Представлено результати порiвняльних випробувань реакцiї «луг -активний кремнезем» у традицiйному портландцементi та лужному портландцементi з добавкою метакаолiну. Дослiдження базуються на вивченнi процесiв структуроутворення цементiв у контактнiй зонi «цементний камiнь -базальт». Результати дослiджень дозволяють зробити висновок, що динамiка процесу взаємодiї реакцiї «луг -кремнезем» у цементах може мати конструктивний та деструктивний характер. Це залежить вiд вмiсту компонентiв, що здатнi до активної взаємодiї з лугами у присутностi реакцiйно здатного кремнезему. Так званi «конструктивнi» процеси супроводжуються зв'язуванням продуктiв корозiї пiд час формування лужних гiдроалюмосилiкатiв. Результати дослiджень було використано як основу для розробки механiзму запобiгання реакцiї «луг -активний заповнювач» у бетонах на основi лужного цементу шляхом введення до складу цементу додаткової кiлькостi матерiалiв, що мiстять активний алюмiнiй, зокрема, метакаолiну. Дослiдження показали, що введення добавки метакаолiну дозволяє ефективно регулювати процеси структуроутворення у контактнiй зонi «цементний камiньактивний кремнезем», змiнюючи характер новоутворень. Встановлено механiзм протiкання процесу лужної корозiї активного заповнювача у присутностi метакаолiну, згiдно iз яким метакаолiн вступає у реакцiю iз швидкiстю мiкрокремнезема, забезпечуючи дуже швидке зв'язування iонiв Na + та K + . Силiкатний гель лужних металiв зв'язується у нерозчиннi цеолiтоподiбнi новоутворення та гiбриднi гiдроалюмосилiкати. Останнi, будучи стiйкими структурами, ущiльнюють та змiцнюють контактну зону шляхом пiдвищення її мiкротвердостi та мiцностi. Дослiджено власнi деформацiї усадки (розширення) розроблених композицiй бетонiв на основi традицiйного та лужного портландцементiв. Показано, що введення добавки метакаолiну до складу системи дозволяє зменшити показники розширення системи з 0.44 до 0.01 мм/м, забезпечуючи таким чином збереження бездефектної структури цементного каменю i бетону та пiдвищує довговiчнiсть бетону Ключовi слова: лужний цемент, реакцiя «луг -заповнювач» (AAR), реакцiя «луг -кремнезем» (ASR), контактна зонаUDC 691.5

Об'єктом дослідження є склад лужних бетонів загальнобудівельного призначення з використанням червоного шламу алюмінієвого виробництва як активного заповнювача. Основною проблемою при роботі з червоним шламом є його хімічний склад та висока питома поверхня, які доволі негативно впливають на властивості будівельний матеріалів. В ході дослідження використовувалися сучасні методи фізико-хімічного аналізу для отримання результатів. Визначення фізико-механічних та спеціальних (міцність, морозостійкість, карбонізація, корозійна стійкість, радіаційна стійкість, довговічність, власні деформації усадки) властивостей досліджуваних бетонних сумішей та лужних бетонів з високим вмістом червоного шламу здійснювалось за стандартними методиками згідно з чинними нормативами. Також брався до уваги світовий досвід по роботі з червоним шламом. Отримано оптимальні показники функціональних властивостей бетонів з використанням червоного шламу, що дозволяє стверджувати про довговічність та екологічність такого матеріалу. Це пов'язано з тим, що надійність іммобілізації лужних бетонів відповідає вимогам стандарту, а це засвідчує, що розроблені бетони є безпечними для навколишнього середовища. Було проведено дослідження радіаційної стійкості лужних бетонів на основі червоного шламу та визначено, що даний бетон зі вмістом шламу в кількості до 40 % (від маси бетону) відноситься до І класу за класифікацією будівельних матеріалів і може бути використаний для всіх видів будівництва без обмежень. Завдяки цьому забезпечується можливість розширення номенклатури будівельних матеріалів та отримання абсолютно нового виробу, виготовленого на основі техногенної сировини, що значно знижує ціну і підвищує попит на продукцію. Особливо у порівнянні з іншими подібними виробами, виготовленими на природній сировині. Ключові слова: лужний цемент, лужний бетон, червоний шлам, техногенний продукт промисловості, індекс активних концентрацій, важкі метали.

No abstract