Влияние добавок на тепловыделение цементов
Автор: Бутакова Марина Дмитриевна, Галяув Роман Финатович, Сартаков Антон Сергеевич
Рубрика: Строительные материалы и изделия
Статья в выпуске: 4 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Исследовано влияние химических добавок-пластификаторов на тепловыделение при гидратации цементов местного производства. Сделаны выводы о том, в какой степени влияет каждая добавка на этот процесс для ЦЕМ II 32,5Н и для ЦЕМ I 42,5Н, и то, что введение добавки понижает максимальную температуру разогрева смеси. В лабораторных условиях для всех составов была подобрана нормальная густота в соответствии с ГОСТ 310.3-76. Результаты исследования были получены с помощью адиабатического калориметра. Была рассчитана площадь под графиками для определения количества теплоты, выделенного за определенный период.
Тепловыделение, суперпластификатор, гиперпластификатор, калориметр, портландцемет, шлакопортландцемент
Короткий адрес: https://sciup.org/147154465
IDR: 147154465 | DOI: 10.14529/build160407
Текст научной статьи Влияние добавок на тепловыделение цементов
На сегодняшний день существует достаточно много материала на тему тепловыделения цементов [1]. Также есть исследования о том, как на тепловыделение влияют различные химические добавки [2]. Целью данной работы является исследование влияния химических добавок на экзотермию цементов местного производства, а именно ООО «Дюккер-хофф Коркино цемент» в Челябинской области.
В качестве испытуемых цементов были выбраны:
-
• Портландцемент ЦЕМ I 42,5Н по ГОСТ 31108-2003;
-
• Портландцемент ЦЕМ II/А-Ш 32,5Н по ГОСТ 31108-2003;
-
• Шлакопорталандцемент ЦЕМ III/А 32,5Н с 60% содержанием доменного гранулированного шлака по ГОСТ 31108-2003.
Добавки были выбраны следующие:
-
• суперпластификатор СП-1,
-
• гиперпластификатор DEGASET PC 8500.
СП-1 добавлялась в количестве 1 % от массы цемента, DEGASET PC 8500 в количестве 0,8 %. Данные дозировки добавок были выбраны, исходя из рекомендаций производителей [3, 4].
В лабораторных условиях для всех составов была подобрана нормальная густота в соответствии с ГОСТ 310.3–76. Составы представлены
в табл. 1. Показатели прочности составов приведены в табл. 2.
Все образцы были помещены в адиабатический калориметр. После обработки результатов были получены следующие результаты, представленные на рис. 1–3. Для удобства сравнения представлены графики для каждого вида цемента.
Проанализировав рис. 1–3, отчетливо видно, что для ЦЕМ II 32,5Н и для ЦЕМ I 42,5Н введение добавки понижает максимальную температуру разогрева смеси. В случае же с ЦЕМ III/А 32,5Н введение суперпластификатора не изменяет температуру, а введение гиперпластификатора повышает ее.
Посчитав площадь под графиками, можно получить количество теплоты, выделенное за определенный период. В табл. 3 показаны результаты такого расчета за период 6 суток.
По табл. 3 видно, что введение добавок в целом примерно в равной степени снижает общее количество теплоты, выделенной в период гидра-тациии.
Также везде прослеживается закономерность в том, что суперпластификатор сильнее замедляет процесс твердения, нежели гиперпластификатор. Это видно по смещению пиков тепловыделения.
Таблица 1
Экспериментальные составы
|
№ п/п |
Составы |
Содержание добавки, % |
Нормальная густота, % |
Водоцементное отношение |
|
1 |
ЦЕМ II/А-Ш |
– |
27,75 |
0,28 |
|
2 |
ЦЕМ I |
– |
26,75 |
0,27 |
|
3 |
ЦЕМ III/А |
– |
28,5 |
0,29 |
|
4 |
ЦЕМ II/А-Ш+СП |
1 |
23 |
0,23 |
|
5 |
ЦЕМ I+СП |
1 |
21,75 |
0,22 |
|
6 |
ЦЕМ III/А+СП |
1 |
23,25 |
0,23 |
|
7 |
ЦЕМ II/А-Ш+ГП |
0,8 |
20,5 |
0,21 |
|
8 |
ЦЕМ III/А+ГП |
0,8 |
20,75 |
0,21 |
Таблица 2
Показатели прочности
|
№ п/п |
Составы |
Прочность на сжатие, МПа |
|
|
1 сутки |
7 сутки |
||
|
1 |
ЦЕМ II/А-Ш |
6,6 |
45 |
|
2 |
ЦЕМ I |
21 |
62 |
|
3 |
ЦЕМ III/А |
8,3 |
37,5 |
|
4 |
ЦЕМ II/А-Ш+СП |
– |
47,5 |
|
5 |
ЦЕМ I+СП |
7,1 |
43 |
|
6 |
ШПЦ+СП |
– |
21,5 |
|
7 |
ЦЕМ II/А-Ш+ГП |
9 |
50,7 |
|
8 |
ЦЕМ III/А+ГП |
4,5 |
64 |
Рис. 1. Тепловыделение цемента ЦЕМ II 32,5Н без добавок и с добавками
Рис. 2. Тепловыделение цемента ЦЕМ I 42,5Н без добавок и с добавками
Строительные материалы и изделия
Рис. 3. Тепловыделение цемента ЦЕМ III/А без добавок и с добавками
Таблица 3
Тепловыделение цементов различного состава
|
№ п/п |
Составы |
Количество теплоты, Вт/г |
|
1 |
ЦЕМ II |
0,00199 |
|
2 |
ЦЕМ I |
0,00236 |
|
3 |
ЦЕМ III/А |
0,00179 |
|
4 |
ЦЕМ II+СП |
0,00168 |
|
5 |
ЦЕМ I+СП |
0,00204 |
|
6 |
ЦЕМ III/А+СП |
0,00161 |
|
7 |
ЦЕМ II+ГП |
0,00169 |
|
8 |
ЦЕМ III/А+ГП |
0,00175 |
Список литературы Влияние добавок на тепловыделение цементов
- Несветаев, Г.В. Бетоны: учебно-справочное пособие./Г.В. Несветаев. -2-е изд., перераб. и доп. -Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. -381 с.
- Несветаев, Г.В. О влиянии суперпластификаторов и расширяющей добавки на тепловыделение портландцемента в ранний период твердения/Г.В. Несветаев, Е.В. Виноградова//Наука, техника и технология ХХI века: материалы второй Всерос. науч.-техн. конф. -Нальчик: КБГУ, 2005. -Ч. 2. -С. 130-135.
- Рекомендации по применению суперплас¬тификатора «Полипласт СП-1». -http://xn-80aaolimifkoj0b7j.xn-p1ai/assets/files/sp-1.pdf (accessed 27 September 2016).
- Degaset PC 8500. -http://evrosintez.ru/wp-content/themes/evolve/documents/giper/DegasetPC8500. pdf (accessed 27 September 2016).
