– магистрант КарГТУ (гр. ПСКМ-13-1)

– студент КарГТУ (гр. ПСК-12-2)

Научн. рук. – к. т.н., доц.

Вяжущие низкой водопотребности с

гидрофобизующими добавками

В последнее время интерес исследователей строительных материалов все больше проявляется к получению вяжущих низкой водопотребности, которые имеют целый ряд преимуществ перед обычными вяжущими и бетонами на их основе [1, 2, 3]. Экономия цемента при этом составляет 40-60% вяжущего без ухудшения его свойств.

В связи с этим были проведены научно-исследовательские работы по получению сухих пластификаторов бетона и комплексных добавок на их основе с использованием различных минеральных отвердителей. Производство сухих добавок в виде гранул, таблеток и брикетов, в 3…5 раз по себестоимости ниже, чем традиционное производство сухих добавок. Полученные добавки снижают стоимость ВНВ в 3…5 раз соответственно в сравнении с разработанными ранее способами. Кроме того, ВНВ, в состав которого входит гидрофобизующий компонент, в 2…3 раза снижает гигроскопичность вяжущего и способствует созданию клинкерного запаса в отвердевшем бетоне. В отличие от обычных вяжущих, клинкерный фонд ВНВ более реакционно способен и меньше влияет на снижение прочности бетона на основе гидрофобизованного ВНВ. Свойства ВНВ с гидрофобизующими добавками приведены в таблице 1.

Использование гранулированных добавок СС-ЗТН и КОД-СА при производстве ВНВ показывает, что водовяжущее отношение в сравнении с исходным материалом снижено с 0,27 до 0,19, что позволяет получить прочность цементного камня в 2 и более раз выше, чем на исходном цементе. Однако, в сравнении с ВНВ, полученным традиционным путем, ВНВ-50 на комплексных добавках имеет прочность цементного камня на 30-40 Мпа ниже. Это можно объяснить тем, что снижение нормальной густоты выше у традиционного ВНВ и кроме того, введение вяжущего других компонентов, входящих в СС-ЗТН и КОДС-А при тонкости его измельчения более 5000 см2/г отрицательно влияет на его прочность. Если отнести количество ВНВ, непрореагировавшего с водой затворения к его клинкерному фонду, можно ожидать существенного повышения его долговечности, что показывают образцы из ВНВ-50, хранящиеся в естественных условиях и подвергающиеся испытаниям с интервалом времени 0,5 года. Окончательные результаты опытов позволяют прогнозировать свойства гидрофобизованных ВНВ по стойкости и долговечности.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Перевод обычного цемента в вяжущее связан с интенсивной механо-химической обработкой его с минеральной добавкой в присутствии порошкообразного суперпластификатора. Это позволяет получить ВНВ с нормальной густотой 15…18% [2].

Таблица 1. Физико-механические характеристики ВНВ различного состава

Вяжущее

Водовяжущее отношение

Предел прочности при сжатии, МПа в возрасте, сут.

1

28

90

Исходный ШПЦ-400

0,28

15,3

40,1

43,8

ВНВ

0,18

61,5

92,5

110,4

ВНВ-50 с добавкой СС-3ТН

0,19

40,1

69,8

80,3

ВНВ-50 с добавкой КОД-С

0,19

34,5

60,2

71,0

Был разработан новый механо-химический способ обработки компонентов для получения ВНВ. Он основан на использовании ультразвукового перемешивания компонентов в подобранных соотношениях. Обработка компонентов ультразвуковой частотой 22,5 кГц источником в 4,5 Вт/см2 приводит к резкому снижению водопотребности с 26 до 15% и соответственно к повышению прочности цементного камня (таблица 2). Для получения ВНВ использовали суперпластификатор СС-3ТН в порошкообразном виде.

Получение ВНВ проводили двумя способами в одной среде и в метиловом спирте, с целью получения вяжущего в сухом виде для проведения замеров удельной поверхности и других опытов. При механо-химической обработке ультразвуком в водной среде ВНВ имеют прочность от 54 до 85 МПа в зависимости от продолжительности обработки.

Как показывают эксперименты, получать ВНВ можно и в метиловом спирте, причем прочность цементного камня при этом достигает 60…92 МПа. В сравнении с ВНВ, полученном традиционным способом, вяжущее, полученное в спиртовой среде, имеет удельную поверхность, близкую к исходному цементу. Это позволяет предположить, что механо-химическая обработка ультразвуком приводит к улучшению распределению на зернах цемента суперпластификатора СС-3ТН в спиртовой среде. Повысить прочность, получаемых таким путем вяжущих низкой водопотребности можно, произведя дополнительный незначительный его домол. Разработанный способ увеличивает производительность производства ВНВ в 8-10 раз.

Список использованной литературы

1. Малышев свойств монолитного бетона пластифицирующее-гидрофобизирующей добавкой С-3ТС. –Алматы: Наука, 1992. – 168с.;

2. Курбатова гидратации портландцемента. –М.:Стройиздат, 1997. -158 с.

3. Соловьев с гидрофобизующими добавками. – Алматы: Наука, 1998. -110 с.