Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение прочности цементного камня
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… Читать ещё >
Влияние некоторых гидрофобизирующих добавок на изменение прочности цементного камня (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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 10 178). 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 24 211, возможны дополнительные эффекты: замедление скорости схватывания и твердения; снижение прочности и тепловыделения; повышение морозостойкости и коррозионной стойкости бетонов и растворов, при этом ГОСТ 24 211 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 30 744. Для выявления влияния процесса перемешивания на воздухововлечение в сериях 3 и 8 (табл.) готовились параллельно серии 3р* 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 ДP = Pi — PЭ. Для выявления возможных дополнительных, помимо воздухововлечения, факторов сопоставлялись значения прочности фактические Rфакт и расчетные Rтеор, 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].
портландцемент бетон прочность добавка.
(1).
необходимо констатировать возможность проявления других эффектов на предел прочности.
Таблица.
Результаты испытаний образцов.
Состав. | Свойства бетона в возрасте 28, сут. | ||||||
Пористость P, %. | Предел прочности на сжатие R,. | ||||||
Общая. | Дополнительная. ДР = Pi — PЭ | МПа. | %. | Rфакт — Rтеор,. МПа. | Rфакт — Rтеор,. % от RЭ | ||
Э. | 18,5. | 51,3. | |||||
27,3. | 8,7. | 25,6. | 49,9. | — 7,1. | — 13,8. | ||
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. | |
23,2. | 4,6. | 39,4. | 76,8. | — 1,0. | — 1,9. | ||
31,1. | 12,6. | 23,5. | 45,8. | — 3,3. | — 6,4. | ||
30,0. | 11,4. | 25,5. | 49,7. | — 2,9. | — 5,6. | ||
31,3. | 12,9. | 19,5. | 38,0. | — 7,0. | — 13,6. | ||
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. | |
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. | |
8Рer. | 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 30 744, с добавкой-пеногасителя Agitan; Д — то же, с добавкой-пеногасителя Delfoam, Рer — то же, с добавкой-пеногасителя Peramin; Rфакт — фактическое значение прочности, МПа; Rтеор — 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.
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 24 211), 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].
- 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
- 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 24 211–2003 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия». М.: 2004 — 9 с.