STRUCTURE AND PROPERTIES OF HARDENED CEMENT PASTE WITH MODIFYING AGENTS
Keywords:
durability, frost resistance, porosity, hardened cement paste, structure of hydrate phasesAbstract
At present the durability of concrete is standardized by such indirect indicators as the quality of materials used, and the concrete and reinforced concrete technology. The regulatory documents determine concrete density indicators depending on the operating environment. The purpose of this research is to identify the role of the most common modifying agents in the formation of the structure, properties, and durability of artificial stone. It has been revealed that the maximum resistance to cyclic effects is achieved only through the simultaneous introduction of water-reducing and pozzolanic additives, which ensure the stability of the structural characteristics of hardened cement paste. During the operation of reinforced concrete structures in aggressive environments, the cause and the degree of aggressive character are determined, and primary, secondary and special protection are designed. Modification of hardened cement paste with polycarboxylate ether and microsilica additives contributes to the formation of hydrosilicate phases in the form of an uncrystallized gel or slightly crystallized gel-like C-S-H(I) phase with C/S = 1.1–1.3, and separate inclusions of calcium hydroxide are observed.References
ГОСТ 27751-2014. Надежность строитель-ных конструкций и оснований. Основные положения, ГОСТ от 11 декабря 2014 г. №27751-2014. 2. Баженов, Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов. – М.: Изд-во АСВ, 2011. – 528 с. 3. Akhnoukh, A.K. Developing High Performance Concrete for Precast/Prestressed Concrete Industry / A.K. Akhnoukh, H. Elia // Case Stud. Constr. Mater. – 2019. – P. e00290. 4. О современных методах обеспечения долго-вечности железобетонных конструкций / Н.И. Карпенко, С.Н. Карпенко, В.Н. Ярмаковский, В.Т. Ерофеев // Cтроительные науки. – 2015. – С. 93–101. 5. Slamečka, T. The effect of water ratio on mi-crostructre and composition of the hydration products of portland cement pastes / T. Slamečka, F. Škvára // Ceramics – Silikáty. – 2002. – Vol. 46, № 4. – P. 152–158. 6. Несветаев, Г.В. Бетоны: учебное пособие / Г.В. Несветаев. – Ростов н/Д: Феникс, 2013. – 381 с. 7. Aïtcin, P. High Performance Concrete / P. Aïtcin. – E&FN Spon, London and New York, 2004. – 591 р. – (Modern concrete technology) 8. Łaźniewska-Piekarczyk, B. The type of air-entraining and viscosity modifying admixtures and porosity and frost durability of high performance self-compacting concrete / B. Łaźniewska-Piekarczyk // Constr. Build. Mater. – 2013. – Vol. 40. – P. 659–671. 9. Василик, Г.Ю. Цементная промышлен-ность России в 2017 году / Г.Ю. Василик, Е.М. Еремина // Цемент и его применение. – 2017. – С. 22–31. 10. Трофимов, Б.Я. Влияние количества шла-ка в цементе на морозостойкость / Б.Я. Трофи-мов, Л.Я. Крамар, К.В. Шулдяков // Строительные материалы. – 2013. – № 9. – С. 96–101. 11. Schuldyakov, K.V. The Properties of Slag Cement and its Influence on the Structure of the Har-dened Cement Paste / K.V. Schuldyakov, L.Y. Kramar, B.Y. Trofimov // Procedia Engineering. Elsevier Ltd. – 2016. – Vol. 150. – P. 1433–1439. 12. Mehta, A. Silica fume and waste glass in cement concrete production: A review / A. Mehta, D.K. Ashish // J. Build. Eng. Elsevier BV, 2019. – Vol. 6. – P. 100888. 13. Thorstensen, R.T. Inconsistencies in the pozzolanic strength activity index (SAI) for silica fume according to EN and ASTM / R.T. Thorstensen, P. Fidjestol // Mater. Struct. Constr. Kluwer Aca-demic Publishers. – 2015. – Vol. 48, № 12. – P. 3979–3990.
Крамар, Л.Я. Структурообразование гид-ратных фаз цемента при циклическом заморажи-вании / Л.Я. Крамар, Б.Я. Трофимов, К.В. Шулдя-ков // Строительство и экология: материалы 1 Междунар. науч.-практ. конф. – Челябинск: Изд-во «Пирс», 2015. – С. 168–175. 15. Rassokhin, A.S. Silica fumes of different types for high-performance fine-grained concrete / A.S. Rassokhin, A.N. Ponomarev, O.L. Figovsky // Mag. Civ. Eng. – 2018. – Vol. 78, № 2. – P. 151–160. 16. Chen, X. Influence of water-to-cement ratio and curing period on pore structure of cement mor-tar / X. Chen, S. Wu // Constr. Build. Mater. – 2013. – Vol. 38. – P. 804–812. 17. Bogdanov, R.R. Process of hydration and structure formation of the modified self-compacting concrete / R.R. Bogdanov, R.A. Ibragimov // Mag. Civ. Eng. – 2017. – Vol. 73, № 5. – P. 14–24. 18. Bulanov, P.E. Structure and mineral compo-sition of soil-cement with complex additive / P.E. Bulanov, E.U. Ermilova, L.F. Mavliev // Mag. Civ. Eng. – 2018. – Vol. 83, № 7. – P. 38–48. 19. Pilipenko, V. Principles of structure forma-tion of modified matrix of corrosion resistant concrete / V. Pilipenko // ТЕКА Кom. Mot. i Energ. Roln. OL PAN. – 2010. – Vol. 10B. – P. 100–104. 20. Кузнецова, Т.В. Микроскопия материалов цементного производства / Т.В. Кузнецова, С.В. Самченко. – М.: МИКХиС, 2007. – 304 с. 21. Powers, T.C. Structure and Physical Proper-ties of Hardened Portland Cement Paste / T.C. Pow-ers // J. Am. Ceram. Soc. – 1958. – № 1. – P. 1–6. 22. Кузнецова, Т.В. Структура цементного камня при коррозионном воздействии / Т.В. Кузне-цова // Цемент и его применение. – 2007. –https://jcement.ru/magazine/vypusk-6-239/struktura-tsementnogo-kamnya-pri-korrozionnom-vozdeystvii/ (accessed: 24.10.2019). 23. Капустин, Ф.Л. Химия минеральных вя-жущих материалов: учеб. пособие / Ф.Л. Капус-тин, И.С. Семериков. – Екатеринбург: УрФУ, 2013. – 94 с. 24. Вербек, Г.Д. Структура и физические свойства цементного камня. / Г.Д. Вербек, Р.А. Хельмут // Пятый межд. конгресс по химии цемента. – М.: Стройиздат, 1973. – С. 250–270. 25. Effect of alkali silica reaction on the me-chanical properties of aging mortar bars: Experi-ments and numerical modeling / M. Pathirage, F. Bousikhane, M. D’Ambrosia, M. Alnaggar // Int. J. Damage Mech. – 2019. – Vol. 28, № 2. – P. 291–322. 26. Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества (технология и свойства) / А.В. Волженский. – М.: Стройиздат, 1979. – 476 с.
