kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университет10.55452/1998-6688-2022-19-3-33-44kaz29-538Research ArticleХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИCHEMICAL AND TECHNOLOGICAL SCIENCESХимико-технические свойства белого портландцементаTechnical and chemistry properties of white portland cementhttps://orcid.org/0000-0001-9458-5000ОдинцовД. С.OdintsovD. S.

Одинцов Даниил Сергеевич, инженер физико-механических испытаний

ул. Рыскулова, 95, 050000, г. Алматы

Odintsov Daniil Sergeevich, Laboratory-engineer, engineer of mechanical-test department 

95 Ryskulov St., 050000, Almaty

danila.odintsov@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7259-3835СуворовА. С.SuvorovA. S.

Суворов Александр Сергеевич, инженер РФА спектроскопии

ул. Рыскулова, 95, 050000, г. Алматы

Suvorov Aleksandr Sergeevich, Laboratory-engineer, engineer of X-Ray spectroscopy department 

95 Ryskulov St., 050000, Almaty

alekssuvorov00@mail.ruЕстемесовЗ. А.YestemesovZ. A.

Естемесов Заткали Айранбаевич, доктор технических наук, профессор, директор

ул. Рыскулова, 95, 050000, г. Алматы

Estemesov Zatkali Airanbaevich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Headmaster 

95 Ryskulov St., 050000, Almaty

tselsim@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5290-4296БарвиновА. В.BarvinovA. V.

Барвинов Андрей Владимирович, кандидат технических наук, начальник отдела сертификации

ул. Рыскулова, 95, 050000, г. Алматы

Barvinov Andrei Vladimirovich, Candidate of Technical Sciences, Headmaster in Certification Department

95 Ryskulov St., 050000, Almaty

tselsim@mail.ruТОО «ЦеЛСИМ» – Центральная лаборатория сертификационных испытаний строительных материаловКазахстанCentral Laboratory for Certification Testing of Building MaterialsKazakhstan2022031020221933344Copyright © Одинцов Д.С., Суворов А.С., Естемесов З.А., Барвинов А.В., 20222022Одинцов Д.С., Суворов А.С., Естемесов З.А., Барвинов А.В.Odintsov D.S., Suvorov A.S., Yestemesov Z.A., Barvinov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/538

Изученный нами белый портландцемент ПЦБ-1-500-Д0 состоит из следующих минералов, % мас.: алита – 50,4; белита – 20,0; целита – 0,9; фелита – 16,7; гипса – 7,0. Первые четыре минерала клинкерные, а последний вводится в цемент при его помоле.

При помощи рентгенофазового анализа (РФА) установлено, что алит и белит имеют кристаллическую структуру, а фелит обладает стекловидной структурой. Аморфность фелита – результат резкого охлаждения водой высокотемпературного клинкера. В составе клинкера присутствуют примесные индивиды в виде ионов (Fe3+, Na+, K+, Mg2+, Ti4+, Mn2+, Cu2+), которые входят в структуру клинкерных минералов; они не создают самостоятельных соединений и не остаются в свободном состоянии. Причем ионы Na+, K+, Mg2+, возможно и Ti4+, Mn2+, в основном сосредотачиваются в структуре силикатных минералов, а Fe3+ и другие хромофоры – в составе алюмоферритов кальция. В силу этого величины межплоскостных расстояний (d) больше смещаются в сторону меньших и больших чисел, чем в сторону эталонных. Поэтому клинкерные минералы являются их твердыми растворами. Физико-механические свойства изученного белого портландцемента ПБЦ-1-500-Д0 отвечают техническим требованиям согласно ГОСТу 965-89 «Портландцементы белые. Технические условия». Однако из-за большого содержания фелита (3CaO·Al2O3) – 16,7% могут создаться самостоятельные соединения типа 3CaO·Al2O3·6H2O, что существенно снизит долговечность материалов и изделий, изготовленных на основе этого белого портландцемента. Поэтому настоятельно рекомендуется проверять все белые портландцементы, поступающие в РК, на изменение прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости.

The white Portland cement WPC-1-500-D0 has been studied by us and consists of the following minerals, wt%: alite – 50.4; belite – 20.0; celite – 0.9; felite – 16.7; gypsum – 7.0. The four of one minerals are clinker, and the last is involved into the cement during its grinding.

Using X-ray phase analysis (XRP), it has been found that alite and belite have a crystalline structure, and felite has a glassy structure. Amorphism of felite is the result of high-temperature clinker has been cooled rapidly with water. The composition of clinker contains impurity of individual ions in form (Fe3+, Na+, K+, Mg2+, Ti4+, Mn2+, Cu2+), which are involved in the structure of clinker minerals; they do not create independent connections and do not remain in a free state. Moreover, Na+, K+, Mg2+, and possibly Ti4+, Mn2+ ions are mainly concentrated in the structure of silicate minerals, while Fe3+ and other chromophores in the consistance of calcium alumino-ferrites. Because of this, the values of interplanar distances (d) are shifted towards smaller and larger numbers than the reference ones. According by this situation, clinker minerals are their solid solutions. The physical and mechanical properties of white Portland cement WPC-1-500-D0 meet the technical requirements in accordance with GOST 965-89. “White Portland cement. Technical Specifications". However, due to the high content of felite (3CaO·Al2O3) – 16.7%, independent compounds of the 3CaO·Al2O3·6H2O type can be created, which will significantly reduce the durability of materials and products made on the basis of this white Portland cement. Therefore, it is strongly recommended to check all white Portland cements entering the Republic of Kazakhstan for changes in strength, frost-resistance and corrosion resistance.

белый портландцементклинкерные минералыхимико-механические свойстваалитбелитфелитцелит и гипсwhite Portland Cementclinker mineralschemistry and mechanical propertiesalitebelitefelitecelite and gypsumReferencesКорнеев В.И., Зозуля П.В. Сухие строительные смеси (состав, свойства). – М.: ООО «РИФ «Стройматериалы», 2010. – 320 с.Korneev V.I., Zozulya P.V. (2010) Sukhie stroitel'nye smesi (sostav, svoistva), Moscow, OOO “RIF “Stroimaterialy”, 320 p.ГОСТ 965-89. Портландцементы белые. Технические условия.GOST 965-89. Portlandtsementy belye. Tekhnicheskie usloviya.ГОСТ 125-2018. Вяжущие гипсовые. Технические условия.GOST 125-2018. Vyazhushchie gipsovye. Tekhnicheskie usloviya.Шаяхметов Г.З., Солтамбеков К.Т., Естемесов З.А. Современные сухие строительные смеси. – Алматы, ЦелСИМ, 2001. – 325 с.Shayakhmetov G.Z., Soltambekov K.T., Estemesov Z.A. (2001) Sovremennye sukhie stroitel'nye smesi. Almaty, TselSIM, 325 p.Дуда В. Цемент / Под ред. Б.Э. Юдовича. – М.: Стройиздат, 1981. – 464 с.Duda V. Tsement (1981). Moscow, Stroiizdat, 464 p.Череповский С.С., Алешина О.К. Производство белого и цветного портландцемента. – М., 1964. – 127 с.Cherepovskii S.S., Aleshina O.K. (1964) Proizvodstvo belogo i tsvetnogo portlandtsementa. Moscow, 127 p.Изобретение к патенту RU 2752767 С1. МПК С04В 7/42 (2006.01) и С04В 7/44 (2006.01). Способ получения клинкера белого цемента. Д.А. Мишин, С.В. Ковалев.Izobretenie k patentu RU 2752767 S1. MPK S04V 7/42 (2006.01) i S04V 7/44 (2006.01). Sposob polucheniya klinkera belogo tsementa. D.A. Mishin, S.V. Kovalev.Санина К.Е. Перспективы использования отходов при производстве белого цемента : Материалы Международной научно-технической конференции молодых ученых ВГТУ им. В.Г. Шухова. – Белгород: ВГТУ, 2017. – С. 40–45.Sanina K.E. (2017) Perspektivy ispol'zovaniya otkhodov pri proizvodstve belogo tsementa. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii molodykh uchenykh VGTU im. V.G. Shukhova. Belgorod, VGTU, pp. 40–45.Посохова М.В. Изучение влияния вида и состава добавок на формирование фаз при обжиге клинкера белого цемента : Материалы Международной научно-технической конференциии молодых ученых ВГТУ им. В.Г. Шухова. – Белгород: ВГТУ, 2015. С. 30–37.Posokhova M.V. (2015) Izuchenie vliyaniya vida i sostava dobavok na formirovanie faz pri obzhige klinkera belogo tsementa. Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsiii molodykh uchenykh VGTU im. V.G. Shukhova. Belgorod, VGTU, pp. 30–37.Набиуллина Л.К., Потапова Е.Н. Влияние различных добавок на прочность белого цемента // Успехи в химии и химической технологии. – 2009. – Т. 23. – № 7/100. – С. 30–34 .Nabiullina L.K., Potapova E.N. (2009) Vliyanie razlichnykh dobavok na prochnost' belogo tsementa // Uspekhi v khimii i khimicheskoi tekhnologii, vol. 23, no 7/100, pp. 30–34.Потапова Е.Н., Голубева О.А. Долговечность изделий из белого цемента // Сухие строительные смеси. Россия. – 2014. – №4. – С. 18–22.Potapova E.N., Golubeva O.A. (2014) Dolgovechnost' izdelii iz belogo tsementa // Sukhie stroitel'nye smesi. Rossiya, no 4, pp. 18–22.Зубехин А.П., Яценко Н.Д., Голованова С.П. Теоретические основы белизны и окрашивания керамики и портландцемента. – М.: «ООО РИФ «Стройматериалы», 2014. – 152 с.Zubekhin A.P., Yatsenko N.D., Golovanova S.P. (2014) Teoreticheskie osnovy belizny i okrashivaniya keramiki i portlandtsementa. Moscow, OOO “RIF “Stroimaterialy”, 152 p.Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. – М.: Высшая школа, 1981. – 335 с.Gorshkov V.S., Timashev V.V., Savel'ev V.G. (1981) Metody fiziko-khimicheskogo analiza vyazhushchikh veshchestv. Moscow, Vysshaya shkola, 335 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.