Особенности влияния примесных гидроксильных групп на основные свойства магнезиальных бетонов: Статья

УДК 621.039.59 
 
Особенности влияния примесных гидроксильных групп на основные свойства магнезиальных бетонов 
 
Пискунов В.М. 
 
Производство бетонов из магнезиальных вяжущих для иммобилизации 
РАО возможно, если оно будет основано на знании самого магнезиального вяжущего, особенностях его гидратации  и твердения, а также взаимосвязи этих 
факторов с фазовым составом, свойствами и стойкостью получаемого камня, 
как к воздействию окружающей среды с одной стороны, так  и к воздействию  
ионизирующего излучения иммобилизованных радионуклидов с другой стороны.  
 Известно [1] , что бетоны из магнезиальных вяжущих имеют наилучшие 
прочностные качества при использовании в качестве затворителя водный раствор хлорида магния – бишофит MgCl2. Основными фазами образующегося оксихлоридного магнезиального бетона  являются гидроксид магния - Mg(OH)2, 
пентаоксигидрохлорид магния – 5MgO·MgCl2·13H2O, триоксигидрохлорид магния - 3MgO·MgCl2·11H2O. Фазовый состав магнезиального бетона задается 
плотностью применяемого затворителя. Например, при использовании затворителя с плотностью ниже 1,20 г/см3 в структуре бетона преобладает гидроксид 
магния, а при его увеличении до 1,24 г/см3 бетон формируется из пентаоксигидрохлорида и триоксигидрохлорида магния. Определяющим качество бетона 
из магнезиальных вяжущих является степень  закристаллизованности вяжущего, т.е. размер кристаллов оксида магния и плотность используемого затворителя. Они влияют на процесс гидратации, формирование структуры магнезиального камня и, как результат, на взаимосвязь с прочностью, водостойкостью и 
склонностью к растрескиванию. Изменение плотности используемого затворителя воздействует на полноту гидратации оксида магния MgO разной закристаллизованности. Содержание в магнезиальном камне гидроксида магния зависит, как от активности вяжущего, так и от плотности затворителя.   Так, высокое содержание в образовавшемся магнезиальном камне гидроксида магния 
при использовании затворителя низкой плотности, снижает прочность к растрескиванию и долговечность, следовательно, изменение его содержания в магнезиальном камне позволяет напрямую управлять качеством и показателями 
надежности материала. Снижение активности вяжущего с увеличением размеров кристаллов MgO с 30 до 50 нм с одновременным повышением плотности 
затворителя с 1,16 до 1,24 г/см3 приводит к уменьшению содержания в магнезиальном камне гидроксида магния  с 30 до 10%, т.е.  в 3 раза. Для слабозакристаллизованного высокоактивного вяжущего аналогичная операция приводит к 
снижению гидроксида магния с 48 до 28%, т.е в 1,7 раза. Таким образом, стабильный, не склонный к растрескиванию магнезиальный камень можно получить используя среднеактивное вяжущее с размером кристаллов 38...43 нм, при 
затворении его раствором бишофита с плотностью выше 1,22 г/см3. При этом