Использование сульфоферритных добавок в тяжелых и мелкозернистых бетонах

Аннотация

Исследование посвящено разработке сульфоферритной расширяющей добавки на основе нейтрализованного фосфогипса и железосодержащей окалины для компенсации усадки бетона. Актуальность работы обусловлена необходимостью утилизации крупнотоннажных отходов химической и металлургической промышленности (фосфогипса и прокатной окалины), а также острой проблемой усадочного трещинообразования бетонных конструкций, снижающего их долговечность и эксплуатационную надежность. В ходе эксперимента изучено влияние дозировки добавки в диапазоне 5-15% от массы цемента на физико-механические свойства тяжелых и мелкозернистых бетонов. Методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии исследована микроструктура цементного камня. Установлено, что введение предложенной добавки переводит усадочные деформации в расширение, повышает прочность и трещиностойкость материала. Оптимальная дозировка составила 5% от массы цемента, обеспечивающая максимальный прирост прочности на сжатие (на 56,8%) и прочности на изгиб (на 14,2%) в возрасте 28 суток без признаков деструкции цементной матрицы. Положительный эффект объясняется образованием железозамещенных эттрингитоподобных гидратов, которые способствуют созданию внутреннего микроармирующего каркаса и снижению внутренних напряжений. Предложенная добавка может рассматриваться как эффективная ресурсосберегающая альтернатива традиционным расширяющим компонентам (сульфоалюминатным цементам) и перспективный способ утилизации техногенных отходов в строительной индустрии с одновременным снижением себестоимости бетонных работ.