Повышение подвижности бетонной смеси с использованием синтетических поверхностно-активных веществ: лабораторные испытания | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №4 (242) январь 2019 г.

Дата публикации: 26.01.2019

Статья просмотрена: 1 раз

Библиографическое описание:

Парамонов С. С. Повышение подвижности бетонной смеси с использованием синтетических поверхностно-активных веществ: лабораторные испытания // Молодой ученый. — 2019. — №4. — С. 62-65. — URL https://moluch.ru/archive/242/55949/ (дата обращения: 24.02.2019).



В статье рассмотрена возможность использования анионоактивного вещества лаурилсульфата натрия в качестве пластификатора. Проведены лабораторные испытания.

Ключевые слова: модифицированный бетон, пластификатор, суперпластификатор, подвижность, синтетические поверхностно-активные вещества, лаурилсульфат натрия.

Модификация бетона, а именно поиск и разработка новых эффективных добавок для бетонной смеси до сих пор является актуальной задачей в строительстве. В качестве пластифицирующей добавки будет рассмотрено синтетическое поверхностно-активное вещество лаурилсульфат натрия и проведены лабораторные испытания.

Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ) — большая группа химических соединений, понижающая поверхностное натяжение на границе раздела фаз.

Лаурилсульфат натрия — натриевая соль лаурилсерной кислоты, анионоактивное поверхностно-активное вещество. [3, c. 31] Получают данное вещество путем синтеза продуктов нефтепереработки. Важной особенностью является очень низкая стоимость.

Задачей лабораторных испытаний является оценка пластифицирующих свойств синтетического поверхностно-активного вещества лаурилсульфата натрия в составе бетонной смеси и прочностных характеристик конечного бетона. Опыт проводился в лаборатории НОЦИТ УГНТУ. На подвижность рассмотрено 4 состава:

– Состав № 1 (без добавок):

Цемент = 2 кг

Вода = 1 л

Песок (1.25) = 3,8 кг

Щебень (20) = 7,4 кг

– Состав № 2 (с использованием пластификтора Cemmix «CemPlast»):

Цемент = 2 кг

Вода = 1 л

Песок (1.25) = 3,8 кг

Щебень (20) = 7,4 кг

Пластификатор (1 %) = 20 мл

– Состав № 3 (с использованием синтетических ПАВ в количестве 0.25 %):

Цемент = 2 кг

Вода = 1 л

Песок (1.25) = 3,8 кг

Щебень (20) = 7,4 кг

СПАВ (0,25 %) = 5 мл

– Состав № 4 (с использованием синтетических ПАВ в количестве 0.5 %):

Цемент = 2 кг

Вода = 1 л

Песок (1.25) = 3,8 кг

Щебень (20) = 7,4 кг

СПАВ (0,5 %) = 10 мл

Подвижность бетонной смеси оценивают по осадке конуса. Для определения осадки конуса бетонной смеси с заполнителем (щебнем) до 20мм использовался нормальный конус с верхним диаметром d=100 мм и нижним диаметром D=200мм. [1, с. 3]

Результаты опыта по определению подвижности бетонной смеси приведены в таблице 1.

Таблица 1

Результаты по осадке конуса

Состав

Осадка конуса, см

Марка по подвижности

Без добавок

3

П1

Пластификатор 1 %

20

П4

СПАВ 0,25 %

11

П3

СПАВ 0,5 %

18

П4

Как видно из таблицы 1, состав с синтетическим поверхностно-активным веществом лаурилсульфат натрия в количестве 0,5 % от массы цемента имеет осадку конуса 18 см, что соответствует марке по подвижности П4. Таким образом, использование данной добавки изменяет подвижность бетонной смеси с П1 до П4, что сопоставимо с использованием суперпластификатора.

С задачей пластификации лаурилсульфат натрия справляется, остается проверить не уменьшает ли это вещество конечную прочность бетона. Для этого необходимо испытать образец бетона с данной добавкой на предел прочности на сжатие.

Бетонная смесь заполняется в формы с размерами 10х10х10 (см) и вибрируется на виброплощадке.

Далее образцы в формах помещаются в камеру пропарочную универсальную КУП-1 на сутки, после чего кубы извлекаются из форм и помещаются в камеру нормального хранения КНХ-1 с температурой 20±2ºС и относительной влажностью не менее 90 % для набора прочности.

Образцы в возрасте 28 суток испытываются на гидравлическом прессе. Результаты испытаний на сжатие приведены в таблице 2 и на рисунках 1,2,3,4.

Таблица 2

Результаты испытаний на сжатие

Состав

Возраст образцов, сут.

Размеры образца, см

Площадь поперечного сечения, см2

Разрушающая нагрузка

Предел прочности на сжатие, кгс/см2

Поправочный коэффициент на размеры образца

Предел прочности при сжатии образцов 15х15х15 см

Поправочный коэффициент на сроки испытания

Средний предел прочности ввозрасте 28 суток, кгс/см2

Отдельных

образцов

Средний

1

28

10х10х10

100

2239

223,9

0,95

212,7

216,8

1

216,8

2355

235,5

223,7

2263

226,3

214,0

2

3177

317,7

301,8

289,3

289,3

2924

294,4

279,7

3016

301,6

286,5

3

1599

159,9

151,9

138,8

138,8

1311

131,1

124,6

1472

147,2

139,8

4

28

10х10х10

100

984

98,4

0,95

93,5

94,3

1

94,3

1016

101,6

96,5

971

97,7

92,8

Рис. 1. Предел прочности при сжатии куба без добавок (состав № 1)

Рис. 2. Предел прочности при сжатии куба с пластификатором 1 % (состав № 2)

Рис. 3. Предел прочности при сжатии куба со СПАВ 0,25 % (состав № 3)

Рис. 4. Предел прочности при сжатии куба со СПАВ 0,5 % (состав № 4)

Окончательный вывод можно сделать, опираясь на таблицу 2: использование синтетического поверхностно-активного вещества лаурилсульфат натрия в количестве 0,5 % от массы цемента приводит к уменьшению конечной прочности бетона почти в 3 раза. Таким образом, несмотря на хорошие пластифицирующие свойства, использовать данную добавку при производстве бетонной смеси не представляется возможным, по причине сильного снижения прочности готового бетона.

Литература:

  1. ГОСТ 10181–2014 Смеси бетонные. Методы испытаний — М: НИИЖБ ОАО НИЦ Строительство, 2015. — 24 с.
  2. Плетнев М. Ю. Поверхностно-активные вещества и композиции. — М: ООО «Фирма Клавель», 2002. — 786 с.
Основные термины (генерируются автоматически): предел прочности, осадок конуса, синтетическое поверхностно-активное вещество, состав, сжатие куба, натрий, поправочный коэффициент, конечная прочность бетона, масса цемента, размер образца.


Похожие статьи

Шлакощелочные бетоны высокой прочности для...

Прочность пропаренных образцов оказалась ниже прочности бетона аналогичного состава, твердевшего при нормальной

Количество шлака в составе бетона составляло 400 кг/куб.м, при использовании в качестве щелочного компонента раствора соды и метасиликата натрия...

Исследование влияния комплексных минеральных...

Повышение прочности мелкозернстого бетона при наномодифицировании можно объяснить

- прочность на сжатие образцов-кубов 10х10х10 см, изготовленных из тяжелого бетона, по

Состав мелкозернистого бетона Ц:П=1:3. Суперпластификаторы вводились в количестве 0,5...

Влияние способа введения суперпластификатора С-3 на...

Размеры уменьшенной формы-конуса: высота — 31 мм, диаметр основания — 63 мм

Затем изготавливались образцы размером 20×20×20 мм для определения прочности при сжатии

Влияние добавки на прочность оценивалось по показателю относительной прочности Rот...

Исследование свойств геополимерного вяжущего на основе...

Для определения прочности (Rсж), плотности (ρ), водостойкости по коэффициенту

Все составы в течение первых трех суток твердели в формах, а затем подвергались тепловой

Из графиков на рис. 2 и рис.3 и данных в таблице можно сделать вывод, что прочность вяжущего...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Наиболее рациональным и экономичным, стал состав с расходом цемента – 500 кг/м3 и В/Ц = 0.4. Расход материалов на 1м3 в составе №1 составлял: Ц=500 кг, П=693 кг., Щ=957кг. и В=200 л. Понижение В/Ц привело к повышению прочности и снижению осадки конуса (в данном...

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Прочность образцов бетона в возрасте 28 суток составляла 23,9 МПа, что на 12,55 % меньше прочности бетона, прошедшего ТВО. Такое поведение бетона с доломитовым заполнителем объясняется образованием MgCO3 на поверхности заполнителя в результате взаимодействия...

О возможности применения бытовых моющих средств в качестве...

Ключевые слова: модифицированный бетон, пластификатор, суперпластификатор, удобоукладываемость, поверхностно-активные вещества, текучесть, адсорбция. В настоящее время трудно представить строительство без применения химических добавок при работе с...

Исследование свойств геополимерных вяжущих при длительном...

Приведены результаты исследования прочности и усадки геополимерного вяжущего на основе измельченного отсева дробления

Исследование прочностных свойств проводилось на образцах с размерами 20´20´20 мм, а измерение усадочных деформаций — на образцах с...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

В бетонах, состав которых был подобран для реализации сверхвысокой прочности и был

Удельный расход цемента на единицу прочности при сжатии в этих бетонах достиг малого

Если порошково-активированную бетонную смесь изготовить на воде без СП с осадкой конуса...

Свойства цементных сухих строительных смесей при введении...

Выявлено повышение прочности при сжатии цементных образцов при воздушно-сухом

Использование различных химических добавок при замещении цемента. № образца бетона В25.

цементный камень, Цемент, содержание МК, масса цемента, пластическая прочность...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Шлакощелочные бетоны высокой прочности для...

Прочность пропаренных образцов оказалась ниже прочности бетона аналогичного состава, твердевшего при нормальной

Количество шлака в составе бетона составляло 400 кг/куб.м, при использовании в качестве щелочного компонента раствора соды и метасиликата натрия...

Исследование влияния комплексных минеральных...

Повышение прочности мелкозернстого бетона при наномодифицировании можно объяснить

- прочность на сжатие образцов-кубов 10х10х10 см, изготовленных из тяжелого бетона, по

Состав мелкозернистого бетона Ц:П=1:3. Суперпластификаторы вводились в количестве 0,5...

Влияние способа введения суперпластификатора С-3 на...

Размеры уменьшенной формы-конуса: высота — 31 мм, диаметр основания — 63 мм

Затем изготавливались образцы размером 20×20×20 мм для определения прочности при сжатии

Влияние добавки на прочность оценивалось по показателю относительной прочности Rот...

Исследование свойств геополимерного вяжущего на основе...

Для определения прочности (Rсж), плотности (ρ), водостойкости по коэффициенту

Все составы в течение первых трех суток твердели в формах, а затем подвергались тепловой

Из графиков на рис. 2 и рис.3 и данных в таблице можно сделать вывод, что прочность вяжущего...

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Наиболее рациональным и экономичным, стал состав с расходом цемента – 500 кг/м3 и В/Ц = 0.4. Расход материалов на 1м3 в составе №1 составлял: Ц=500 кг, П=693 кг., Щ=957кг. и В=200 л. Понижение В/Ц привело к повышению прочности и снижению осадки конуса (в данном...

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Прочность образцов бетона в возрасте 28 суток составляла 23,9 МПа, что на 12,55 % меньше прочности бетона, прошедшего ТВО. Такое поведение бетона с доломитовым заполнителем объясняется образованием MgCO3 на поверхности заполнителя в результате взаимодействия...

О возможности применения бытовых моющих средств в качестве...

Ключевые слова: модифицированный бетон, пластификатор, суперпластификатор, удобоукладываемость, поверхностно-активные вещества, текучесть, адсорбция. В настоящее время трудно представить строительство без применения химических добавок при работе с...

Исследование свойств геополимерных вяжущих при длительном...

Приведены результаты исследования прочности и усадки геополимерного вяжущего на основе измельченного отсева дробления

Исследование прочностных свойств проводилось на образцах с размерами 20´20´20 мм, а измерение усадочных деформаций — на образцах с...

Анализ эффективности песчаных бетонов по удельному расходу...

В бетонах, состав которых был подобран для реализации сверхвысокой прочности и был

Удельный расход цемента на единицу прочности при сжатии в этих бетонах достиг малого

Если порошково-активированную бетонную смесь изготовить на воде без СП с осадкой конуса...

Свойства цементных сухих строительных смесей при введении...

Выявлено повышение прочности при сжатии цементных образцов при воздушно-сухом

Использование различных химических добавок при замещении цемента. № образца бетона В25.

цементный камень, Цемент, содержание МК, масса цемента, пластическая прочность...

Задать вопрос