Свойства цементных сухих строительных смесей при введении в их рецептуру синтезированных алюмосиликатов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (62) март 2014 г.

Дата публикации: 08.02.2014

Статья просмотрена: 172 раза

Библиографическое описание:

Жегера К. В. Свойства цементных сухих строительных смесей при введении в их рецептуру синтезированных алюмосиликатов // Молодой ученый. — 2014. — №3. — С. 278-280. — URL https://moluch.ru/archive/62/9269/ (дата обращения: 25.09.2018).

Приведены сведения о влиянии синтезированных алюмосиликатов на структурообразование и свойства цементной сухой строительной смеси. Выявлено повышение прочности при сжатии цементных образцов при воздушно-сухом твердении. Изучен характер изменения пористости цементного камня при введении в его рецептуру синтезированной добавки.

Ключевые слова:сухие строительные смеси, синтезированные алюмосиликаты, структурообразование, прочность, коэффициент водопоглощения, пористость.

В настоящее время одним из наиболее динамично развивающихся сегментов строительного рынка Росси является рынок сухих строительных смесей (ССС).Для регулирования структуры и свойств ССС в рецептуру вводят модифицирующие добавки, преимущественно, зарубежного производства, такие как метилцеллюлоза, Bermocool и другие, что значительно увеличивает себестоимость отечественных ССС. В связи с этим актуальным вопросом является разработка отечественных модифицирующих добавок, что обеспечит снижение стоимости ССС.

Проведенные ранее исследования [1,2,3] подтвердили эффективность введения в рецептуру отделочных известковых ССС нанодисперсных добавок, способствующих повышению стойкости известковых покрытий — золя кремниевой кислоты, синтезированных гидросиликатов кальция (ГСК), органоминеральных добавок.

В продолжение дальнейших исследований предложено вводить в рецептуру цементных композиций синтезированные алюмосиликаты в качестве водоудерживающей и структурообразующей добавки. Технология получения синтезируемой добавки заключалась в осаждении алюмосиликатов из натриевого жидкого стекла сульфатом алюминия Al2(SO4)3 [4].

Установлено, что синтезированные алюмосиликаты характеризуются высокой активностью, составляющей более 350 мг/г. Удельная поверхность получаемого порошка, определенная методом БЭТ, составляет Sуд = 86,5 ± 3,5 м2/г.

Для проведения исследований применялся Вольский цемент марки 400. Образцы изготавливались с оптимальным водоцементным отношением В/Ц, равным В/Ц=0,43.

Определялась нормальная густота и сроки схватывания цементного теста при введении в его рецептуру добавки на основе синтезированных алюмосиликатов (табл.1.).

Таблица 1

Изменение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста в зависимости от содержания добавки

Содержание добавки (%), от массы цемента

Нормальная густота цементного теста НГЦТ, %

Сроки схватывания

Начало схватывания

Конец схватывания

-

28

2ч 30мин

10

34

50мин

1ч 40 мин

20

41

40 мин

1ч 30 мин

Анализируя полученные данные, можно утверждать, что композиционное цементное вяжущее, в состав которого введена синтезируемая добавка, имеет более высокое значение нормальной густоты цементного теста, составляющее 34–41 % в зависимости от содержания добавки. Наблюдается ускорение сроков схватывания. Так, у цементного теста без содержания добавки начало и конец схватывания соответственно составляют 2ч 30мин и 5ч, а у композиционного вяжущего, содержащего 20 % синтезированных алюмосиликатов, соответственно — 40мин и 1ч 30мин. С увеличением содержания синтезированных алюмосиликатов в рецептуре композиционного вяжущего сроки схватывания ускоряются.

Проведены испытания на прочность при сжатии образцов, набирающих прочность во влажных (рис.1.) и воздушно-сухих условиях (рис.2.). Для изготовления образцов было выбрано оптимальное соотношение воды и цемента В/Ц, равное В/Ц=43 %.

Анализ данных рис.1. показал, что синтезируемая добавка на основе алюмосиликатов снижает прочность при сжатии цементного камня при твердении во влажных условиях (температура 18±20С, относительная влажность воздуха 90–100 %) в возрасте 90 суток на 17,7–21,4 %, в зависимости от содержания добавки. Анализ экспериментальных данных, приведенных на рис.2., свидетельствует, что при введении в рецептуру цементного камня синтезируемой добавки повышается прочность при сжатии в возрасте 90 суток воздушно-сухого твердения (температура 18±20С, относительная влажность воздуха 60–70 %) на 27,9–50,1 % в зависимости от содержания добавки.

 
 

Рис. 1. Кинетика набора прочности образцов, твердевших во влажных условиях: 1 — контрольный образец; 2 — композиционное вяжущее (содержание добавки синтезированного алюмосиликата 10 % от массы цемента); 3 — композиционное вяжущее (содержание добавки 20 % от массы цемента).

Рис. 2. Кинетика набора прочности образцов в воздушно-сухих условиях: 1 — контрольный образец; 2 — композиционное вяжущее (содержание добавки синтезированного алюмосиликата 10 % от массы цемента); 3 — композиционное вяжущее (содержание добавки 20 % от массы цемента).

Очевидно, что твердение цементного камня на основе композиционного вяжущего в воздушно-сухих условиях происходит в более благоприятных влажностных условиях, т. к. синтезируемая добавка обладает влагоудерживающей способностью.

Установлено, что введение в рецептуру цементного камня синтезированных алюмосиликатов приводит к увеличению значения водопоглощения. Так, значение водопоглощения контрольного образца составляет W = 18,6 %, а при введении синтезируемой добавки в количестве 10 % и 20 % от массы цемента — соответственно W = 19,4 и W = 19,7. Введение в рецептуру цементного камня добавок метилцеллюлоза марки FMC 2094 и Bermokool 425 приводит к повышению водопоглощения, составляющего соответственно 21,3 % и 20,3 %.

Полученные данные свидетельствуют об увеличении количества открытых пор в структуре цементного камня при введении в его рецептуру синтезированной добавки на основе алюмосиликатов (табл.2.).

Таблица 2

Изменение значения пористости цементного камня в зависимости от содержания добавки

Составы

Пористость, %

общая

открытая

капиллярная

гелевая

контракционная

контрольный

41,1

29,4

18,7

15,5

7,0

10 % добавки

40,3

30,9

16,7

16,3

7,3

20 % добавки

38,3

39,1

12

18,1

8,2

Как видно из данных, приведенных в табл.2., в цементном камне, содержащим в рецептуре синтезированную добавку, наблюдается увеличение открытой, гелевой и контракционной пористости, а так же уменьшение общей и капиллярной пористости по сравнению с контрольным образцом, что приводит к повышению стойкости цементного композита [5].

Проведенные экспериментальные исследования свидетельствуют что применение композиционного вяжущего, включающего синтезированные алюмосиликаты, приводит к формированию более прочной структуры цементного камня при твердении в воздушно-сухих условиях. Таким образом, установлено, что добавка на основе синтезированных алюмосиликатов может с успехом применяться в качестве структурообразующей и водоудерживающей добавки в рецептуре цементного камня, взамен импортных добавок (метилцеллюлозы и Bermokol).

Литература:

1.                  Логанина В. И. Исследование закономерностей влияния золя кремниевой кислоты на структуру и свойства диатомита [Текст] /В. И. Логанина, О. А. Давыдова, Е. Е. Симонов // Строительные материалы. — 2011. — № 12. — С. 63.

2.                  Логанина В. И.,Свойства известковых композитов с силикатсодежащими наполнителями [Текст] / В. И. Логанина, Л. В. Макарова, К. А. Сергеева // Строительные материалы. — 2012. — № 3. — С. 30–31.

3.                  Логанина В. И.,Перспективы изготовления органо-минеральной добавки на основе отечественного сырья [Текст] / В. И. Логанина, Н. А. Петухова, В. Н. Горбунов, Т. Н. Дмитриева // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2009. — № 9. — С. 36–39.

4.                  Логанина В. И. Реологические свойства композиционного известкового вяжущего с применением синтетических цеолитов [Текст] / В. И. Логанина, С. Н. Кислицына, Л. В. Макарова, М. А. Садовникова // Известия высших учебных заведений. Строительство. — 2013. — № 4. — С. 37–42.

5.                  Г. И. Горчаков Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений [Текст] / Г. И. Горчаков, М. М. Капкин, Б. Г. Скрамтаев // М.: «Стройиздат». — 1965. — 190c.

Основные термины (генерируются автоматически): содержание добавки, цементный камень, синтезируемая добавка, масса цемента, цементный тест, рецептура, нормальная густота, контрольный образец, синтезированная добавка, срок схватывания.


Ключевые слова

прочность, сухие строительные смеси, синтезированные алюмосиликаты, структурообразование, коэффициент водопоглощения, пористость.

Похожие статьи

Исследование влияния комплексных минеральных...

мелкозернистый бетон, цементный камень, прочность, анортит, вес цемента, малый участок, комплексная добавка, исходный образец, ранний срок твердения, Элементный состав.

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

Основные термины (генерируются автоматически): композиционный цемент, содержание бентонита, добавок бентонита, мелкозернистый бетон

Свойства синтезированной добавки на основе алюмосиликатов для известковых сухих строительных смесей.

Исследование некоторых свойств цементов с тонкодисперсной...

направленная кристаллизация, нормальная густота, цементный камень, R-X, прирост прочности, содержание, срок схватывания, тонкодисперсная минеральная добавка.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

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

 регулируемость потери подвижности бетонной смеси во времени, скорости процессов схватывания, твердения, тепловыделения

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В статье рассматривается изучение свойств цементного раствора-камня и управление его свойствами.Проведены исследования расширяющихся добавок на основе оксида кальция и получены зависимости прочности цементного камня от состава сухой смеси.

Многокомпонентные вяжущие для бетонов на легких...

- этап № 2 — твердение минералов цементного вяжущего.

Рецептура в кодовом выражении. Содержание по массе.

прочность на сжатие (МПа): - контрольный состав.

прочность при изгибе (МПа): - без добавки полимера.

Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства...

цементный камень, Цемент, содержание МК, масса цемента, пластическая прочность, самоуплотняющаяся суспензия, Пенза, старое поколение, увеличение содержания МК, CSH.

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Исследование влияния противоусадочной добавки на деформации цементного камня. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Исследование влияния комплексных минеральных...

мелкозернистый бетон, цементный камень, прочность, анортит, вес цемента, малый участок, комплексная добавка, исходный образец, ранний срок твердения, Элементный состав.

Исследование влияния добавки бентонита на свойства раствора...

Основные термины (генерируются автоматически): композиционный цемент, содержание бентонита, добавок бентонита, мелкозернистый бетон

Свойства синтезированной добавки на основе алюмосиликатов для известковых сухих строительных смесей.

Исследование некоторых свойств цементов с тонкодисперсной...

направленная кристаллизация, нормальная густота, цементный камень, R-X, прирост прочности, содержание, срок схватывания, тонкодисперсная минеральная добавка.

Улучшение характеристик бетонов путем ввода активной...

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

 регулируемость потери подвижности бетонной смеси во времени, скорости процессов схватывания, твердения, тепловыделения

Исследование влияния расширяющихся добавок на прочность...

В статье рассматривается изучение свойств цементного раствора-камня и управление его свойствами.Проведены исследования расширяющихся добавок на основе оксида кальция и получены зависимости прочности цементного камня от состава сухой смеси.

Многокомпонентные вяжущие для бетонов на легких...

- этап № 2 — твердение минералов цементного вяжущего.

Рецептура в кодовом выражении. Содержание по массе.

прочность на сжатие (МПа): - контрольный состав.

прочность при изгибе (МПа): - без добавки полимера.

Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства...

цементный камень, Цемент, содержание МК, масса цемента, пластическая прочность, самоуплотняющаяся суспензия, Пенза, старое поколение, увеличение содержания МК, CSH.

Роль крупного заполнителя на формирование цементного камня...

Исследование влияния противоусадочной добавки на деформации цементного камня. Влияние реакционно-активных добавок на прочностные свойства пластифицированного цементного камня.

Задать вопрос