Научная статья на тему 'Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение прочности цементного камня'

Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение прочности цементного камня Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

CC BY
279
36
Поделиться
Ключевые слова
ГИДРОФОБНЫЙ ЦЕМЕНТ / ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ / СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ / ПОРИСТОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ / ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОГО РАСТВОРА / ВОЗДУХОВОВЛЕЧЕНИЕ / ПЕНОГАСИТЕЛЬ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Несветаев Григорий Васильевич, Козлов Александр Владимирович, Филонов Игорь Александрович

В статье кратко приводится история пояявления гидрофобных цементов. Рассматривается одно из прспективных направлений применения гидрофобизирующих добавок на сегодняшний день в сухих строительных смесях и подтверждается актуальность этого направления. В статье изложены результаты опытов по исследованию влияния на показатели цементно-песчаного раствора добавок серии ГМД и анализ полученных данных

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Несветаев Григорий Васильевич, Козлов Александр Владимирович, Филонов Игорь Александрович,

The influence of some water-repellent additives on the change in the strength of cement stone

The article briefly describes the history пояявления hydrophobic cements. Considered one of the прспективных directions for the use of water-repellent additives today in the dry construction mixtures and confirmed the significance of this direction. The article describes the results of experiments on the impact on the indicators of a cement-sandy solution additives series GMI and the analysis of the received data

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение прочности цементного камня»

Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение

прочности цементного камня

Несветаев Г.В., Козлов А.В., Филонов И.А.

В свое время для увеличения сроков хранения цементов была

предложена серия добавок, получивших название «гидрофобизирующие» [1], а также выпускались промышленными партиями цементы, в состав которых указанные добавки были введены в процессе производстве цемента (цементы с индексом «ГФ» по ГОСТ 10178). В настоящее время в связи с широким применением сухих строительных смесей (ССС) проблема повышения сроков гарантийного хранения смесей на основе портландцемента вновь приобретает актуальность. Одно из возможных направлений решения вопроса увеличения гарантийного срока хранения ССС - использование для их приготовления портландцементов с индексом «ГФ», либо введение в их состав гидрофобизирующих добавок для предотвращения гидратации в процессе хранения за счет сорбционного увлажнения. При использовании гидрофобизирующих добавок, согласно ГОСТ 24211, возможны дополнительные эффекты: замедление скорости схватывания и твердения; снижение прочности и тепловыделения; повышение морозостойкости и коррозионной стойкости бетонов и растворов, при этом ГОСТ 24211 не регламентирует величину указанных эффектов. Воздухововлечение в бетонную смесь зависит от многих факторов и оказывает влияние практически на все свойства бетона [2-5], в частности, при воздуховолечении происходит снижение прочности бетона примерно на 5% на каждый процент вовлеченного воздуха. Важную роль играет минеральная составляющая вяжущего в обеспечении воздухововлечения в повышенных объемах [6]. Вовлеченный воздух способствует росту морозостойкости [8], в связи с чем исследование влияния гидрофобизирующих добавок на процесс воздухововлечения и выявление возможных способов регулирования дополнительного воздухововлечения при использовании

гидрофобизирующих добавок представляет актуальную задачу.

Изучено влияние двух групп гидрофобизирующих добавок серии ГМД, полученных в результате переработке торфа. В первой группе (ГМД0) рабочие дозировки составляли от 1 до 3% массы цемента, во второй - 0,2 и

0,3%. Для устранения эффекта дополнительного воздухововлечения в состав смеси при ее приготовлении вводились добавки-пеногасители. Испытания выполнялись на образцах, приготовленных по ГОСТ 30744. Для выявления влияния процесса перемешивания на воздухововлечение в сериях 3 и 8

* *

(табл.) готовились параллельно серии Зр и 8р с ручным перемешиванием по ГОСТ 310.4. По каждому составу определялись предел прочности на сжатие R и общая пористость P в возрасте 28 сут. Дополнительное воздухововлечение определялось как разность общей пористости эталонного состава РЭ (без добавок) и общей пористости Pi составов, содержащих добавки AP = Pi - P Э. Для выявления возможных дополнительных, помимо воздухововлечения, факторов сопоставлялись значения прочности фактические Rфакт и расчетные Rtc^, учитывающие снижение прочности относительно эталона за счет воздухововлечения по ф.(1). Результаты испытаний представлены в таблице и на рисунке.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что в основном эффект снижения прочности при применении гидрофобизирующих добавок можно рассматривать как последствие дополнительного воздухововлечения в смесь в процессе ее приготовления. Однако, поскольку в проведенной серии исследований в ряде случаев отмечается более резкое снижение предела прочности бетона, чем это следовало бы ожидать, исходя из известной среднестатистической зависимости [5]

f = exp(-5,15^Р), (1)

КЭ

необходимо констатировать возможность проявления других эффектов на предел прочности.

Таблица

Результаты испытаний образцов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Состав

Свойства бетона в возрасте 2S, сут.

Пористость P, % Предел прочности на сжатие R,

Общая Дополнител ьная АР = Pi - P э МПа % R факт Rтеор, МПа R факт Rтеор, % от R Э

Э 18,5 0 51,3 100 0 0

2 27,3 8,7 25,6 49,9 -7,1 -13,8

3 25,6 7,1 29,8 58,1 -5,8 -11,3

3р* 20,1 1,6 45,7 89,1 -1,5 -2,9

3Д 19,8 1,3 53,6 104,5 5,5 10,7

4 23,2 4,6 39,4 76,8 -1,0 -1,9

5 31,1 12,6 23,5 45,8 -3,3 -6,4

6 30,0 11,4 25,5 49,7 -2,9 -5,6

7 31,3 12,9 19,5 38,0 -7,0 -13,6

8 32,1 13,6 17,6 34,3 -7,9 -15,4

8А 20,5 2,0 49,0 95,5 2,8 5,5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8Д 19,7 1,2 49,0 95,5 0,6 1,2

~ * 8р 22,2 3,7 39,5 77,0 -3,0 -5,8

8Per 19,8 1,3 47,5 92,6 -0,5 -1,0

Примечания: р - ручное перемешивание (по ГОСТ 310.4) смеси; А -смесь, приготовленная по ГОСТ 30744, с добавкой-пеногасителя Agitan; Д

- то же, с добавкой-пеногасителя Delfoam, Per - то же, с добавкой-пеногасителя Peramin; Яфакт - фактическое значение прочности, МПа; Ктеор

- по ф.(1)

А, Д, Per - составы, содержащие пеногасители соответственно Agitan, Delfoam, Peramin; exp(-5,15P) - по формуле (1); Общая - единая для всех

статистическая зависимость — = exp(-7,05^Р).

у = 0-7,О5х

^ = 0,9588

♦ э

■ Д>1%

■ Д>1%, Р

■ Д>1%, Д

• 0,20%

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

▲ 0,30%

▲ 0,3% А Ж 0,3% Д

▲ 0,3% Рег

▲--0,3% р ----ехр(-5,15ДР)

Общая

Дополнительная пористость

Рис. 1 - Относительная прочность бетона в зависимости от величины

дополнительной пористости Возможной причиной является негативное влияние добавок на процессы гидратации и, следовательно, прочность, поскольку, как известно, прочность определяется не только пористостью, но и количеством и прочностью кристаллических контактов. Негативное влияние добавок на эти факторы могут привести к снижению прочности. Если рассматривать только те негативные результаты, в которых фактическое значение прочности уменьшается относительно расчетного (с учетом дополнительной пористости) более, чем на 5%, т.е. не более, чем на 2,6 МПа (п. 2.1.2 ГОСТ 24211), то, согласно представленным в табл. данным, к этой группе относятся

*

составы 2,3,6 и 7,8. Поскольку, например, в серии 3р при ручном перемешивании отмечается незначительное отклонение прочности, которое

*

может рассматриваться, как ошибка измерения, а в серии 8р отмечается снижение прочности, позволяющее предположить дополнительный, помимо воздухововлечения, эффект, то для подтверждения либо отрицания возможного негативного влияния гидрофобизирующих добавок серии ГМД

на процесс гидратации необходимы целенаправленные исследования [9]. Литература

1. Хигерович М.И., Байер В.Е. Гидрофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов М.: Стройиздат, 1979. - 125 с.

2. А. М. Невилль Свойства бетона. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Добавки в бетон /В.С. Рамачандран, р. Ф. Фельдман, М. Коллепарди и др. М.: Стройиздат, 1988

4. Курочка П.Н., Гаврилов А.В. Бетоны на комплексном вяжущем и

мелком песке [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, №1. - Режим доступа:

http://ivdon.ru/magazine/archive/n1y2009/250 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

5. Manning D/J/ Where Have All Bubbles Gone?// Concrete International: 99.

- 1980.

6. Моргун В.Н. Роль расширяющих добавок в управлении свойствами

пенобетонов[Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2008, №3. - Режим доступа:

http://ivdon.ru/magazine/archive/n1y2009/250 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.

7. Несветаев Г.В. Бетоны: учеб.-справ. пособие. - Ростов н/Д: Феникс, 2013. - 381 с.

8. Powers, T.C., Helmut, R.F. Theory of Volume Changes in Hardened Portland Cement Pastes During Freezing. Proc. Highway Res. Board 32:285.-1953

9. Несветаев Г.В. Некоторые методы оценки совместимости добавок и цементов при проектировании составов//Сухие строительные смеси. -2008. - №1. - С. 60 - 61

10. ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов.

Общие технические условия». М.: 2004 - 9 с.