Влияние различных глинистых частиц на эффективность поликарбоксилатного суперпластификатора и свойства цементного камня
Автор: Хицков Андрей Андреевич, Иванов Илья Михайлович, Крамар Людмила Яковлевна, Кирсанова Ална Андреевна, Зимич Вита Васильевна
Рубрика: Строительные материалы и изделия
Статья в выпуске: 1 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование влияния примесей глинистых минералов из песков на эффективность работы поликарбоксилатныхсуперпластификаторов, свойства цементного теста и камня. Для проведения исследования были приняты пески различных месторождений Челябинской области, которые содержали разные глинистые минералы: монтмориллонит, гидрослюды и каолинит. Результаты исследования фазового состава глинистых представлены в данной статье. Исследование выполнено с помощью моделирования цементного камня бетона и проведено с применением математического планирования эксперимента, где основными факторами приняты: количество вводимого суперпластификатора от 0 до 0,8 % и количество глинистых от 0 до 4 %. Влияние указанных факторов на подвижность оценивали по расплыву цементного теста, а на прочность и пористость - по образцам-кубикам цементного камня с ребром 20 мм. Изучение фазового состава глинистых примесей из песков и особенностей структуры полученного цементного камня проводили с применением дериватографии, рентгенофазового 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 значительно. Поэтому пески с глинистыми примесями до 2 %, состоящими из гидрослюд или каолинита, допустимо применять с целью получения даже высокофункциональных бетонов. Однако 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 формированию структуры цементного камня из аморфизированных высокоосновных гидросиликатов кальция, которые отличаются повышенной стойкостью и, как следствие, долговечностью.
Поликарбоксилатный суперпластификатор, песок, глинистые частицы, монтмориллонит, гидрослюды, каолинит, цементное тесто, цементный камень, структура цементного камня, высокофункциональный бетон
Короткий адрес: https://sciup.org/147232124
IDR: 147232124 | DOI: 10.14529/build190106
Список литературы Влияние различных глинистых частиц на эффективность поликарбоксилатного суперпластификатора и свойства цементного камня
- 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 «Строительство и архитектура». - 2017. - Т. 17, № 2. - С. 42-49.
