Смешанные вяжущие направленного спектра действия

Размещено на http://www.allbest.ru/

СМЕШАННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НАПРАВЛЕННОГО СПЕКТРА ДЕЙСТВИЯ

Дергунов С.А., вед. инженер, Рубцова В.Н., канд. хим. наук, доцент Оренбургский государственный университет

Тонкомолотые дисперсные компоненты различной минеральной природы, входящие в состав системы «цемент-наполнитель», существенным образом могут повлиять на реологические и структурно-механические свойства разбавленных вяжущих [1], что во многом определяет направления их использования в составах сухих строительных смесей различного назначения.

Ранее проведенные исследования эффективности применения наполнителей, исходя из индивидуальных структурных особенностей позволили установить ряд по приоритетности использования [2]:

отсевы дробления известняка > песок молотый > шлам водоумягчения > шлак электросталеплавильный

Для подтверждения правомерности структурного метода необходимо изучить взаимосвязь между структурой компонентов и строительно-техническими характеристиками смешанных вяжущих.

Рис. 1. Влияние наполнителя на нормальную густоту вяжущего

При введении шлама водоумягчения наблюдается сильное увеличение водопотребности вяжущего, объясняемое высокой микропористостью частиц данного наполнителя. На рисунке 1 видно, что нормальная густота увеличивается до 45,5 % при содержании шлама 90 %, что почти в два раза выше водопотребности бездобавочного цемента. При разбавлении вяжущего электросталеплавильным шлаком данная характеристика возрастает до 51,0 %, причиной является интенсификация водоотделения системы «цемент-наполнитель». Песок практически не оказывает влияния на водопотребность смеси. К снижению данной характеристики до 16,5 % приводит ввод добавки отсевов дробления известняка, что вызвано высокой плотностью частиц и значительно развитой формой зёрен.

Изучение структуры порового пространства камня на основе разбавленного вяжущего показало, что введение наполнителей способствует снижению среднего размера капиллярных пор и достижению их большей однородности по размерам (рис. 2).

Рис. 2. Изменение коэффициентов пористости

Деформации камня на основе разрабатываемых вяжущих, вызываемые как твердением, так и изменением содержания влаги в полости, отражены на графических зависимостях рисунка 3.

Рис. 3. Деформации линейной усадки

Как видно из графиков, введение в смесь песка до 20 % и отсевов до 30 % не снижает усадку, вызываемую твердением, что говорит об активном участии данных наполнителей в процессе формирования новообразований (гидратов). По мере увеличения их содержания до 60 % наблюдается резкое снижение линейных деформаций. Данный эффект говорит о стабилизации равновесия между сжимающими силами, которые приводят к уменьшению объёма новообразований, и обратно действующими им упругими силами, вызванными плотной комплектацией зёрен наполнителя. При увеличении содержания шлака и шлама усадка при твердении снижается на всех этапах дозирования, что объясняется проявлением влияния излишней воды затворения, не участвующей в гидратации, и формированием существенного объема пор.

Вследствие того, что шламоцементный и шлакоцементный камень характеризуется значительной открытой пористостью, величина усадки при высыхании выше по сравнению с песчаноцементным и известняково-цементным композитами.

На рисунке 4 отражено влияние наполнителей на прочность цементного камня при сжатии.

Добавление в цемент до 25 % отсевов известняка и 10 % песка практически не сказывается на прочности при сжатии. Значительную роль в этом играет структура зёрен данных наполнителей, способствующая дополнительному механическому сцеплению частиц.

Рис. 4. Прочность камня на основе наполненного цемента

Введение шлама и шлака приводит к более значительному ослаблению камня на основе цемента.

Исследование закономерностей в системе «цемент-наполнитель» позволяет выявить основные направления использования смешанных вяжущих в составах сухих строительных смесей различных видов.

Наилучший вариант использования песчаноцементных вяжущих - штукатурные и клеевые составы для наружного и внутреннего применения, а также в качестве накрывочного усиливающего слоя в отделочных многослойных системах. Форма песчаных частиц способствует дополнительному упрочнению системы за счёт механического сцепления зёрен между собой и продуктами гидратации цемента. Это повышает площадь контактов зерен, что увеличивает стойкость твердеющей системы к деструктивным изменениям, вызываемым попеременным увлажнением и высыханием.

Благодаря высокой плотности и водостойкости, а также низкой открытой пористости камня известняково-цементное вяжущее может использоваться в составах строительных растворов для внешней отделки.

Введение шлама водоумягчения в вяжущую систему позволяет изменять комплекс её структурно-механических свойств: регулировать вязкость, снижать усадочные явления, замедлять схватывание и т.д. Высокая пористость и ее однородность предполагает использование шламоцементного вяжущего в составах легких растворов.

Благодаря ровной поверхности зёрен шлака при значительной плотности их ядер данные наполнители рационально использовать в шпаклевочных сухих смесях, наносимых в тонких слоях.

камень цемент наполнитель вяжущее

Список литературы

Демьянова В.С. Моделирование состава и оптимизация процессов структурообразования смешанного вяжущего / В.С. Демьянова, Н. М. Дубошина, В.Д. Черкасов, А.А. Краснощеков, И.А. Казанцева // 4-е Академические чтения РААСН / Материалы Междунар. научн.-техн. конф. // Часть 2 - Пенза, 1998. - С. 188.

Дергунов С.А. Эффективность использования наполнителей в составе сухих строительных смесей / С.А. Дергунов, В.Н. Рубцова // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» / Вестник БГТУ имени В.Г.Шухова // научно-теоретический журнал № 10.-2005.- С 74 - 77.

Размещено на Allbest.ru