытаний цементных паст

с добавками А1(ОН)з

3.2 Результаты твердотельной спектроскопии ЯМР на ядрах А1 и

29&

3.3 Результаты спектроскопии ИК пропускания и дериватографического анализа 58 Выводы по ГЛАВЕ 3

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ГИДРОКСОСУЛЬФАТА АЛЮМИНИЯ НА КИНЕТИКУ ГИДРАТАЦИИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА И СОСТАВ

ПРОДУКТОВ ТВЕРДЕНИЯ

Выводы по ГЛАВЕ 4

ГЛАВА 5 ВЛИЯНИЕ АЛЮМОСОДЕРЖАЩИХ УСКОРИТЕЛЕЙ НА СУЛЬФАТОСТОЙКОСТЬ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОГО

КАМНЯ

Выводы по ГЛАВЕ 5

ГЛАВА 6 ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДОБАВОК

УСКОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ ТОРКРЕТ-БЕТОНА

Выводы по ГЛАВЕ 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Служебный акт по выпуску опытной партии ускорителя схватывания и твердения для торкрет-бетона

АКТ о проведении торкрет- работ при проходке туннеля с применением опытной партии ускорителя схватывания и твердения для торкрет-бетона

Информационное письмо об использовании результатов диссертационной работы в разработке промышленно-выпускаемых продуктов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние алюмосодержащих ускорителей на гидратацию и твердение портландцемента»

ВВЕДЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время при проведении бетонных работ, для которых необходимо быстрое схватывание и твердение бетонных и растворных смесей вводятся добавки ускорители схватывания и твердения. Взамен щелочных добавок все чаще используются добавки-ускорители, не содержащие соединений щелочных металлов, - с целью повышения прочности в поздние сроки твердения и устойчивости бетона к внутренней коррозии, вызванной взаимодействием щелочей с заполнителями, и тем самым - увеличения долговечности сооружений из бетона. Особое значение добавки-ускорители имеют при торкрет-бетонировании, когда бетонная смесь с помощью торкрет-машины подается под давлением и уплотняется под действием удара. При торкретировании схватывание бетонной или растворной смеси должно происходить в течение секунд. В качестве бесщелочных ускорителей используются чаще всего соединения алюминия — высокодисперсные аморфные модификации гидроксидов и оксидов алюминия, водные растворы сульфатов и гидроксосульфатов алюминия. Высокая реакционная способность этих добавок в цементном тесте обусловлена интенсивным образованием при взаимодействии с компонентами теста высокосульфатного гидросульфоалю-мината кальция ЗСа0А120з-ЗСа804-32Н20 (фаза АЛ7!:, или эттрингит).

Степень разработанности темы исследования. Несмотря на то, что в применении бссщелочных ускорителей уже накоплен определенный практический опыт, особенности их взаимодействия с компонентами цемента до сих пор остаются не вполне ясными. Вклад алюмосодержащих и алюмосульфатных добавок в общее содержание А1203 и БОз в цементном тесте имеет непосредственное отношение к долговечности портландцементного камня, цементных растворов и бетонов, поскольку содержание этих компонентов должно оказывать влияние на их сульфато-стойкость. Между тем, отсутствуют систематические исследования данных по

оценке долговечности цементных композиций с алюмосодержащими добавками в условиях агрессивных сред.

Ионы алюминия известны своей способностью вызывать замедление гидратации силикатных фаз портландцемента, между тем сульфат-ионы способны ограничивать концентрацию ионов алюминия в поровой жидкости цементного теста и тем самым ограничивать влияние последних на гидратацию. В связи с этим, представляется важным выполнение сравнительного исследования гидратации портландцемента в присутствии шпомосодержащих ускорителей, в том числе содержащих сульфат-ионы, с тем, чтобы установить, какие из ускорителей являются предпочтительными с практической точки зрения.

Цели и задачи работы. Цель данной работы заключается в установлении влияния алюмосодержащих ускорителей схватывания — аморфных гидроксидов алюминия и водного гидроксосульфата алюминия — на кинетику гидратации портландцемента, фазовый состав и физико-механические свойства цементного камня и его коррозионную устойчивость.

Научная новизна. Установлено, что сокращение сроков схватывания цементного теста с добавками аморфных А1(ОН)з и гидроксосульфата алюминия состава А1(ОН)1 78(804)о.61 обусловлено ускоренным образованием фазы эттрингига преимущественно из вещества добавки; вклад алюмосодержащих фаз портландцемента в образование эттрингита на этой стадии не существенный.

Показано, что при небольших дозировках (~0,5 % масс, в пересчете па А1203) обе добавки ускоряют гидратацию силикатных фаз цемента и повышают прочность цементного камня по сравнению с контрольной прочностью.

Обнаружено, что увеличение дозировки А1(ОН)3 (~1,5 % по А^Оз), наряду с ускорением схватывания цементного теста, практически полностью подавляет гидратацию силикатных фаз портландцемента в ранний период (данные твердотельной спектроскопии БиЯМР) и приводит к снижению 1-сут. прочности цементного камня в несколько раз по сравнению с контрольными образцами. По сравнению с А1(ОН)3, влияние гидроксосульфата алюминия в эквивалентной по АЬОз дозировке на подавление гидратации силикатных фаз оказывается существенно меньшим.

Высокие дозировки гидроксосульфата алюминия приводят к замедлению, но не к остановке гидратации силикатных фаз, при этом 1-сут. прочность цементных образцов с этой добавкой превышает контрольную прочность, очевидно, из-за влияния эттриигита, участвующего в формировании структуры наряду с гелем C-S-H.

Исследовано, что замедление гидратации силикатных фаз цемента в присутствии высоких дозировок высокоактивных алюмосодержащих добавок обусловле-

2 21

но образованием (в условиях дефицита ионов S04 " и Са ) алюмосиликатного геля, блокирующего силикатные фазы цементного клинкера (по данным спектроскопии 29Si-ÜMP). Этот дефицит в большей степени выражен в присутствии А1(ОН)3 и в меньшей степени - в присутствии гидроксосульфата алюминия, являющегося источником сульфат-ионов.

Показано, что сульфатостойкость цементного камня с добавками соединений алюминия зависит от соотношения AI2O3/SO3, создаваемого в камне в присутствии этих добавок. В цементном камне с добавкой гидроксосульфата алюминия образование вторичного эттрингита, обуславливающего деструктирующее действие на бетон в поздние сроки твердения, сдерживается пониженными значениями соотношения AI2O3/SO3 (по сравнению с бездобавочным камнем и камнем с добавкой

А1(ОН)3).

Методология и методы исследования. При исследовании процессов, протекающих с участием алюмосодержащих клинкерных фаз и добавок при формировании цементного камня во время гидратации портландцемента, был использован метод

97

твердотельной ЯМР спектроскопии на ядрах алюминия AL Исследование степени гидратации силикатных фаз цемента и полимерного состава продуктов гидратации силикатных фаз в цементном камне в различные периоды гидратации проведено с

лд

использованием метода твердотельной ЯМР спектроскопии на ядрах кремния Si. Для изучения особешюстей гидратации портландцемента с алюмосодсржащими добавками также были применены спектроскопия ИК пропускания и дериватогра-фический анализ. Для цементных паст с добавками определялись физико-механические характеристики, кинетика твердения; сульфатостойкость цементного камня с алюмосодержащими добавками оценивали rio величине линейных дефор-

маций образцов-балок 20x20x100 мм, выдерживаемых в 5 % масс, растворе сульфата натрия.

Теоригическая и практическая значимость. Установлено, что в качестве ускорителя схватывания цементного теста раствор гидроксосульфата алюминия действует более эффективно по сравнению с аморфным А1(ОН)3, что обусловлено более интенсивным образованием эттрингита.

Показано, что при использовании гидроксосульфата алюминия в качестве добавки-ускорителя в составе портландцементных композиций формируются структуры, более устойчивые к сульфатному расширению, чем в присутствии А1(ОН)3.

Выпущена опытная партия добавки-ускорителя схватывания и твердения для торкрет-бетона на основе комплексных солей алюминия на заводе ООО «Эм-Си Баухеми» в количестве 8,5 т. Продукт прошел успешные испытания на объекте «Строительство центральной автомагистрали г. Сочи «Дублер Курортного проспекта»».

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты диссертационной работы представлены в виде устных докладов на конференциях:

— VII Всероссийская конференция с международным участием молодых ученых по химии «Менделеев-2013» (Санкт-Петербург, 2013 г.);

- Научно-практическая конференция, посвященная 185-й годовщине образования Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета) (Санкт-Петербург, 2013 г.).

Положения, выносимые на защиту

1) Влияние аморфных гидроксидов и водного гидроксосульфата алюминия на формирование физико-механических свойств цементных паст в различные периоды гидратации (сроки схватывания, прочность);

2) гидратация портландцемента в присутствии аморфных гидроксидов и водного гидроксосульфата алюминия - результаты твердотельной спектроскопии ÜMP на ядрах 27Al и 29Si, спектроскопии ИК пропускания и дериватографического анализа; взаимосвязь особенностей гидратации цемента в присутствии алюмосо-

держащих добавок с формированием физико-механических свойств цементного камня во времени;

3) сульфатостойкость цементного камня с добавками аморфных гидрок-сидов и водного гидроксосульфата алюминия - результаты долгосрочных испытаний и исследований состава образуемых продуктов с привлечением твердотельной спектроскопии А1-ЯМР;

4) практическое применение результатов исследования для разработки и выпуска промышленных добавок ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона.

Публикации: основное содержание работы отражено в 9 публикациях, в том числе в 6 статьях в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав основной части, заключения, списка литературы, включающего 119 наименований и 3 приложений. Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка и 5 таблиц.

ГЛАВА 1 УСКОРИТЕЛИ СХВАТЫВАНИЯ И ТВЕРДЕНИЯ ДЛЯ ПОРТ-ЛАНДЦЕМЕНТНЫХ ТОРКРЕТ-БЕТОНОВ

\Л Технология торкретирования

Торкретирование - это высокотехнологичный способ бетонирования, с помощью которого сегодня решаются различные задачи строительной индустрии, горнодобывающей промышленности, сельского хозяйства. Изобретенный в начале XX века в США, этот механизированный способ укладки бетона очень быстро получил распространение во всем мире [1,2]. Торкретирование позволяет выполнять специальные, особо сложные работы, такие как проходка тоннелей, крепление береговых склонов, устройство шахтной крепи и многие другие. При этом более 90 % от общего объема применения торкретбетона приходится на крепление горных выработок [2]. Использование данной технологии в России в современном виде получило активное развитие в последние годы, что связанна со строительством олимпийских объектов в Сочи, транспортных сетей на Северном Кавказе, развитием метрополитена. Для создания инфраструктуры в условиях горной местности возникла необходимость в строительстве протяженных транспортных туннелей.

При торкретировании бетонная смесь с помощью специального устройства (торкрет-машины) подается па обрабатываемую поверхность под давлением и уплотняется за счёт энергии удара [3]. Слои торкретбетона, в некоторых случаях достигающие толщины более 25 см, должны быстро и прочно закрепляться на неровных вертикальных поверхностях, на сводах тоннелей, шахт, на труднодоступных участках и узлах оборудования. Кроме этого, при торкретировании должен обеспечиваться минимальный отскок бетонной смеси.

Торкретирование может осуществляться «сухим» или «мокрым» способами [4—5]. При «сухом» торкретировании в сопло торкрет-аппарата сжатым воздухом подается сухая смесь компонентов (заполнитель, цемент, порошкообразные добавки), где она смешивается с водой или водным раствором добавок и затем

выбрасывается на обрабатываемую поверхность. При «мокром» торкретировании в сопло торкрет-аппарата подается готовая бетонная смесь, сжатый воздух и раствор добавок (рисунок 1). Благодаря своим преимуществам, мокрый способ торкретирования к настоящему времени получил наибольшее распространение, особенно при выполнении крупных работ. Некоторые страны уже практически полностью отказались от сухого способа торкретирования [2]. Лидирующее место в развитии метода мокрого торкретирования среди европейских стран занимают Норвегия, Швейцария, Италия; проведение масштабных горнопроходческих работ и строительство протяженных тоннелей обусловлено особенностями географического положения этих стран.

торкрет-бетонная смесь.

Сжатый воздух. Подача воды

Сжатый воздух. Вращающиеся валы.

Форс\*нка.

Г

О

"—.ТЕ?» ^ |

Подача воздуха и ускорителя схватывания.

Бетонная смесь.

V Вращающиеся лопасти.

Вакуумная труба.

1Ш

J

Нагнетательная труба. Рисунок 1 - Условная схема установки по приготовлению торкрет-бетона по сухому (а) и мокрому (б) способам производства [6]

1.2 Химические добавки-ускорители для торкретирования

В обеспечении качественного торкретирования важнейшую роль выполняют ускорители схватывания и твердения, входящие в состав торкрет-бетонных смесей. В отличие от обычного бетона, в торкрет-бетонах добавки-ускорители являются практически неотъемлемой составляющей. Расход ускорителя в торкрет-бетонах выше, чем при обычном бетонировании, и составляет 6-8 %, иногда и более, от массы цемента. В связи с этим, основная доля производимых и потребляемых ускоряющих добавок относится к ускорителям для торкрет-бетонов. К примеру, в Норвегии в 2006 г потребление ускорителей для торкретирования в 10 раз превысило потребление обычных ускоряющих добавок [7]-

В отличие от ускорителей для обычных бетонов, ускоряющие добавки, применяемые при торкретировании, должны обеспечивать, причем одновременно, более быстрое схватывание бетонной смеси и более интенсивное развитие ранней прочности (1-8 МПа уже через 6 часов после нанесения). Следует отметить, что в РФ до сих пор отсутствует единая нормативная документация, регламентирующая характеристики ускорителей для торкрет-бетонов. Согласно европейскому стандарту [8], ускорители, используемые в торкретировании, должны обеспечивать схватывание бетонной смеси в течение 3—12 мин; в суточном возрасте прочность бетона на сжатие должна быть выше прочности бездобавочного камня не менее, чем на 20 %. При этом снижение прочности в 28-сут возрасте не должно превышать 25 % по сравнению с контрольным образцом.

На сегодняшний день почти 100 % добавок-ускорителей производится в виде водных растворов, и лишь в небольшом ассортименте добавки выпускаются в виде порошков, иногда применяемых при сухом торкретировании. В случае сухого торкретирования твердый ускоритель может быть предварительно перемешан с цементом и другими добавками. Между тем, применение ускорителей в виде водных растворов, в том числе при сухом способе, имеет ряд

важных преимуществ. Оно обеспечивает более экономичное и точное дозирование добавки, равномерное распределение добавки в бетоне и отсутствие пылеобразования; меньший расход добавки и ее лучшее распределение в бетоне по сравнению с сухими ускорителями положительно сказывается на его свойствах.

Крупнейшими производителями добавок-ускорителей являются фирмы БАСФ (BASF), Зика (Sika), Мапсй (Mapei), МС Bauchemie (Эм Си Баухеми), проявляющие таюке высокую активность в совершенствовании этих добавок и создании новых решений. В настоящее время у ведущих компаний, производящих химические добавки в бетоны и растворы, существуют целые линейки добавок ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона: MEYCO SA, Delvo Crete (BASF); Sigunit (Sika); Mapequick (Mapei); Centrament Rapid (MC-Bauchemie) [9, 10]. В РФ производство добавок-ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона осуществляется компаниями Полипласт (Реламикс Торкрет) и Эм-Си Баухеми (Центрамент Рапид 640 R и 650 R, см. рисунок 2).

Механизмы, лежащие в основе действия добавок-ускорителей, довольно сложны и разнообразны, и поэтому изучены еще не в полной мере [3,7]. Как известно, схватывание обычного цементного теста в отсутствие добавок, влияющих на кинетику гидратации, наступает в результате завершения индукционного периода, т.е. через ~2 ч после приготовления цементного теста.

Продолжительность индукционного периода определяется временем достижения

2 \

в жидкой фазе цементного теста значительного пересыщения ионами Са по отношению к продуктам гидратации (Са(ОН)2 и C-S-H) и образования центров нуклеации, способных к дальнейшему росту [8,11]. При образовании геля C-S-H в количестве, достаточном для формирования контактов между цементными зернами, наступает схватывание теста. Таким образом, начало схватывания приходится на завершение индукционного периода и начало интенсивного образования гидратных фаз. Согласно другим представлениям, схватывание и потеря пластичности цементного теста могут быть обусловлены перекристаллизацией эттрингита [11,12].

Рисунок 2 - Предварительные испытания ускорителя Центрамент Рапид 640 Я. перед применением в Рокском тоннеле (фотография предоставлена компанией Эм-

Си Баухеми)

В некоторых случаях может иметь место мгновенное схватывание цементного теста при затворении цемента водой. В рядовой практике этот процесс относится к разряду нежелательных. Обычно проблема мгновенного схватывания возникает, если количество гипса, вводимое при помоле клинкера, является недостаточным для обеспечения протекания гидратации алюминатной фазы с умеренной скоростью [10-13]. Быстрое схватывание может также наступить, если в составе гипса преобладают малорастворимые его формы (ангидрит), не обеспечивающие создание в поровой жидкости высокой концентрации сульфат-ионов и кальция, необходимых для образования эттрингита. В условиях дефицита продуктов растворения гипса алюминатная фаза активно взаимодействует с водой с образованием фаз пластинчатой морфологии (АРт) - гидроалюминатов кальция, а также (при участии сульфат-ионов) гидрата моносульфоалюмината кальция С3А Са804 12Н20 [10-12].

По сравнению с фазой С3А, алюмоферритная фаза обладает меньшей гидратационной активностью и ее роль в этих процессах на ранних стадиях

гидратации менее значима [12].

Исходя из этого, в качестве добавок, обеспечивающих быстрое схватывание и набор ранней прочности, используются или могуг быть использованы: 1) вещества, принимающие участие в быстром образовании геля С-Б-Н в цементной композиции и/или стимулирующие гидратацию силикатных фаз цемента; 2) вещества, принимающие участие в быстром образовании фаз АРт и АР1 и/или стимулирующие гидратацию фазы С3А.

Иногда принято считать, что стимулирование гидратации алита и белита и образование С-8-Н способствует формированию ранней прочности, тогда как раннее схватывание обусловлено усиленной гидратацией С3А и образованием фаз и АБш [10]. В некоторых ситуациях такое представление может быть оправданным, хотя в общем случае оно весьма упрощает фактическую картину. В процессах схватывания и твердения в той или иной мере задействованы все фазы, входящие в состав цемента. Однако в зависимости от химического состава добавки, определяющее значение для кинетики схватывания и твердения цементной композиции могут иметь конкретные фазы. Так или иначе, в составе минеральных ускорителей для торкретирования часто присутствуют компоненты, способные принимать участие в формировании гидратных фаз, характерных для гидратации портландцемента. Интенсивное тепловыделение, возникающее вследствие быстрого протекания реакций, в значительной степени способствует быстрому схватыванию и развитию ранней прочности [14].

От состава добавок во многом зависят физико-механические свойства бетона как в раннем, так и в позднем возрасте, а также устойчивость бетона к некоторым видам коррозионного воздействия. Определяющее значение при этом имеют вводимые с добавками щелочные соединения. В соответствии с [15], ускорители схватывания и твердения для торкретбетона в зависимости от содержания щелочей разделяют на щелочные и бесщелочные. К щелочным добавкам относят такие, которые содержат соединения щелочных металлов в количестве более 1 % масс, в пересчете на Ыа20.

1.3 Щелочссодержащие добавки-ускорители

Интенсивное образование фаз АРт и АР1 лежит в основе действия алюминатов натрия и калия, широко применяемых в качестве ускорителей при торкретировании [13,16,17]. При общей дозировке 2,5-5,5 % добавки, содержащие алюминат калия являются более эффективными, но при этом и более дорогостоящими. Ускоряющая активность алюминатов зависит от типа, минералогии и удельной поверхности цемента, средняя потеря прочности в поздние сроки составляет 20-25 % по сравнению с контрольным составом[18].

Как показано в работе [16], в присутствии алюмината натрия химический состав жидкой фазы цементного теста претерпевает существенные изменения, связанные с возрастанием концентрации ионов А1(ОН)4" и ОН". Если в контрольной, т.е. бездобавочной, цементной пасте в начальный период гидратации отмечается формирование кристаллов эттрингита, то в присутствии алюмината натрия вокруг цементных зерен, согласно данным электронной микроскопии, практически сразу формируется слой из гидроалюминатов кальция пластинчатой морфологии. Образование этих фаз происходит в результате взаимодействия алюминатных ионов добавки с Са(ОН)2 с высвобождением дополнительного количества ионов ОН":

4А1(ОН)4 + 6Са(ОН)2 + 9Н20 С4АН13 + С2АН8 + 160Н

В цементных пастах, содержащих ускоритель, формируются также и кристаллы эттрингита, отличающиеся от коротких призматических кристаллов бездобавочной пасты удлиненной волокноподобной морфологией, в соответствии с реакцией:

2А1(ОН)4 + 38042 + 6СН + 26Н20 -> С3А Са804 12НгО + 140Н

Взаимодействие алюмосодержащих добавок с гипсом [19] создает дефицит

последнего в цементном тесте и таким образом способствует более активному протеканию гидратационных процессов с участием фазы С3А [13] с образованием продуктов, которые по сравнению с этгрингитом обеднены сульфатами (фаз типа АРт). При этом высокая щелочность цементных паст с добавками алюминатов оказывает стимулирующий эффект и на гидратацию силикатных фаз клинкера [17].

В качестве ускорителей не менее эффективно действуют растворы силикатов натрия или калия. Принцип их действия основан на быстром образовании цементирующей фазы кальциево-силикатного гидрогеля, образуемого взаимодействием силикат-ионов из добавки и ионов Са24, переходящих в раствор из силикатных фаз клинкера. По-существу, имеет место обменная реакция, в результате которой в жидкой фазе цементной пасты появляется дополнительные ионы ОН" в количестве, эквивалентном количеству щелочных катионов, например:

Са(ОН)2+Н28Ю42 -> СаН28Ю4 + 20Н

В условиях высоких значений рН жидкая фаза цементного теста становится пересыщенной по Са(ОН)2, в результате чего практически сразу инициируется кристаллизация портландита и фазы С-Б-Н; таким образом, при гидратация силикатных фаз в присутствии щелочных силикатов индукционный период не наступает или является предельно коротким, вследствие чего происходит быстрое схватывание цементного теста [20].

Алюминаты и силикаты натрия и калия являются щелочными ускорителями, действующими очень эффективно, вызывающими быстрое схватывание бетонных смесей и в некоторых случаях возрастание начальной прочности. Этому способствуют высокие значения рН, стимулирующие гидратацию силикатных фаз портландцемента; в случае силикатов натрия увеличение ранней прочности обусловлено также быстрым образованием С-Б-Н при участии силикатных ионов добавки. Однако присутствие щелочных соединений в высоких дозировках приводит к существенному снижению поздней прочности [21,22]. По всей

видимости, это связано с тем, что позиции кальция в структуре геля С-Б-Н занимают щелочные катионы, не способные к образованию мостиковых связей [23].

Среди других ускорителей щелочного типа, используемых в торкретных работах, следует отметить карбонат калия, при умеренных и высоких дозировках (>0,1 %) вызывающего мгновенное схватывание. Эффективность карбоната калия обусловлена протеканием обменных реакций с его участием с образованием малорастворимых фаз и влиянием на рН жидкой фазы цементного геста. Предполагается также, что карбонат калия взаимодействует с гипсом, образуя сингенит (КзБО^СаЗО^НгО). Это приводит к тому, что гипс становится неэффективным в регулировании гидратации С3А, вследствие чего происходит мгновенное схватывание [21].

Применение щелочных ускорителей может привести к появлению высоло-образовашш [24,25], и более того - к развитию щелочной коррозии бетона [26], в том случае, если в составе заполнителей присутствуют включения, реакционно-способные по отношению к щелочам [8]. Проблема щелочной коррозии бетона становится все более актуальной в связи с постепенным истощением запасов чистых видов сырья и усиливающимся воздействием на бетон техногенных факторов. Следует также отметить, что применение щелочных ускорителей требует соблюдения особых мер предосторожности во избежание ожогов кожи и поражения органов зрения. Фактор безопасности в настоящее время является весомым аргументом, ограничивающим использование щелочных алюминатов и силикатов.

Тем не менее, несмотря на то, что в настоящее время наметилась тенденция к переходу на ускорители, не содержащие щелочей, добавки на основе алюминатов и силикатов все еще находят применение из-за высокого соотношения эффективность/стоимость. Например, их используют для устройства временной крепи, для ликвидации протечек в тоннелестроении и шахтостроении.

Ограничения по применению щелочных ускорителей в разных странах имеют свои особенности. Так, например, в Норвегии и других странах Северной Европы, при торкретировании используются растворы щелочных силикатов, тогда

как щелочные алюминаты не находят применения. В то же время в Германии и Австрии ограничения были наложены на применение щелочных силикатов [3,7]. Итальянские строители при проведении работ за рубежом используют бесщелочные ускорители, однако в самой Италии предпочитают использовать щелочные силикаты. Использовашю разных видов ускорителей у себя в стране и за рубежом характерно, например, и для Японии [27].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васильев, Андрей Сергеевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Yoggy, G.D. The history of shotcrete / G.D. Yoggy// Shotcrete. 2005 (Summer). P. 26-32.

2 Melbye, T. Sprayed concrete for rock support / T. Melbye, R. Dimmock, K.F. Garshol - МВТ International Underground Construction Group, Division of МВТ: Switzerland - 2001. - 247 pp.

3 Rixom, R. Chemical Admixtures for Concrete / R. Rixom, N. Mailvaganam -E&FN Spon: London - 1999. - 446 pp.

4 EFNARC (1999) - Guidelines for Specifiers and Contractors: UK - 1996. - 35 pp.

5 William, D. Brown. Standard practice for shotcrete. Engineer Manual No. 11102-2005/ D. Brown William - Department of the army US Army Corps of Engineers DC 20314-1000: Washington - 1993-49 pp.

6 American Concrete Institute ACI 506R-90: Guide to Durable Concrete. American Concrete Institute, Farmington Hills. -1995. - 41 pp.

7 Myrdal, R. State-of-the-Art Report: Accelerating admixtures for concrete / R. Myrdal - SINTEF report № SBF BK A07025: Trondheim. - 2007. - 35 pp.

8 Тейлор, X. Химия цемента : [пер. с англ.] - М.: Мир, 1996. - 560 с.

9 Барабанщиков, Ю.Г. Эффективность добавок-ускорителей схватывания и твердения для торкрет-бетона / Ю.Г. Барабанщиков, А.С. Васильев // Инженерно-строительный журнал. - 2012. - Вып. 8. - С. 72-78.

10 Барабанщиков, Ю.Г. Регулирование сроков схватывания цемента химическими добавками / Ю.Г. Барабанщиков, В.А. Соколов, А.С. Васильев, М.В. Шевелев // Alitinform: Цемент. Бетон. Сухие смеси. - 2012. - Т. 25, Вып. 3. -С. 32-41.

11 Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Fourth Edition / под ред. Peter Hewlett. - Elsevier Science & Technology Books, 2003. - 1092 pp.

12 Advances in Cement Technology: Chemistry, Manufacture and Testing/ под ред.

S.N. Ghosh. - Tech Books International, 2002. - 828 pp.

13 A'itcin, P.C. Binders for durable and sustainable concrete. / P.C. A'itcin - Taylor & Francis, 2008, 529 pp.

14 Shebl, F.A. A new approach on the hydratation mechanism of tricalcium Silicate./ F.A. Shebl, F.M. Helmy // Ccm. Concr. Res. - 1985. - V. 15, N 5. - P. 747-757.

15 Admixtures for concrete, mortar and grout. Part 5. Admixtures for sprayed concrete. Definitions, requirements, conformity, marking and labeling: EN 934—5.

16 Xu, Q. Early hydratation of ordinary Portland cement with an alkaline shotcrete accelerator/ Q. Xu, J. Stark // Adv. Cem. Res. - 2005. - V.17, N 1. - P. 1-8.

17 Andersen, M.D. Characterization of white Portland cemcnt hydration and the C-S-H structure in the presence of sodium aluminate by 27A1 and 29Si MAS NMR spectroscopy/ M.D. Andersen, H.J. Jakobsen, J. Skibsted // Cem. Concr. Res. -2004. - V. 34, N 5. - P. 857-868.

18 Prudhcio, J. Luiz Roberto. Accelerating Admixtures for Shotcrete/ Luiz Roberto Prudhcio J. // Cem. Concr. Сотр. - 1998. - V. 20, N 2-3. - P. 213-219.

19 Paglia, C. The influence of alkali-free and alkaline shotcrete accelerators within cement systems. I. Characterization of the setting behavior./ С Paglia, F. Wom-bacher, H. Bohni // Cem. Concr. Res. - 2001. - V. 31, N 6. - P. 913-918.

20 Брыков, A.C. Особенности гидратации портландцемента в присутствии гидросиликатов натрия/ А.С. Брыков, В.В. Данилов, А.В. Ларичков // Ж. прикл. химии. - 2006. - Т. 79, Вып. 4. - С. 533-536.

21 Jawed, I. Alkalies in cemcnt: a review. /1. Jawed, J. Skalny // Cem. Concr. Res. -1978.-V. 8, N 1. - P. 37-52.

22 Varley, N. Experiences with the use of Alkali Free Accelerators (AFA) in Asia/ N. Varley // Tunneling and Underground Space Technology - 2006. - V. 21, N 3-4.-P. 409.

23 Brykov, A.S. Influence of Alkali Ions on a Silicon Site Distribution in Portland Cement Paste by 29Si-MAS NMR Spectroscopy/ Brykov A.S., Danilov V.V., Mokeev M.V. // XIII International Congress on the Chemistry of Cement, Ma-

drid, 3-8 July, 2011, (труды изданы на компакт-диске, поэтому страницы отсутствуют).

24 Mai, D. Advanced Experiences with High Perfomance Alkali-free non-Toxic Powder Accelerator for All Shotcrcte Systems/ D. Mai // Sprayed Concrete Technology for the21 st Century. Edinburgh, 1996.

25 Huber, H. Spritzbeton mit alkalifreier Erstarrungsbeschleunigung- umweltneutraler Spritzbeton / H. Huber, J. Gantner, W. Kusterle //, Zement und Beton. -1994.-V. 1,-P. 19-21.

26 Won, J.P. Experimental and statistical analysis of the alkali-silica reaction of accelerating admixtures in shotcrcte./ J.P. Won, B.R. Choi, J.W. Lee // Construction and Building Materials. - 2012. - V. 30, - P. 330-339.

27 Bracher, G. Worldwide sprayed concrete: state-of-the-art report/ G. Bracher // Int. symposium on Waterproofing for Underground Structures, Sao Paulo (Brazil), 2005.-11 pp.

28 Paglia, C. The Influence of Calciumsulfoaluminate as Accelerating Component within Cementitious Systems/ C. Paglia //Dissertation submitted to the SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY for the Degree of Doctor Of Technical Science 2000, 186 pp.

29 Beretka, В d Vito J.. Hydraulic Behaviour of Calcium Sulfoaluminate-based Cements derived from Industrial Process Wastes/ J.Beretka В d Vito, L. Santoro, N.Sherman, G. Valenti// Cem. Concr. Res. - 1993. -V. 23, N 5. - P. 1205-1214.

30 Saout, G.L. Hydration of Portland cement with additions of calcium sulfoalumi-nates/ G.L. Saout, B. Lothenbach, A. Hon // Cem. Concr. Res. - 2013. - V. 43, -P. 81-94.

31 Nagataki, S. Expansive admixtures (mainly ettringite)/ S. Nagataki, H. Gomi // Cem. Concr. Сотр. - 1998. - V. 20, N 2-3. - P. 163-170.

32 Park, H.G. Influence of a Ci2A7 mineral-based accelerator on the strength and durability of shotcrete. / H.G. Park, S.K. Sung, C.G. Park // Cem. Concr. Res. -2008. - V. 38, N 3. - P. 379-385.

33 Mori, Т., Otsuka Т. Effects of addition ratio of amorphous calcium alumi-nate/anhydrite on physical properties of rapid hardening mortars/ T. Mori, T. Otsuka // 18 int. Baustofftagung "ibausil" (Weimar, 2012), Tagungsbericht (тезис 1.30 присутствует только в электронном виде).

34 Le Saout, G. Hydration mechanism of quick hardening cement based on OPC blended with an amorphous calcium aluminate/ G. Le Saout, F. Winnefeld, B. Lothenbach //18 Int. Baustofftagung "ibausil" (Weimar, 2012), Tagungsbericht -Band 1, - P.474-481.

35 Sakai, E. Ettringite formation and microstructure of rapid hardening cement/ E. Sakai, Y. Nikaido, T. Itoh, M. Daimon // Cem. Concr. Res. - 2004. - V. 34, N 9. -P. 1669-1673.

36 Sisomphon, K. Self-healing of surface cracks in mortars with expansive additive and crystalline additive/ K. Sisomphon, O. Copuroglu, E.A.B Koenders // Cem. Concr. Сотр. - 2012. - V. 34, N 4. - P. 566-574.

37 Илясов, А.Г. Гидратация и твердение цементов в присутствии тонкодисперсных оксидов - гидроксидов алюминия : дисс.канд. техн. наук. : 05.17.12 / А.Г. Илясов / СПБГТИ(ТУ). - СПб. 2005. - 179 с.

38 Морозов, Н.М. Ускоритель твердения бетона на основе гальванического шлама/ Н.М. Морозов, С.В. Степанов // Инженерно-строительный журнал. -2012.-Вып. 8.-С. 67-71.

39 Erdem, Е. Hydration and mechanical properties of Portland cement containing eloxal waste from aluminium industry/ E. Erdem, M.E. Gunay, R. Donat // Journal of Materials Processing Technology. - 2003. - V. 136, N 1-3. -P. 35-38.

40 Hemanth, J. Compressive strength and microstructural properties of lightweight high-strength cement mortar reinforced with eloxal / J. Hemanth // Materials and Design. - 2006. - V. 27, N 8. - P. 657-664.

41 Kloprogge, J.T. Near-infrared spectroscopic study of basic aluminum sulfate and nitrate/ J.T. Kloprogge, H. Ruan, R.L. Frost // Journal of Materials Science. -2001. - V. 36, N 3. - P. 603-607.

42 Kloprogge, J.T., Frost R.L. Raman microscopy study of basic aluminum sulfate // Journal of Materials Science. - 1999. -V. 34, N 17. - P. 4199^202.

43 Kloprogge, J.T. Near-infrared spectroscopic study of [AlO^Al^OH^^O)^]7*-0-Si(0H)3 nitrate crystals formed by forced hydrolysis of A13+ in the presence of TEOS/ J.T. Kloprogge, H. Ruan, R. L. Frost // Spcctrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolccular Spectroscopy. 2000. - V. 56, N 12. - P. 2405-2411.

44 A. c. 1260334 СССР, МКИ C01F 7/74. Способ получения коагулянта основного сульфата алюминия / А.К. Запольский, JI.А. Бондарь, И.И. Дешко, В.П. Прихнич (СССР). - № 3776388/22-02; заявл. 01.08.84; опубл. 30.09.86, Бюл. №36.-2 с.

45 Матвеев, В.А. Изучение некоторых физико-химических свойств основных сульфатов алюминия/ В.А.. Матвеев, В.И. Захаров, Д.В. Майоров, А.Р. // Ж. прикл. химии.-2010.-Т. 83, Вып. 4.-С. 598-601.

46 Заявка 6302954 USPTO, МПК С 04 В 24/04. Solidifying and hardening accelerator for hydraulic binders / Lunkenheimer R., Breker J., Potencsik I., et al.; Bk Giulini Chemie Gmbh - № 09/297,131; заявл. 25.10.96; опубл. 16.10.01. США.

47 Заявка 7037369 USPTO, МПК С 04 В 40/00. Accelerator composition / An-gelskaar Т.; Construction Research & Technology Gmbh - № 10/491,012; заявл. 26.08.02; опубл. 02.05.06. США.

48 Заявка 2006210716 USPTO, МПК В 05 D 7/00. Cement accelerator and method / Angelskaar Т.; Teije Angelskaar - № 10/495,825; заявл. 07.11.02; опубл. 21.09.06. США.

49 Заявка 6723163 USPTO, МПК С 04 В 24/12. Concrete admixture / Hofmann Т.; Mbt Holding Ag - № 09/763,482; заявл. 29.05.00; опубл. 20.04.04. США.

50 Заявка 5968256 USPTO, МПК С 04 В 28/02. Cement accelerating admixture / Leikauf В.; Mbt Holding Ag - № 08/765,714; заявл. 07.08.95; опубл. 19.10.99. США.

51 Заявка 6692564 USPTO, МПК С 04 В 28/00. Preparation of concrete accelerator / Hofmann Т.; Mbt (Schweiz) Ag - № 10/164,348; заявл. 06.06.12; опубл.

17.02.04. США.

52 Заявка 5997630 USPTO, МПК С 04 В 24/12. Concrete accelerators / Angelskar Т., Gebhardt Н., Leikauf В., Mader V.; МЫ (Schweiz) Ag - № 08/672,822; заявл. 28.06.96; опубл. 07.12.99. США.

53 Заявка 20080110375 USPTO, МПК С 04 В 24/00. Solidification and hardening accelerator for hydraulic binding agents and method for the production thereof / Sommer M., Mader U., Wombacher F., Lindlar В.; Sika Technology Ag - № 12/003,448; заявл. 26.12.07; опубл. 15.05.08. США.

54 Заявка 20100018440 USPTO, МПК С 04 В 40/00. Solidification and hardening accelerator for hydraulic binders and process for its preparation / Schurch H., Wombacher F., Lindlar В., et al; Sika Technology Ag - № 12/449,471; заявл. 13.02.08; опубл. 17.07.12. США.

55 Заявка 20110017100 USPTO, МПК С 04 В 22/04. Water-based setting and hardening accelerator for hydraulic binders and process for producing it / Lindlar В., Wombacher F., Schurch H., Mader U.; Sika Technology Ag - № 12/897,373; заявл. 04.10.10; опубл. 27.01.11. США.

56 Заявка 6537367 USPTO, МПК С 04 В 022/06. Alkali-free setting and hardening accelerator / Sommer M., Wombacher F., Burge Т.; Sika Schweiz Ag - № 09/881,731; заявл. 18.06.01; опубл. 25.03.03. США.

57 Заявка 20100003412 USPTO, МПК В 05 D 3/10. Stable Sprayed Concrete Accelerator Dispersion Having A High Active Substance Content / Weibel M.; Martin Weibel - № 12/307,893; заявл. 27.02.07; опубл. 07.01.10. США.

58 Запольский, А.К. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение./ А.К. Запольский, А.А. Баран - Д.: Химия, 1987.-208 с.

59 Sarpola, A. The hydrolysis of alumimium, a mass spectrometric study/ A. Sarpola - Oulu.: Academic dissertation. - Faculty of Technology of the University of Ou-lu, 2007.-104 pp.

60 Vogels, R.J.M.J. Homogeneous forced hydrolysis of aluminum through the ther-

mal decomposition of urea/ R.J.M.J. Vogels, J.T. Kloprogge, J.W. Geus// Journal of Colloid and Interface Science. - 2005. - V. 285, N 1. - P. 86-93.

61 Demirata, B. et al. The effect of the order of reagent addition on the settling rate of aluminium hydroxide in the Al(III)-Na2C03 system// Water, Air, and Soil Pollution. - 2002. - V. 133, N 1-4. - P. 265-282.

62 Casey, W. Large Aqueous Aluminum Hydroxide Molecules/ W. Casey // Chemical Reviews.-2006.-V. 106, N 1.-P. 1-14.

63 Ламберов, A.A. Влияние пептизации на текстурные и физико-механические свойства гидроксидов алюминия / А.А. Ламберов, О.В. Левин, С.Р. Егорова, Д.А. Евстягин, А.Г. Аптикашева // Журнал прикладной химии. -2003. Т. 76.

- С. 365-372.

64 Giebson, С. Influence of acetate and formate-based deicers on ASR in airfield concrete pavements/ C. Giebson, K. Seyfarth, J Stark// Cem. Concr. Res. - 2010.

- V. 40, N 4. - P 537-545.

65 Maltese, C. Effects of setting regulators on the efficiency of an inorganic acid based alkali-free accelerator reacting with a Portland cement/ C. Maltese, C. Pis-tolesi., A. Bravo et al.// Cem. Concr. Res. - 2007. - V. 37, N 4. - P. 528 - 536.

66 Paglia, C. An evaluation of the sulfate resistance of cementitious material accelerated with alkali-free and alkaline admixtures. Laboratory vs. field/ С Paglia, F Wombacher, H Bohni, M Sommer // Cem. Concr. Res. - 2002. - V. 32, N 4. - P. 665-671.

67 Штарк Й., Вихт Б. Долговечность бетона. Пер. с нем. под ред. П.В. Кривен-ко. Киев: Оранта, 2004. - 301 с.

68 Collcpardi, М. A state-of-the-art review on delayed ettringite attack on concrete / M. Collepardi// Cem. Сотр. Res. - 2003. - V. 25, N 4-5. - P. 401-407.

69 Durability of concrete and cement composites / под ред. C.L. Page, M.M. Page. -New York: CRC Press, 2007. - 404 p.

70 St John, D.A. Concrete petrography. A handbook of investigative techniques. / A.B. Poole, I. Sims. - London: Arnold, 1998. - 566 p.

71 Santhanam, M., Cohen M. D., Olek J. Sulfate attack research - whither now?/ M. Santhanam , M. D. Cohen , J. Olek// Cem. Concr. Res. - 2001. - V. 31, N 6. -P.845-851.

72 Natesaiyer, K.C. Chemical agents for reducing solubility of silica in IN sodium hydroxide/ K.C. Natesaiyer, К. C. Hover // Cem. Concr. Res. -1992. - V. 22., N 4.-P. 653-662.

73 Брыков, A.C. Пуццолановая активность гидроксидов алюминия и их эффективность в качестве ингибиторов щелоче-силикатных реакций. / А.С. Брыков, А.В. Анисимова // Цемент и его применение. - 2013. - Вып. 4. - С.76-80.

74 Модифицированные бетоны. Теория и практика. Батраков ВТ. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М., 1998. - 768 с.

75 Cheunga, J. Impact of admixtures on the hydration kinetics of Portland cement/ J. Cheunga,, A. Jeknavorian, L. Roberts, D. Silva // Cem. Concr. Res. - 2011. - V. 41, N 12. - P 1289-1309.

76 Юстнес, X. Ускорение замедлением./ Юстнсс X // Цемент и его применение. -2012.-Вып. 5. С. 32-37.

77 Pickelmann, J. A mechanistic study explaining the synergistic viscosity increase obtained from polyethylene oxide (PEO) and р-naphthalene sulfonate (BNS) in shotcrete/ J. Pickelmann, J. Plank// Cem. Cone. Res. - 2012. - V. 42, N 11. - P. 1409-1416.

78 Matschei, T. Contribution to an improved understanding of the hydration kinetics of ОРС/ T. Matschei, M. A. Costoya // 18 Int. Baustofftagung "ibausil" (Weimar, 2012), Tagungsbericht - Band 1, P.276-285.

79 Garrault, S. On the origin of the dormant period of cement hydration/ S. Garrault, A. Nonat, Y. Sallier, L Nicoleau // Proceedings of the XIII International Congress on the Chemistry of Cement: Abstracts and Proceedings. Madrid: ICCC, 2011. (труды изданы на компакт-диске, поэтому страницы отсутствуют).

80 Пат. 2175951 Российская федерация, МПК С 01 F 7/14. Способ получения

высокоактивного алюминия / Гашков, Г.И., Вольфсон Г.И., Архипов С.Н., Максимова JI.H., Лайнер Ю.А. ; заявитель и патентообладатель ОАО "Бок-ситогорский глинозем", АОЗТ "Процесс" - 2000104486/12 ; заявл. 25.02.00 ; опубл. 20.11.01.

81 Брыков, А.С. Ускорители схватывания и твердения для торкрет-бетонов/ А.С. Брыков, А.С. Васильев // Цемент и его применение. - 2012. - Вып. 3. -С.112-117.

82 Заявка 7699931 USPTO, МПК С 04 В 22/14. Solidification and hardening accelerator for hydraulic binding agents and method for the production thereof / Sommer M., Mader U., Wombachcr F., Lindlar B; Sika Technology Ag - № 12/003,448; заявл. 26.12.07; опубл. 20.04.2010. США.

83 ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема. - М.: Изд-во стандартов, 2003.- 11 с.

84 Standard Test Method for Length Change of Hydraulic-Cement Mortars Exposed to a Sulfate Solution: ASTM С1012-04.

85 Wittekindt, W. Sulfatbestandigc zemcnte und ihre prufiing./ W. Wittekindt // Zement-Kalk-Gips. - 1960 - V. 13, N 2. - P. 565-572.

86 Almeida, I.R. Resistance of high strength concrete to sulfate attack: soaking and drying test // Durability of Concrete; The Second International Conference (Montreal, 1991), Proceedings - SP 126, V. II, P. 1073-1092.

87 Standard Test Method for Potential Expansion of Portland-Cement Mortars Exposed to Sulphate: ASTM International C452-06.

88 Talero, R. Kinetochemical and morphological differentiation of cttringites by the Le Chatelier-Anstett test/ R. Talero // Cem. Concr. Res. - 2002. - V. 32, N. 5. -P. 707-717.

89 American Concrete Institute ACI 201.2R-92: Guide to Durable Concrete. American Concrete Institute, Farmington Hills. -1992.-41 pp.

90 Concrete - Part 1: Specification, Performance, Production and Conformity: EN

91 Biczok, I. Concrete Corrosion Concrete Protection./ I. Biczok - New York: Chemical Publishing Company Inc., 1967. - 543 p.

92 Cohen, M.D. Sulfate attack on concrete - research needs? / M.D. Cohen, B Mather //Aci Materials Journal. - 1991. - V. 88, N 1. - P. 62-69.

93 Mulenga, D.M. Praxisnahes Prüfverfahren zum Sulfatwiderstand von Beton und Mörtel mit und ohne Flugasche / D.M. Mulenga, J. Stark, P. Nobst// Beitrage zum DafStb. - 1999 - Forschungskolloquium 37, P. 197-207.

94 Scott, J.F. Potential new test for alkali-aggregate reactivity/ J.F. Scott, C.R. Dug-gan // Grattan-Bellcw, P. E. (cd.) Concrete Alkali-Aggregate Reaction, Noyes, New Jersey. - 1986 - P. 319-323.

95 Mielich, O. Practical investigation of the sulfate resistance of concrete from construction units/ O. Mielich, C. Ottl // Otto-Graf-J. - 2004. -N. 15. - P. 135-152.

96 Yu, C. Mechanism of expansion of mortars immersed in sodium sulfate solutions/ C. Yu, W. Sun, K. Scrivener // Cem. Concr. Res. - 2013. - V. 43, N 5. P. 105111.

97 Steinegger, H. Prufung und beurteilung der sulfatwiderstandsfahigkeit van Zementen./ H. Steinegger // Zement-Kalk-Gips. - 1970 - V. 23, N 2. - P. 67-71.

98 Hughes, D.C.: The use of beams with a single edge notch to study the sulfate resistance of OPC and OPC/PFA pastes./ D.C. Hughes, T. Grounds // Mag. Concr. Res. - 1985. - V. 37, N 131. - P 67-74.

99 Mehta, P.K. A new test for sulfate resistance of cements/ P.K. Mehta, O.E. Gjorv // Test. Eval. - 1974. - V. 2, N 6. - P. 510-515.

100 Sand, W. Biotest system for rapid evaluation of concrete resistance to sulfur-oxidizing bacteria./ W. Sand, E. Bock, D.C. White // Mater. Perform. - 1987. -V. 26, N3,-P. 14-17.

101 Andersen, M.D. A new aluminium-hydrate species in hydrated Portland cements characterized by 27A1 and 29Si MAS NMR spectroscopy/ M.D. Andersen, H.J. Jakobsen, J. Skibstcd // Cem. Concr. Res. - 2006. - V. 36, N 1. - P. 3-17.

102 Mcndcs, A. NMR, XRD, IR and synchrotron NEXAFS spectroscopic studies of OPC and OPC/slag cement paste hydrates/ A. Mendes, W.P. Gates, J.G. San-jayan, F. Collins // Materials and Structures. - 2011. - V. 44, N 10. - P. 17731791.

103 Rawal, A. Molecular Silicate and Aluminate Species in Anhydrous and Hydrated Cements /А. Rawal, B.J. Smith, G.L. Athens et al // J. Am.Chem.Soc. - 2010. -V. 132, N. 21.-P. 7321-7337.

104 Ramachandran, V.S. Handbook of thermal analysis of construction matcrials/V.S. Ramachandran, R. M. Paroli, J. J. Bcaudoin, and A. H. Delgado/- Norwich, New York, U.S.A: William Andrew Publishing, 2002 - P. 680.

105 Du, X. Influences of ph value on the microstructure and phase transformation of aluminium hydroxide/ X. Du, Y. Wang, X. Su, J. Li // Powder technology- 2009. -V. 192, N 1.-P. 40-46.

106 Delgado, A. H. Comparison of IR techniques for the characterization of construction cement minerals and hydrated products/ A. H. Delgado, R. M. Parolli, J. J. Beaudoin // Applied spectroscopy - 1996. - Vol. 50, N 8. - P. 970-976.

107 Ylmen, R. Early hydration and setting of Poratland cement monitored by IR, SEM, and Vicat techniques/ R. Ylmen, U. Jaglid, B.M. Stecnari, I. Panas/ Cem. and conc. res. - 2009. - Vol. 39, N 5. - P. 433-439.

108 Ramachandran, V. S. Handbook of analytical techniques in concrete science and technology. - Norwich, NY [etc]: William Andrew Publishin, 2001. - 990 p.

109 Isobe, T. Solid-state 1H and 27Al NMR studies of amorphous aluminum hydroxides/ T. Isobe, T. Watanabe et. al. // Journal of Colloid and Interface Science. -2003. - V. 261, N 2. - P 320-324.

110 Брыков, А.С. Влияние ультрадисперсных кремнеземов на гидратацию портландцемента / А. С. Брыков, Р. Т. Камалиев, М. В. Мокеев // Ж. прикл. химии. - 2010. - Т. 83, Вып. 2. - С. 211 - 216.

111 Xu, Q. The chemical action of Al(OH)3 accelerators in the early hydration of Portland cements/ Q. Xu, J Stark // Zement Kalk Gips. - 2008. - V. 61, N 3. - P.

82—92.

112 Cloos, P. Structural Organization in Amorphous Silico-Aluminas / P. Cloos, A J. Leonard, J.P. Moreau et al // Clays and clay Minerals. - 1969. - V. 17, N 5. - P. 279-287.

113 Брыков, A.C. Гидратация портландцемента в присутствии высокоактивных гидроксидов алюминия / Брыков A.C., Васильев A.C., Кузьмин В.А. // Цемент1 и его применение - 2012. - Вып. 5. - С. 112-117.

114 Richardson, I.G. The nature of C-S-H in hardened cements / I.G. Richardson // Cem. Concr. Res. - 1999. - V. 29, N 8. - P. 1131-1147.

115 Брыков, A.C. Влияние высокоактивных гидроксидов алюминия на гидратацию портландцемента в ранний период / A.C. Брыков, A.C. Васильев, М.В. Мокеев // Ж. прикл. химии. - 2012. - Т. 85, Вып. 12. - С. 1903-1909.

116 Брыков, A.C. Сульфатостойкость портландцементного камня с алюмосо-держащими ускорителями схватывания./ Брыков A.C., Васильев A.C., Мокеев М.В. // Цемент и его применение - 2013. - Вып. 5. - С. 110-115.

117 Брыков, A.C. Гидратация портландцемента в присутствии алюмосодержа-щих ускорителей схватывания/А.С. Брыков, A.C. Васильев, М.В. Мокеев // Ж. прикл. химии. - 2013. - Т. 86, Вып. 6. - С. 849-857.

118 ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия — М.: Стандартинформ, 2010. - 16 с.

119 ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. - М.: Изд-во стандартов, 2003. - 11 с.

Утверждаю,

I лааный-технолог, доверенность о! генерального директора 31 О/и от 01.01.20Нг

Иск. N4

RSC-8 шлъШтЫ

Россия, 18734-1. г. Ытршсм, Пьнинградкка« овл.. уя. HsSefiOÄb ая, д. 1/1? Тел.: f.8121 327-44-45 ©дне- +7 {Sia? 33i-S3~97

Служебный акт _1612/2012_по выпуску опытной/установочной партии.

» декабря 2012 г. На ГШ УГиД линия Л'аЗ, совместно с бригадой № 2 был произведен выпуск опытной партии ускорителя для торкрет-бетона.

Шьем выпуска опытной партии составил 8500 кг.

Продукция была расфасована в пластиковые емкости 1000л б ш I.

Опытная партия промаркирована следующим образом на емкостях в маркировке сделана

пометка «Ускори тель для торкрет-бетона ОПТ».

Отобрашсые пробы переданы на испытания й ИЛ ОТК.

Продукция находится на складе НН.

Выпуск продукции производился по следующей рецептуре;

Материал Единица Количество

Сульфат алюминия (17%АЬО;«) кг 50

Аморфный гндрокенд алюминия кг L. V.......

Сульфаминовая кислота кг 5

Вода И' 37

Итого кг 100,000

№ пп Наименование показателя Значение

1 2 Внешний вид Жидкость желтоватого цвета

Массовая доля сухого вещества, % 53,0

3 Плотность, г/см3 1,425

Должность ФИО Подпись

Руководитель лаборатории ЛБТиСХ Жиронкмн В.В. ' -----------------

Инженер лаборатории ЛБТиСХ Васильев A.C.

955 «Эу.Г* 6в*МИМ»

щяттяшат * arm* зммьи* ете owewawe* *гчтшят»т ш твеш

tos вс-ОКРО! WS!« К«а«ч> «ЖОКХ »1«

Утверждаю

инженер

Щ «№»/ пША 2013i

ООО «Строймонтаж-14>> Резниченко АЛ

АКТ

Об иепольчовашш жидкого бесщелочного ускорителя схватыышпи i' твердения для торкрет-бетона.

Настоящий акт составлен представителями ООО «СтроимошаА-14» Пхаладзе М.Д я Павловым R.B. и представителями ООО «Зм-Си Ьаухоми»-менеджером гю продажам Харченко A.A. и инженером ЛБ Васильевым A.C.. в том, что 22 марта 2013 года проводила работы по торкреr-öe'iоннронапи¡о на объекте «Строительство центральной автомагистрали г. Сочи '-.Дублер К) pop I но) о проспекта» от км 172 федеральной автодороги М-27 Дл.->«Г>! Сочи (р.Пеахе) до начало обхода города Сочи IIK0 (р.Агура) с реконструкцией участка автомобильной дороги от уд. Земляничная дл Курортного проспекта, Краснодарский край, Тоннель .N"»5 и №5а, участок Кч 14 с применением в качестве ускорителя для торкрет-бетона опьшг-ю партию состава, разработанного инженером ЛБ Васильевым A.C. на кафедре химической технологи» строительных и специальных вя'л;ущях вещее, и СП Б ГШ.

При использовании добавки было отмечено:

- сроки схватывания 'бетона при введении ускорителя позволяют нести непрерывный процесс проходки тоннеля.

- дозировка добавки снижена на 1% по сравнению с аналогами

- отскок 5-7 %

- отсутствует разупрочнение бетона при оптимальных дозировках

Начальник учасчка Лгй 14

Пхаладче М.Д

/

На1 ¡ад ¡л шк лаборатории

ПавловЬ В

ООО «Ом-С и Баухеми»

Менеджер по продажам

Харчен ко Л. л.

Инженер Л Б

Васильев Л.С.

Брыкову A.C.. доктору технических наук, профессору кафедры химической технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-11етербургский государе«венный i ехнологический институт (технический университет)»

1909013, г. Санкт-Петербург, Московский пр.,26.

Исх №

WC-Ssaetiemle

Pocztm, 187341,

г, KtifjoacK.

|Й9 кип граде »в» обе,,

Д. Vi7

Teuf, 47 mm 327-44-45 «ям«; *t »*«> Ж»1-93 »7

vjvvvi .да с (кте he fr» i >:<, f'.J

Информационное письмо Результаты, достигнутые Васильевым Андреем Сергеевичем на кафедре химической технология строительных и специальных вяжущих веществ С.ПБГГИ (ТУ), отраженные в его диссертации «Влияние алюмоеодержаших ускорителей на гидратацию и твердение портландцемента», использовались при разработке гфомышленно-выпускаемых продуктов Centrainent Rapid 640 R и Centrament Rapid 650 R (Добавки ускорители схватывания и твердения для бетонов и растворов ТУ 5745-029-51552155-2007 с изм.№1 от 30.01.2012). ИзмененияJfe 1.

№ im I ^именование Норма для добавки

Центрамент Ранил 640R (Centrament Rapid 640R) Цен фамеит Рапид 650R (Centrament Rapid 650R)

1 Внешний вид Жидкость желтоватого цвета в соответствии с образцом Жидкость желтоватого цвета в соответствии с образцом

Массовая доля сухого вещества, % 41,0-45,0 47.0-52,0

1 3 Плотность, г/см" 1,320-1,360 1,380-1.440

Г лавный технолог OCX) «Эм-Си Баухеми». доверенность от генерального директора № 310% от 01.01.2014г

iiSf

У н

¡rS j 'MC цц

• ч -К

'Лов P.M.

НИНЮШМШ «TT v

v т ышютшюежя я ьнт ow оаэ .s*« sts- ewt дамш»

itas p-5 OWH* вянга» «а» л» ЭКОНА -иг»»