Влияние дозировки супер- и гиперпластификаторов на реотехнологические свойства цементных суспензий
Бесплатный доступ
В статье исследуется влияние дозировок супер- и гиперпластификаторов на реотехнологические свойства цементных суспензий. Проведённые эксперименты с использованием пластификаторов на поликарбоксилатной основе показали, что их эффективность напрямую зависит от дозировки и типа цемента. Установлено, что гиперпластификатор Melflux в дозировке 0,9% от массы цемента обеспечивает значительный водоредуцирующий эффект и сохраняет текучесть суспензии с минимальными изменениями (6-8,7%) в течение 30 минут. Результаты подчёркивают необходимость точного подбора дозировок и изучения их влияния на реологию цементных смесей для оптимизации производства бетонов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Цементные суспензии, суперпластификаторы, гиперпластификаторы, реотехнологические свойства, поликарбоксилаты, водоредуцирующий эффект, дозировка, текучесть, бетон, строительные материалы
Короткий адрес: https://sciup.org/140311939
IDR: 140311939
Текст научной статьи Влияние дозировки супер- и гиперпластификаторов на реотехнологические свойства цементных суспензий
В настоящее время исследования в области цементных технологий стремительно развиваются, что обусловлено растущими требованиями к качеству строительных материалов и необходимости повышения их эксплуатационных характеристик. Одним из ключевых направлений в этой области является использование добавок, таких как супер- и гиперпластификаторы, которые значительно влияют на реологические свойства цементных суспензий. Эти добавки позволяют улучшить процесс замешивания снизить водоцементное отношение и повысить прочность и долговечность бетона.
В условиях быстро растущих требований строительной отрасли понимание этих процессов становится особенно актуальным для разработки новых, более эффективных смесей, способствующих улучшению характеристик конструкционных материалов.
С увеличением интереса к эффективным строительным материалам и технологиям, исследования в области пластифицирующих добавок, в частности на основе поликарбоксилатов, приобрели особую актуальность. За последнее десятилетие рынок с использованием таких добавок в Европе и России значительно расширился. Однако, как показывает практика, использование суперпластификаторов и гиперпластификаторов в недостаточных дозировках не обеспечивает желаемого эффекта [1].
Большинство производителей добавок в России предлагает их только в жидком виде, что ограничивает возможности их применения в процессах требующих сухих компонентов. Отсутствие информации о концентрации активных веществ в добавках также создаёт дополнительные сложности для потребителей. Некоторые из этих добавок содержат лишь 170-300 г/л действующего вещества, что означает, что значительная часть продукта — это вода. Это усугубляет недостаточность рекомендуемых дозировок: например использование 1% пластификатора на массу цемента преобразуется в не более чем 0,2-0,35% активного вещества. Такой уровень не подходит даже для получения бетонов с низкой подвижностью [2].
В этом контексте разработка порошково-активированных бетонов нового поколения, которые были созданы на базе кафедры "Технология строительных материалов и деревообработка" Пензенского ГУАС, представляет собой значительный шаг вперёд. Новая рецептура значительно усилит действие супер- и гиперпластификаторов в бетонах всех марок — от М 200 до М 1200.
Целью данного исследования стало изучение влияния разных видов и дозировок суперпластификаторов на текучесть цементных суспензий. В эксперименте использовались портландцементы различных марок и десять образцов пластификаторов на поликарбоксилатной основе. Концентрация пластификаторов варьировалась от 0,2% до 0,9% от массы сырья с пересчётом на сухое вещество.
Проблемы, возникающие при использовании низких дозировок, во многом обусловлены тем, что эффективность пластификаторов часто проверяется на менее сложных составах — таких, как цементно-песчаные растворы. Это приводит к ошибочному переносу результатов на бетонные смеси, которые имеют существенно более сложную реологию.
В процессе исследований было оценено не только начальное состояние суспензий, но и их изменчивость со временем. Диаметр расплыва цементных смесей измерялся после определённых промежутков времени, что позволяло проанализировать сохраняемость их текучести. Результаты показали, что например, гиперпластификатор Melflux, при использовании в дозировке 0,9% от массы цемента, обеспечивал высокий водоредуцирующий эффект, достигнув значений 2,89 и 2,77 для Красноярского и Мордовского цементов соответственно [3].
Проведённые измерения продемонстрировали, что расплыв цемента оцененный через 30 минут, изменился лишь незначительно — всего на 6-8,7%. Это указывает на высокую жизнеспособность раствора и эффективность избранной добавки в долгосрочной перспективе [4].
Таким образом, результаты проведённых исследований подчеркивают важность правильного выбора дозировок пластификаторов, а также необходимость детального изучения их воздействия на реологические характеристики цементных суспензий [5]. Это позволит оптимизировать производство бетонов, хранящих свои свойства в течение более длительного времени, и, в конечном итоге, повысить качество строительных материалов.
