ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ГЛИНИСТЫХ ЧАСТИЦ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОЛИКАРБОКСИЛАТНОГО СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРА И СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ

Андрей Андреевич Хицков, Илья Михайлович Иванов, Людмила Яковлевна Крамар, Алена Андреевна Кирсанова, Зимич Вита Васильевна

Аннотация


Проведено исследование влияния примесей глинистых минералов из песков на эффек-
тивность работы поликарбоксилатныхсуперпластификаторов, свойства цементного теста и
камня. Для проведения исследования были приняты пески различных месторождений Челя-
бинской области, которые содержали разные глинистые минералы: монтмориллонит, гидро-
слюды и каолинит. Результаты исследования фазового состава глинистых представлены в
данной статье.
Исследование выполнено с помощью моделирования цементного камня бетона и прове-
дено с применением математического планирования эксперимента, где основными фактора-
ми приняты: количество вводимого суперпластификатора от 0 до 0,8 % и количество глини-
стых от 0 до 4 %. Влияние указанных факторов на подвижность оценивали по расплыву це-
ментного теста, а на прочность и пористость – по образцам-кубикам цементного камня с реб-
ром 20 мм. Изучение фазового состава глинистых примесей из песков и особенностей струк-
туры полученного цементного камня проводили с применением дериватографии, рентгено-
фазового анализа и электронной микроскопии.
Установлено, что прочность цементного камня и эффективность поликарбоксилатного
суперпластификатора в большей степени снижает глинистый минерал монтмориллонит, а
глинистые, содержащие гидрослюды или каолинит, на эти параметры влияют не столь значи-
тельно. Поэтому пески с глинистыми примесями до 2 %, состоящими из гидрослюд или као-
линита, допустимо применять с целью получения даже высокофункциональных бетонов. Од-
нако для обеспечения высокой эффективности поликарбоксилатных суперпластификаторов,
повышенной прочности и долговечности бетонов на цементных вяжущих, рекомендовано
применять мытые пески или пески с содержанием глинистых менее 1 %.
Дополнительно выявлено, что поликарбоксилатный суперпластификатор способствует фор-
мированию структуры цементного камня из аморфизированных высокоосновных гидросиликатов
кальция, которые отличаются повышенной стойкостью и, как следствие, долговечностью.


Ключевые слова


поликарбоксилатный суперпластификатор, песок, глинистые части- цы, монтмориллонит, гидрослюды, каолинит, цементное тесто, цементный камень, струк- тура цементного камня, высокофункциональный бетон

Полный текст:

PDF

Литература


Hirata, T. A cement dispersant. JP Patent 84,2022, 1981, S59–018338.

Lei, L. A concept for a polycarboxylate superplasticizer

possessing enhanced clay tolerance /L. Lei, J. Plank // Cement and Concrete Research. – 2012. – V. 42, № 10. – P. 1299–1306.

Effects of polyethylene oxide chains on the performance

of polycarboxylate-type water-reducers / С.Z. Li, N.Q. Feng, Y.D. Li, R. Chen // Cement and Concrete Research. – 2005. – V. 35, № 5. – P. 867–873.

Plank, J. Synthesis and performance of methacrylic ester based polycarboxylate superplasticizers possessing hydroxy terminated polyethylene glycol side chain / J. Plank, K. Pollmann, N. Zouaoui,

P.R. Andres, C. Schaefer // Cement and Concrete Research.

– 2008. – V. 38, № 10. – P. 1210–1216.

Liu, S. Swelling inhibition by polyglycols in montmorillonite dispersions / S. Liu, X. Mo, C. Zhang // J. Dispers. Sci. Technol. – 2004. – V. 25, № 1. – P. 63–66.

Plank, J. Fundamental mechanisms for polycarboxylate

intercalation into C3A hydrate phases and the role of sulfate present in cement / J. Plank, D. Zhimin, H. Keller, F. v. Hossle, W. Seidl // Cement and Concrete Research. – 2010. – V. 40, № 1. – P. 45–57.

Plank, J. Preparation and characterization of new Ca-Al-polycarboxylate layered double hydroxides / J. Plank, Z. Dai, P.R. Andres // Materials Letters. – 2006. – V. 60. – P. 3614–3617.

Chemical admixtures – Chemistry, applications and their impact on concrete microstructure and durability / J. Plank, E. Sakai, C.W. Miao et al. // Cement and Concrete Research. – 2015. – V. 78. –

P. 81–99.

Xiong, L. Effect of typical clay upon the dispersion performance of polycarboxylate superplasticizer / L. Xiong, G. Zheng, Y. Bi, C. Fu // International Conference on Materials, Environmental and Biological

Engineering (MEBE 2015). – Atlantis Press, 2015. – P. 226–229.

Вовк, А.И. Суперпластификаторы в бетоне: анализ химии процессов / А.И. Вовк // Технология бетонов. – 2007. – № 3. – С. 2–3.

Вовк, А.И. Гидратация трехкальциевого алюмината C3A и смесей C3A-гипс в присутствии ПАВ: адсорбция или поверхностное фазообразование? / А.И. Вовк // Коллоидный журнал. – 2000. – Т. 62, № 1. – С. 31–38.

Вовк, А.И. Механизм адсорбции суперпластификаторов на силикатных и алюминатных компонентах портландцемента / А.И. Вовк // Коллоидный журнал. – 2000. – Т. 62, № 3. – С. 303–308.

Цементные тяжелые бетоны для строительства скоростных автомобильных дорог / Л.Я. Крамар, А.И. Кудяков, Б.Я. Трофимов, К.В. Шулдяков // Вестник ТГАСУ. – 2017. – № 4

(63). – С. 147–158.

Рамачандран, В. Наука о бетоне: физико-химическое бетоноведение / В. Рамачандран, Р. Фельдман, Дж. Бодуэн; пер. с англ. Т.И. Розенберг, Ю.Б. Ратиновой; под ред. В.Б. Ратинова. –

М.: Стройиздат, 1986. – 278 с.

Горшков, В.С. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ: учебное пособие / В.С. Горшков, В.В Тимашев, В.Г. Савельев. – М.: Высш. школа, 1981. – 335 с.

Влияние водоцементного отношения и суперпластификаторов на процессы тепловыделения, гидратации и твердения цемента / И.М. Иванов, Д.В. Матвеев, А.А. Орлов, Л.Я. Крамар // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строи-

тельство и архитектура». – 2017. – Т. 17, № 2. – С. 42–49.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.