POSSIBILITIES OF USING METAKAOLIN TO REDUCE THE CEMENT STONE SHRINKAGE

Authors

  • D. O. Kazantsev South Ural State University, Zlatoust
  • A. A. Kirsanova South Ural State University, Chelyabinsk

Keywords:

organomineral additives, active mineral additives, metakaolin, shrinkage, cement stone, concrete

Abstract

The analysis of literature on the topic of research was performed. The main causes of cement stone and concrete shrinkage were identified. It was found that the shrinkage is caused, first of all, by the combined action of capillary forces and forces appearing when water is removed from the layers formed between the crystals of the cement stone newgrowths. The effective method for reducing the cement stone and concrete shrinkage was considered. The desired effect was achieved through the introduction of modifying additives, including sulfate ions and aluminates, which allow to form various modifications of calcium hydrosulfoaluminate. The main hypothesis was formulated about the effect of metakaolin on the shrinkage deformation of cement stone and concrete, according to which the addition of a combination of the additive with superplasticizer and gypsum would theoretically contribute to the reduction of the shrinkage deformations.

References

Михайлов, В.В. Расширяющийся и напря-гающий цементы и самонапряженные железобе-тонные конструкции / В.В. Михайлов, С.Л. Лит-вер. – M.: Стройиздат, 1974. – 312 с.

Кузнецова, Т.В. Глиноземистый цемент / Т.В. Кузнецова, Й. Талабер. – М.: Стройиздат, 1988. – 272 с.

Добавки в бетон. Справочное пособие / В.С. Рамачандран, Р.Ф. Фельдман, М.И. Колепар-ди и др. – М.: Стройиздат, 1988. –575 с.

Кривобородов, Ю.Р. Физико-химические свойства сульфатированных клинкеров / Ю.Р. Кривобородов, С.В. Самченко // Аналитиче-ский обзор ВНИИЭСМ. – М., 1991. – Серия 1. Це-ментная промышленность. – 55 с.

Осокин, А.П. Сульфожелезистые цементы и их свойства / А.П. Осокин, Ю.Р. Кривобородов // Труды Московского химико-технологического ин-ститута им. Д.И. Менделеева. Выпуск 137: Сили-катные материалы для строительства и техни-ки.– 1985. – С. 23–29.

Цилосани, З.Н. Усадка и ползучесть бето-на. – Тбилиси: Мецниереба, 1979. – 226 с.

Александровский, C.B. Экспериментально-теоретические исследования усадочных напряже-ний в бетоне / C.B. Александровский / Бетон и же-лезобетон. – М.: Стройиздат, 1965. – 285 с.

Janotka, I. Metakaolin sand-blended-cement pastes: rheology, hydration process and mechanical properties / I. Janotka, F. Puertas, M. Palacios et al. // Construction and Buildings Materials. – 2010. – Vol. 24. – P. 791–802.

Баженов, Ю.М. Модифицированные высо-кокачественные бетоны / Ю.М. Баженов, В.С. Демьянова, В.И. Калашников. – М.: Изд-во Ассо-циации строительных вузов, 2006. – 368 с.

Айрапетов, Г.А. О возможности направ-ленного структурообразования напрягающих и рас-ширяющихся бетонов / Г.А. Айрапетов, А.И. Пан-ченко // Ресурсосберегающие технологии железобе-тонных конструкций на основе напрягающих це-ментов. – М.: Стройиздат, 1989. – С. 13–19.

Батудаева, A.B. Высокопрочные модифи-цированные бетоны из самовыравнивающихся смесей / A.B. Батудаева, Г.С. Кардумян, С.С. Ка-приелов // Бетон и железобетон. – 2005. – № 4.– С. 14–18.

Миненко, Е.Ю. Усадка и усадочная тре-щиностойкость высокопрочных бетонов с орга-номинеральными модификаторами: автореф. дис. … канд. техн. наук. 05.23.05 / Е.Ю. Миненко; МГГРУ. – Пенза., 2004. – 130 с.

Оучи, М. Самоуплотняющийся бетон: разработка, применение и ключевые технологии / М. Оучи // Материалы 1-й Всероссийской конфе-ренции по проблемам бетона и железобетона. – М., 2001. – Кн. 1. – С. 209–215.

Turcry, P. Study of Plastic Shrinkage of Self-compacting Concrete / P. Turcry, A. Loukoli // Pro-ceedings of 3rd International Symposium on Self-Compacting Concrete, 17–20 August 2003. Reykjavik, Iceland. – P. 576–585.

Фан, Т.В. Самоуплотняющиеся высоко-прочные бетоны с золой рисовой шелухи и мета-каолином: автореф. дис. … канд. наук. 05.23.05 / Т.В. Фан; РГСУ. – Ростов н/Д., 2013. – 184 с.

Метакаолин в строительных растворах и бетонах / Л.И. Дворкин, Н.В. Лушникова, Р.Ф. Рунова и др. – Киев: Изд-во КНУБiА, 2007. – 215 с.

Кардумян, Г.С. Новый органоминераль-ный модификатор серии «МБ» – Эмбэлит для производства высококачественных бетонов / Г.С. Кардумян, С.С. Каприелов // Строительные материалы, 2005. – № 8. – С. 12–15.

Винь, Н.Т. Разработка органоминераль-ных модификаторов для получения высокопрочных бетонов с компенсированной усадкой / Н.Т. Винь, Н.Д. Чинь, Ю.М. Баженов // Вестник МГСУ. – 2012. – № 1. – С. 72–76.

Effect of Superplasticizer Type on the Propr-ties of High-Performance Concrete Incorporating Metakaolin / Byung-Gi Kim, Tae-Ho Ahn, Bum-Gu Kang, Yong-Tae Kim // Seventh CANMET/ACI Int. Conference. Berlin, Germany, 2003, Supplementary papers. – P. 82–97.

Кирсанова А.А. Высокофункциональные тяжелые бетоны, модифицированные комплекс-ными добавками, включающими метакаолин: ав-тореф. дис. … канд. техн. наук. 05.23.05 / А.А. Кирсанова; ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ(НИУ)». – Челябинск, 2016. – 164 с.

Published

2020-06-22

Issue

Section

Construction materials, products and structures