«Proceedings of Gubkin University»

AGING PROCESSES OF CEMENT STONE DURING THERMAL DEGRADATION AND THEIR CONTROL

UDC: 622.245.422.6
DOI: 10.33285/2073-9028-2020-1(298)-155-161

Authors:

¹ Shukhov Belgorod State Technological University, Belgorod, Russian Federation
² Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Moscow, Russian Federation

Keywords: aging of cement stone, recrystallization processes, heat resistance of cement stone, basicity of calcium hydrosilicates

Annotation:

By assessing the linear crystal growth rate during recrystallization, it is shown that cement stone aging can be reduced by lowering the surface tension at the “growing crystals - solution” interface, and the diffusion coefficient, as well as the equilibrium solubility of the binder hydrated phases. The reasons for the fact that colloidal varieties of silica and acid silicates are not as effective in increasing the thermal stability of cement stone as those of crystalline are considered. Reducing the basicity of hydrosilicates to 1,5-1,8 is inefficient, as they are characterrized by high solubility and crystallization ability. The minimum dosage of siliceous rocks should be 20-30 %, since this allows achieving the basicity of calcium hydrosilicates close to 1. The search for mineral additives for obtaining a lightweight heat-resistant cement stone with mineral additives is justified.

Bibliography:

1. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика//Избранные труды. — М.: Наука, 1970. 384 с.
2. Булатов А.И., Рахимбаев Ш.М., Рябова Л.И. Коррозия тампонажного камня. — Краснодар: СКО НА РФ, 1993. — 380 с.
3. Булатов А.И., Рахимбаев Ш.М., Новохатский Д.Ф. Коррозия тампонажных материалов. Ташкент: Изд-во Узбекистан, 1970. — 96 с.
4. Френкель Я.И., Конторова Т.А. К теории пластической деформации//Журнал экспериментальной и теоретической физики. — Ч. II. — Вып. 12. — 1938. — С. 1340-1348.
5. Бодяков В.М., Степанов О.П. О кинетике рекристаллизации поликристаллических суспензий//Журнал физической химии. — 1962. — Т. 36. — № 6. — C. 1164-1169.
6. Конторова Т.А. К вопросу о существовании “переходных зон” в двойникованных кристаллах//Журнал экспериментальной и теоретической физики. — Вып. 1-2. — 1942. — № 12. — С. 68-78.
7. Ратинов В.Б. Термодинамические и диффузионные характеристики основных составляющих цемента при их растворении//Известия высших учебных заведений. Серия “Строительство и архитектура”. — 1961. — № 6. — С. 44-49.
8. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. — М.: Стройиздат, 1986. — 464 с.
9. Добавки в бетон: Справочное пособие/Под ред. В.С. Рамачандрана. — М.: Стройиздат, 1988. — 286 с.