Modification of cementitious matrix of rapid-hardening high-performance concretes

Abstract

Наведено результати одержання швидкотверднучих високофункціональних бетонів на основі суперпластифікованих самоармованих цементуючих систем, що ґрунтуються на встановлених закономірностях структуроутворення і модифікування портландцементних композицій “портландцемент – активні мінеральні добавки – мікронаповнювачі – суперпластифікатори – прискорювачі тверднення”. Комплексом методів фізико-хімічного аналізу досліджено особливості процесів гідратації та тверднення суперпластифікованих самоармованих цементуючих систем. За результатами досліджень процесів структуроутворення суперпластифікованих самоармованих цементуючих систем встановлено, що утворення вторинного дрібнодисперсного етрингіту під час взаємодії активного оксиду алюмінію з кальцію гідроксидом та двоводним гіпсом у неклінкерній частині в’яжучого за рахунок ефекту “самоармування” забезпечує компенсацію усадки та приріст міцності цементуючої системи. Показано, що використання суперпластифікованих самоармованих цементуючих систем дає змогу впливати на технологічні властивості та кінетику структуроутворення і створювати міцну структуру бетону з покращеними будівельно-технічними властивостями. Застосування раціонально підібраних суперпластифікованих самоармованих цементуючих систем вирішує проблему одержання швидкотверднучих високофункціональних бетонів на основі самоущільнювальних сумішей з використанням безвібраційної технології монолітного бетонування. Створюється також можливість раннього навантаження конструкцій, збільшення оборотності опалубки та прискорення зведення монолітних конструкцій.

The paper presents the results of research concerning the peculiarities of modern High Performance Concretes based on cementitious systems “Portland cement – active mineral additives – microfillers – superplasticizers – accelerators of hardening”. Physico-chemical regularities of structure formation of superplasticized cementitious systems are established. It is shown that the formation of secondary fine etringite due to the interaction of active alumina with calcium hydroxide and gypsum in the non-clinker part of the binder because of the effect of “self-reinforcement” compensates for shrinkage and increases the strength of the cementitious system. The modification of the cementitious matrix makes it possible to obtain Rapid Hardening High Performance Concretes that provide early loading and turnover of the formwork of monolithic constructions.