Основная часть. Ранее [1, 2], с помощью изотермического дифференциального микрокалориметра, включающего ряд устройств для автоматического построения зависимостей dQ/dτ=f(τ) и Q= f(τ), были изучены термокинетические закономерности интенсивности и полноты ранних стадий гидратации гипсовых вяжущих Г-5, Г-16 и их сочетания (Г-5+Г-16), с момента смешения с водой.В данной работе представлены результаты исследования термокинетических закономерностей интенсивности и полноты ранних стадий гидратации композиционного гипсового вяжущего (КГВ) и компонентов, входящих в его состав – смеси гипсовых вяжущих (Г-5-70%+Г-16-30 %), портландцемента (ПЦ), а также кинетики тепловыделения минеральных добавок разного генезиса – тонкомолотых отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов (отходов ММС), нанодисперсного порошка кремнезема (НДП) из гидротермальных источников вулканогенных областей и тонкодисперсного мела,  с момента их смешения с водой.Концентрация добавок (в %) от массы КГВ выбрана из расчета достижения максимального технологического эффекта. Вес образцов – 10 г, В/Вяж=0,5. Длительность фиксируемых изменений показателей тепловыделения составляет от нескольких часов до 1–3 сут. Таблица 1 Термокинетические показатели КГВ и его компонентовСоставыНачалореакциисЭкзоэффектТепловы-делениемакс.за 72чДж/г №п/пСоотношение компонентовмомент достиженияч, мин,сВеличина максимума, Дж/гчТепловы-делениеДж/г1Отходы ММС2201 мин 12 с6,270,0816,362НДП кремнезема3202 мин 04 с67,311,3811,823Мел2200 мин 32 с2,960,010,034Г-5(70 %) + Г-16(30 %)2202 мин 47 с37,351,2389,2748 мин 48 с98,3759,55ПЦ125 мин 29 с64,813,31286.2216 ч 41 мин 13 с11,12133,616КГВ*2226 мин 46 с102,0638,0596,167КГВ* + НДП кр. + мел2225 мин 56 с102,1138,9494,92 Примечание:КГВ* –  с отходами ММС;  состав КГВ (% по массе): гипсовое вяжущее (Г-5+Г-16) – 70, портландцемент (ПЦ) – 15, тонкомолотые отходы ММС – 15; НДПкр – 0,45 (от массы ПЦ); мел – 5(от массы КГВ). В результате проведенных исследований было установлено, что отходы ММС – через 22 с после контакта с водой проявляют реакционную способность, а через 1 мин 12 с скорость их тепловыделения достигает максимального значения – 6,27 Дж/гч. Затем интенсивность остаточного уровня тепловыделения плавно снижается и к 72 ч сохраняется на низком уровне, равном 0,05Дж/гч, с количеством выделившегося тепла – 16,36 Дж/г, что может свидетельствовать о микротрещиноватости (дефектах кристаллической структуры) минеральной добавки, увеличивающей ее гидравлическую активность (рис. 1, табл. 1).    абвРис. 1.Зависимость интенсивности скорости и тепловыделения минеральных добавокот времени: а – отходы ММС; б – НДП кр.; в – мел   Аналогичное явление наблюдается у НДП кремнезема, проявляющего через 32 с при взаимодействии с водой реакционную способность, скорость тепловыделения которого быстро (через 2 мин 04 с) достигает максимального значения 67,31 Дж/г·ч (в 10 раз больше, чем у отходов ММС) и сравнимо со скоростью тепловыделения портландцемента. Через 5 ч 54 мин 29 с уровень тепловыделения снижается до нуля (рис. 1, табл. 1).У мела реакционная способность проявляется через 22 с после контакта с водой и уже через 32 с скорость тепловыделения достигает максимального значения – 2,96 Дж/гч. При этом интенсивность основного пика тепловыделения приблизительно в 2 раза меньше, чем у отходов ММС и в 23 раза меньше, чем у НДП кремнезема, а нулевой уровень тепловыделения устанавливается практически через 7 с, т.е. намного быстрее, чем с другими добавками.Ранее [1]  было выявлено, что смесь гипсовых вяжущих Г-5(70%)+Г-16(30%) через 22 с после взаимодействия с водой проявляет реакционную способность, а через 2 мин 47 с фиксируется первый пик скорости тепловыделения, равный 37,35 Дж/гч. Количество выделенного тепла составляет 1,23 Дж/г. Затем, через 7 мин 48 с, скорость тепловыделения снижается до 31,64 Дж/гч и наступает первый индукционный период, сменяющийся ускоренным (главным) периодом гидратации и через 48 мин 48 с скорость тепловыделения достигает максимального значения – 98,37Дж/гч  с количеством выделенного тепла – 59,5 Дж/г (рис. 2).     а бРис. 2.  Зависимость интенсивности скорости и теплоты гидратации гипсовых вяжущих от времени:а – Г-5+Г-16+ вода;   б – ПЦ. + вода  При гидратации портландцемента (рис. 2, табл.1)  через 42 с после контакта с водой проявляется реакционная способность, а через 5 мин 29 с наблюдается интенсивный пик скорости тепловыделения – 64,81 Дж/гч, обусловленный, видимо, взаимодействием с водой поверхностных слоев частиц твердой фазы – процессами растворения и гидролиза наиболее активных компонентов клинкера, в основном С3А и С3S.Затем наблюдается первый индукционный период, во время которого скорость гидратации и гидратного фазообразования резко снижается и через 2 ч 13 мин составляет 1,79 Дж/гч.После продолжительного индукционного периода, отмечено повторное увеличение скорости тепловыделения цементного теста и через 16 ч 41 мин 13 с появление второго, более длительного, основного пика с максимальной величиной 11,12 Дж/гч, обусловленного формированием новообразований, во время которого наступает схватывание цементного теста.В дальнейшем интенсивность остаточного уровня тепловыделения плавно снижается и к 72 ч сохраняется на уровне 1,17 Дж/г·ч, с общим количеством выделившегося тепла – 286,22 Дж/г. Существует мнение, что в индукционном периоде на поверхности гидратирующихся частиц образуется состоящий из ионов кальция слой, который препятствует выходу продуктов гидратации клинкерных минералов в раствор.Интересны особенности скорости начального тепловыделения композиционного гипсового вяжущего (КГВ) с минеральными добавками разного генезиса (рис. 3, табл. 1). При взаимодействия КГВ (с отходами ММС) с водой через 14 с на термокинетических кривых проявляется реакционная способность, а через 24 мин 46 с фиксируется максимальная величина скорости первого экзоэффекта – 102,06 Дж/гч, характеризующего адсорбционные процессы, химические реакции и кристаллизацию гипса. Затем, через 2 ч 22 мин 12 с  до  2 ч 51 мин 10 с скорость тепловыделения плавно снижается и остается на уровне 1,17 Дж/г·ч, что может означать окончание первой стадии процесса гидратации КГВ и наступление индукционного периода.В следующем промежутке времени (до 7 ч 32 мин 57 с) вновь наблюдается увеличение скорости тепловыделения (до величины 1,68 Дж/гч), характеризующее процессы растворения и гидролиза наиболее активных компонентов портландцементного клинкера, в основном С3А и С3S, с образованием в составе продуктов твердения Са(ОН)2, первичных низкоосновных гидросиликатов, гидроалюминатов и др., а через 46 ч 26 мин 07 с, вплоть до 72 ч, скорость тепловыделения остается на постоянном уровне, равном  0,15 дж/г·ч. На зависимостях dQ/dτ=f(τ) и Q=f(τ) отмечается снижение термокинетических показателей (по сравнению с портландцементом), закономерно понижается теплота гидратации за 72 ч  до 96,16 дж/г (табл.1).При дополнительном введении в состав КГВ минеральных добавок (НДПкр.+ мел) величина скорости первого экзоэффекта увеличивается до 102,11 Дж/г·ч и несколько превосходит значение исходного КГВ (с отходами ММС). Сопоставление полученных кривых тепловыделения с кривыми скорости гидратации КГВ показало их практически полное соответствие.   абРис. 4.  Зависимость интенсивности скорости и теплоты гидратации композиционногогипсового вяжущего (КГВ): а – КГВ; б – КГВ+ НДПкр.+ мел  Таким образом, ценным свойством минеральных добавок – отходов ММС и НДП кремнезема, является их пуццолановая активность, связанная с особенностями генезиса, дефектностью кристаллической решетки, наличием нанодисперсных включений и пр., а мела – ускорение гидратации алюминатов и образование с ними в начальные сроки твердения различных соединений, способствующих повышению ранней прочности КГВ.