126,15

1,0 % TiO₂ + 3 % СaCO₃

54,92

118,52

119,51

По данным таблицы 1 строили гистограммы, представленные на рисунках 1-4.

На рис. 1. приведены гистограммы влияния времени выдержки образцов в печи при 1400 °С. Анализируя полученные данные предела прочности при сжатии в раннем возрасте твердения, пришли к выводу, что оптимальным временем выдержки является 10 мин.

Для повышения прочности образцов в начальные сроки твердения были проведены испытания. Для чего были изготовлены таблетки, по выше приведенной методике, которые подвергали однократному обжигу при 1440°С – 7 и 10 мин, а также при 1400°С – 15 мин.
(рис. 2).

По данным из рисунка 2 видно, что образец с 10 минутной выдержкой при t=1440 °С имеет наибольшие значения прочности.

Для оценки термической и термохимической активации клинкера были изготовлены таблетки без ввода TiO₂ и с добавлением 1% TiO₂, которые подверглись обжигу при 1440°С. При сравнении предварительных и повторных испытаний оптимального состава смеси значения предела прочности при сжатии снизились, в связи с разными условиями хранения образцов в водной среде (рис. 3).

При вводе добавки TiO₂ ионы Ti⁴⁺ вытесняют ионы Al ³⁺ из алюмоферритной фазы, образуя соединения С₃FT и СА, который в последствии насыщаясь оксидом кальция, образует С₃А, что дает прочность в начальные сроки твердения, в следствие этого увеличивается содержание С₃А в клинкере Для образования С₃А моноалюминат кальция забирает некоторое количество оксида кальция из алитовой фазы тем самым, уменьшая количество С₃S, что может снизить активность клинкера и в последующем активность цемента.

В связи с этим возникла необходимость ввода дополнительного количества оксида кальция, который не позволит разрушить алитовую фазу, донасыщая тем самым моноалюминат кальция (рис. 4).

Выводы

1.          Установлен оптимальный режим кратковременной термохимической активации смеси клинкера и TiO₂ (в количестве 1,0 масс.%), который составляет 10 мин при 1440 ºС, что подтверждено данными испытаний предела прочности на сжатие стан­дартных об­разцов, изготов­ленных из продукта обжига и гипса (рис. 1).

2.                   Повышение температуры обжига кратковременной тер­мохимической актива­ции от 1400 °С до 1440 °С приводит к увели­чению значений предела прочности при сжатии в начальные сроки твердения
(рис. 2).

3. Способ кратко­временной термо­хими­ческой акти­вации до­бавкой TiO₂ с корректировкой материала карбонатом кальция при­водит к увеличению прочности цемента в 2 раза в начальные сроки твердения и марочная прочность достигается на 7 сутки (рис. 4)