БГТУ им. В. Г. Шухова, г. Белгород, РФ:

Нелюбова В. В., профессор, д-р техн. наук, доцент, nelubova@list.ru

Строкова В. В., зав. кафедрой, д-р техн. наук, профессор, vvstrokova@gmail.com

САФУ им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск, РФ:

Данилов В. Е., доцент, канд. техн. наук, v.danilov@narfu.ru

Айзенштадт А. М., зав. кафедрой, д-р хим. наук, профессор, a.isenshtadt@narfu.ru

Использование минеральных добавок, представленных в основном кремнеземсодержащим сырьем с высокой пуццолановой активностью, в качестве наполнителей или модификаторов обеспечивает получение консолидирующей связки, обусловливающей создание материала с заданными свойствами. Природное сырье со стабильными составом и свойствами может быть модифицировано для увеличения дисперсности и активности. Среди методов модификации наиболее эффективным является механическая активация в измельчительных агрегатах. Проведены исследования с целью интегральной оценки активности механоактивированных разными способами минеральных компонентов различного состава и структуры по комплексу физико-механических свойств: гранулометрии, дисперсности, сорбционной емкости, концентрации активных центров и поверхностной энергии. Изучены распространенные сырьевые компоненты — песок, гранит, опока и перлит. Показано влияние степени механоактивации вещества на его физико-механические свойства. Виды помола могут быть проранжированы по эффективности в части формируемой активности: мокрый → сухой → помол с получением минеральной суспензии.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 22-23-00047) с использованием оборудования Центра высоких технологий БГТУ им. В. Г. Шухова.

1. Witkowski H., Koniorczyk M. The influence of pozzolanic additives on the carbonation rate and Life Cycle Inventory of concrete // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 254. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119301.
2. Pachideh G., Gholhaki M. Effect of pozzolanic materials on mechanical properties and water absorption of autoclaved aerated concrete // Journal of Building Engineering. 2019. Vol. 26. DOI: 10.1016/j.jobe.2019.100856.
3. Лукутцова Н. П., Пыкин А. А., Чивикова Е. В. Использование опал-кристобалит-тридимитового микронаполнителя в тяжелом бетоне // Вестник Белгородского государственного технологического университета. 2020. № 2. С. 8–17.
4. Толстой А. Д. Мелкозернистый бетон повышенной прочности // Строительные материалы и изделия. 2020. Т. 3, № 1. С. 39–43.
5. Елистраткин М. Ю., Минаков С. В., Шаталова С. В. Влияние минеральной добавки в составе композиционного вяжущего на эффективность работы пластификатора // Строительные материалы и изделия. 2019. Т. 2, № 2. С. 10–16.
6. Антоненко М. В., Огурцова Ю. Н., Строкова В. В., Губарева Е. Н. Фотокаталитически активные самоочищающиеся материалы на основе цемента. Составы, свойства, применение // Вестник Белгородского государственного технологического университета. 2020. № 3. С. 16–25.
7. Дроздюк Т. А., Айзенштадт А. М., Фролова М. А., Рама Шанкер Верма. Минераловатный композит с использованием сапонитсодержащих отходов горнодобывающей промышленности // Строительные материалы и изделия. 2020. Т. 3, № 3. С. 21–27.
8. Вайсберг Л. А., Устинов И. Д. Введение в технологию разделения минералов. СПб.: Русская коллекция, 2019. 168 с.
9. Вайсберг Л. А., Каменева Е. Е. Взаимосвязь структурных особенностей и физико-механических свойств горных пород // Горный журнал. 2017. № 9. С. 53–58. DOI: 10.17580/gzh.2017.09.10.
10. Вайсберг Л. А., Коровников А. Н., Балдаева Т. М. Инновационные грохоты в промышленности строительных материалов // Строительные материалы. 2017. № 7. С. 52–55.
11. Вайсберг Л. А., Устинов И. Д. Феноменология вибрационной классификации и усреднения по крупности гранулярных материалов // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2019. Т. 25, № 1. С. 181–189.
12. Вайсберг Л. А., Сафронов А. Н. О применении вибрационной дезинтеграции для переработки различных материалов // Обогащение руд. 2018. № 1. С. 3–11. DOI: 10.17580/or.2018.01.01.
13. Yao G., Cui T., Zhang J., Wang J., Lyu X. Effects of mechanical grinding on pozzolanic activity and hydration properties of quartz // Аdvanced Powder Technology. 2020. Vol. 31, Iss. 11. P. 4500–4509.
14. Yao G., Wang Z., Yao J., Cong X., Anning C., Lyu X. Pozzolanic activity and hydration properties of feldspar after mechanical activation // Powder Technology. 2021. Vol. 383. P. 167–174.
15. Yao G., Liu Q., Wang J., Wu P., Lyu X. Effect of mechanical grinding on pozzolanic activity and hydration properties of siliceous gold ore tailings // Journal of Cleaner Production. 2019. Vol. 217. P. 12–21.
16. Wu C., Hong Z.-Q., Yin Y.-H., Kou S.-C. Mechanical activated waste magnetite tailing as pozzolanic material substitute for cement in the preparation of cement products // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 252. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119129.
17. Kapeluszna E., Kotwica Ł., Malata G., Murzyn P., Nocuń-Wczelik W. The effect of highly reactive pozzolanic material on the early hydration of alite – C3A – gypsum synthetic cement systems // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 251. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118879.
18. Ilić B., Mitrović A., Miličić L., Zdujić M. Compressive strength and microstructure of ordinary cured and autoclaved cement-based composites with mechanically activated kaolins // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 178. P. 92–101.
19. Адылходжаев А. И., Кадыров И. А., Умаров К. С., Назаров А. А. К вопросу механоактивации цеолитсодержащих пород // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2019. Т. 16, № 3. С. 489–498.
20. Гуревич Б. И., Калинкин А. М., Калинкина Е. В., Тюкавкина В. В. Влияние механоактивации нефелинового концентрата на его вяжущие свойства в составе смешанных цементов // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86, № 7. С. 1030–1035.

21. Евтушенко Е. И., Череватова А. В., Кожухова Н. И., Осадчая М. С., Старостина И. В., Кожухова М. И. Изучение эффективности механоактивации отсева гранита в мельницах различного типа при синтезе наноструктурированного вяжущего // Вестник Белгородского государственного технологического университета. 2020. № 11. С. 102–112.
22. Pivinskii Yu. E., Timoshenko K. V., Cherevatova A. V., Dobrodon D. A., Galenko I. V. Materials based on highly concentrated ceramic binding suspensions (HCBS). Molding processes and strength of silica mixtures based on plasticized HCBS of quartz sand // Refractories and Industrial Ceramics. 1999. Vol. 40, Iss. 7–8. P. 334–337.
23. Бутт Ю. М., Тимашев В. В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов. М.: Высшая школа, 1973. 504 с.
24. Данилов В. Е., Королев Е. В., Айзенштадт А. М., Строкова В. В. Особенности расчета свободной энергии поверхности на основе модели межфазного взаимодействия Оунса–Вендта–Рабеля–Кьельбле // Строительные материалы. 2019. № 11. С. 66–72.
25. Антошкина Е. Г., Смолко В. А. Определение кислотно-основных центров на поверхности зерен кварцевых песков некоторых месторождений России // Вестник ЮУрГУ. 2008. № 7. С. 65–68.
26. Романова Р. Г., Петрова Е. В. Кислотно-основные свойства поверхности оксидов алюминия // Вестник Казанского технологического университета. 2006. № 6. С. 73–90.
27. Sparks D. L. Soil physical chemistry. 2nd ed. CRC Press, 1999. 410 p.