ВИКОРИСТАННЯ ПІСКУ ТА ВАПНЯКУ ЯК ФУНКЦІОНАЛЬНИХ НАПОВНЮВАЧІВ У МОДИФІКОВАНИХ ЦЕМЕНТНИХ В’ЯЖУЧИХ СУМІШАХ

Анотація

У контексті підвищення ефективності сучасних будівельних матеріалів зростає інтерес до використання природних мінеральних компонентів як функціональних наповнювачів у складі цементних в’яжучих сумішей. Особливої актуальності набуває застосування піску та вапняку, які забезпечують економію цементу та істотно впливають на мікроструктуру, гідратаційні процеси, реологічні характеристики і довговічність матеріалів. Водночас, наявні дослідження здебільшого розглядають ці компоненти ізольовано, що не дозволяє в повній мірі оцінити їх синергічну дію в умовах локальної сировинної бази. Метою статті є обґрунтування доцільності та ефективності одночасного використання піску та вапняку як функціональних наповнювачів у модифікованих цементних сумішах з урахуванням їх фізико-хімічних властивостей, структурної ролі та впливу на ключові експлуатаційні показники. Для досягнення поставленої мети застосовано методи компаративного літературного аналізу порівняльної оцінки фізико-хімічних характеристик і систематизації даних. Встановлено, що пісок формує каркасну структуру матеріалу й оптимізує водоцементне співвідношення, тоді як вапняковий наповнювач бере участь у фізико-хімічних реакціях, зокрема утворенні карбоалюмінатів, та підвищує щільність і тріщиностійкість композиту. Виявлено, що комбіноване використання зазначених компонентів у певних пропорціях (до 30 % піску та до 20 % вапняку від маси цементу) дозволяє зменшити вміст цементу без істотного зниження міцності. Запропоновано рекомендації щодо раціонального використання нестандартної сировини (відходів піску, вапнякового пилу) та хімічних добавок для збереження реологічних властивостей. Здобуті результати мають практичну цінність для створення енергоефективних і довговічних будівельних композитів, придатних для використання в умовах обмежених ресурсів, зокрема в регіонах із нестачею якісної сировини. Перспективи подальших досліджень пов’язані з поглибленим вивченням тріщиностійкості та структурних змін у композитах за умов тривалого навантаження, а також із розробкою багатокомпонентних рецептур на основі локальних матеріалів.