Процессы гидратации и структурообразования модифицированного самоуплотняющегося бетона

В статье рассмотрены вопросы повышения эксплуатационных характеристик самоуплотняющегося бетона, путем модифицирования структуры цементного камня разработанным комплексным модификатором. Изучено влияние комплексного модификатора и его компонентов: гиперпластификатора (ГП), гидрофобизатора (ГФ), метакаолина (МтК) на реологию, тепловыделение, контракцию цементного теста, а также на предел прочности при сжатии, микроструктуру и фазовый состав цементного камня. Введение комплексного модификатора позволяет повысить прочность цементного камня на 75 % по сравнению с контрольным. Определение кинетики изменения показателя рН, седиментации, контракции и тепловыделения цементных суспензий выявлен характер гидратации цемента в составе с комплексным модификатором, проявляющийся в начальном замедлении степени гидратации цементного камня из-за блокирующего действия гиперпластификатора и гидрофобизатора. Изучение сколов цементного камня с помощью электронной микроскопии показало, что в составе с комплексным модификатором кристаллические новообразования формируются значительно меньшей дисперсности, чем в составе без добавки. Увеличение концентрации гидросульфоалюмината кальция в порах и капиллярах, увеличение удельной поверхности гидратных фаз, как в общей структуре цементного камня, так и в дефектных областях пространственного скелета, уменьшение пористости приводит к упрочнению материала. Методами дифференциально термического и рентгенофазового анализа установлен механизм структурообразования цементного камня в составе с комплексным модификатором, проявляющийся в блокирующем эффекте ГП и ГФ, что выражается в пониженном количестве портландита и большем содержании исходных фаз цементного клинкера, при этом МТК взаимодействует с гидроксидом кальция, что способствует уплотнению материала. Уменьшение эттрингита в составе с комплексным модификатором связано с осаждением молекул гиперпластификатора на частицы C3A, ограничивающем взаимодействие с водой.