Влияние добавки - пластификатора на водопотребность песка в цементном тесте
Кравцов А.И.
В настоящее время в технологии цементных бетонов значительное внимание уделяется взаимодействию цементного вяжущего, минерального наполнителя и органических добавок пластификаторов[1,2,3]. Такого рода композиции широко применяются при производстве мелкозернистых бетонов.
В связи с этим большое внимание исследователи также уделяют структурным характеристикам заполнителя, гранулометрии песков их удельной поверхности, пустотности [4]. Одним из свойств отражающим влияние пластификатора на компоненты мелкозернистого бетона является водопотребность. Считается, что влияние пластификаторов в основном затрагивает фазу цемент-вода[5,6], некоторые авторы отмечают наличие взаимодействия пластификатора и тонкодисперсной части мелкого заполнителя [5,7].
Оценить влияние пластифицирующих добавок на свойства мелкозернистого бетона можно по известной методике определения водопотребности заполнителя в цементном тесте, предложенной Баженовым Ю.М. и Скрамтаевым Б.Г. заполнитель песчаный раствор цементный
Для этого определялась водопотребность песка (промытого и непромытого) у смесей с добавкой и без, путём сравнения водоцементного отношения (В/Ц) цементного теста и цементно-песчаного раствора состава 1:2 при диаметре расплыва на встряхивающем столике после 30 встряхиваний равном 170 мм.
В качестве вяжущего использовали цемент ПЦ400-Д20 производства ООО «Южно-уральская Горно-перерабатывающая Компания», в качестве мелкого заполнителя - пески Сакмарского, Степановского и Архиповского месторождений Оренбургской обл., комплексная добавка РЕЛАМИКС-М-суперпластификатор и ускоритель твердения по ТУ 5745-016-58042865-2006.
С учетом полученного для каждого случая отношения В/Ц, по формулам 1 и 2, рассчитана водопотребность песка (%).
Т.н. «абсолютная» водопотребность (без учёта снижения водопотребности цемента для цементного теста с добавкой) определялась по формуле:
где (В/Ц)Р - водоцементное отношение цементно-песчаного раствора с расплывом 170 мм состава 1:2 (по массе);
(В/Ц)Табс- водоцементное отношение цементного теста нормальной густоты без добавки;
2 - соответствует числу частей заполнителя, приходящихся на одну часть цемента в приготовленном растворе.
Т.н. «относительная» водопотребность (с учётом снижения водопотребности цемента для цементного теста с добавкой) определялась по формуле:
где (В/Ц)Р - водоцементное отношение цементно-песчаного раствора
с расплывом 170 мм состава 1:2 (по массе);
(В/Ц)Тотн - водоцементное отношение цементного теста нормальной густоты с учетом влияния добавки;
2 - соответствует числу частей заполнителя, приходящихся на одну часть цемента в приготовленном растворе.
Значения «абсолютной» и «относительной» водопотребности песков различных месторождений с учетом наличия в смеси добавки пластификатора и частиц менее 0,16 мм представлены на диаграммах (рисунки 1-3).
Рисунок 1 - Влияние расхода добавки на водопотребность («абсолютную» -Вабс и «отностиельную»- Вотн) промытого и непромытого песка Сакмарского месторождения.
Рисунок 2 - Влияние расхода добавки на водопотребность («абсолютную» -Вабс и «отностиельную»- Вотн) промытого и непромытого песка Степановского месторождения.
Рисунок 3 - Влияние расхода добавки на водопотребность («абсолютную» -Вабс и «отностиельную»- Вотн) промытого и непромытого песка Архиповского месторождения.
Выводы
- наличие добавки приводит к снижению «абсолютной» водопотребности вне зависимости от его загрязнённости;
- на «относительную» водопотребность присутствие добавки влияет в меньшей степени или не влияет совсем;
-разность значений «абсолютной» и «относительной» водопотребности в составах с добавкой возможно характеризует взаимодействие последней с тонкодисперсной частью заполнителя.
- учет показателя «относительной» водопотребности мелкого заполнителя, вероятно, позволит эффективнее оценивать влияние добавки на свойства мелкозернистого бетона.
Список литературы
1. Каримов И. Влияние тонкодисперстных минеральных наполнителей на прочность бетона (Литературный обзор) [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.masterbetonov.ru/content/view/525/239 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. Рус.
2. Высоцкий С.А. Минеральные добавки для бетонов //Бетон и железобетон. -1994.-№2.-С.7-10.
3. Зоткин А.Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бетоне//Бетон и железобетон.-1994.-№3.-С.7-9.
4. Шейнин A.M., Рвачев А.Н. Применение мелкозернистых бетонов в дорожном строительстве // Сб. научн. тр. "Мелкозернистых бетоны и конструкции из них. М.: НИИЖБ. - 1985. - С55-58.
5. Коровкин М.О., Ерошкина Н.А., Замчалин М.Н. Влияние мелкого заполнителя на водоредуцирующий эффект суперпластификатора // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 4. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/04/51909 (дата обращения: 26.09.2018).
6.Юхневский, П. И. Влияние химической природы добавок на свойства бетонов / П.И. Юхневский. - Минск: БНТУ, 2013. - 310 с.
7.Ефремов А. Н. Оценка возможности замены кварцевого песка в бетонах гранитным отсевом [Электронный ресурс]// Вісник Донбаської національної академії будівництва і архітектури. - 2013. - Вип. 1. - С. 127-132. - Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdnaba_2013_1_22.