Эффективность химических добавок в штукатурных растворах

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК В ШТУКАТУРНЫХ РАСТВОРАХ

водопоглощение штукатурка раствор цементный

Калашников В. И., д-р. техн. наук, профессор,

Махамбетова К. Н., инженер, Коровкин М.О. ,

инженер Нестеров В. Ю., канд. техн. наук, доцент,

Тростянский В. М., инженер

Пензенский государственный

университет архитектуры и строительства

В последнее время в строительстве прослеживается повышение интереса не только к цене строительных материалов, но и к повышению их качественных характеристик, особенно долговечности. Повышение срока эксплуатации строительных материалов следует рассматривать как одно из наиболее перспективных направлений ресурсосбережения в строительстве, а также снижения затрат на ремонтные работы в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Для выполнения защитных функций в течение длительного периода времени минеральные штукатурки должны обладать в затвердевшем состоянии достаточной адгезией к подложке, механической прочностью, трещиностойкостью, низким коэффициентом водопоглощения, хорошей способностью к высыханию, что в совокупности обеспечивает стойкость к атмосферным и температурным воздействиям и, соответственно, высокую долговечность штукатурных покрытий.

Целью проведенных нами исследований являлась оценка влияния химических добавок, рекомендуемых для повышения строительно-технических характеристик штукатурок [1], на твердения цементно-песчаных растворов и на их водопоглощение.

В настоящей работе в качестве гидрофобизирующей добавки исследован дисперсионный порошок стеарата цинка. Эта добавка имеет более высокий гидрофобизирующий эффект в сравнении со стеаратом кальция и олеатом натрия [2].

В исследованиях были использованы также винил-версататные латексы Rhoximat PAV-29, Rhoximat PAV-30, метилцеллюлоза марки МЦ-С, используемые в растворных смесях для водоудерживающей способности и усиления адгезии к различным подложкам. Благодаря высокому и равномерному водоудержанию добавки метилцеллюлозы, цемент в течение длительного времени обеспечен водой в количестве, достаточном для полной гидратации.

Для приготовления цементно-песчаных растворов применялся портландцемент марки ПЦ-500 Д0 производства ПО «Вольскцемент» с удельной поверхностью Sуд=350 м2/кг, активностью 51,0 МПа и кварцевый речной песок Сурского месторождения с Мкр=1,54. Соотношение цемента и заполнителя (Ц:П) составляло 1:3 при В/Ц=0,72. Дозировка добавки составляла: стеарат цинка - 2%, МЦ-С - 0,2%, Rhoximat PAV-29 - 1%, Rhoximat PAV-30 - 1% от массы цемента. Была исследована также комплексная добавка, включающая в свой состав: стеарат цинка - 2 %; МЦ-С - 0,2 %; PAV-29 - 1%; PAV-30 - 1%.

Для проведения исследования были изготовлены образцы при водоцементном отношении равном 0,55 и 0,6 с размерами 20 х 20 х 20 мм и 160 х 40 х 40 мм из цементно-песчаного раствора. Образцы твердели в естественно-влажных условиях, а затем подвергались испытанию на прочность при сжатии в различные сроки твердения, а так же на водопоглощение [3] и на водопоглощение при капиллярном подсосе. [4].

Для определения водопоглощения при капиллярном подсосе нами была использована методика Европейского стандарта[4]. Коэффициент капиллярного водопоглощения в кг/(м2 мин0,5) рассчитывался по формуле С = 0,1 (M2 - M1), где M1 и M2 - масса образца после насыщения водой при времени погружения 10 и 90 мин, соответственно.

Водонасыщение цементно-песчаных образцов проводилось после 28 суток твердения в естественно-влажностных условиях и высушивания в сушильном шкафу при температуре 105 °С с последующим хранением в воде и определением массы образцов в течение 28 суток. Схема испытания на капиллярное водопоглощение приводится на рис. 1.

Рис 1. Схема испытания образца на капиллярное водопоглощение.

Обозначения: 1 - испытуемый образец; 2 - ванна с водой.

Результаты определения прочности растворов с добавками в различные сроки представлены в таблице.

Таблица

Влияние добавок на кинетику твердения цементно-песчаного раствора

Как следует из данных, приведенных в таблице, исследованные добавки по разному влияют на формирование ранней и нормативной прочности цементно-песчаного раствора. Наиболее сильное замедляющее действие на твердение оказывают комплексная добавка и метилцеллюлоза. Добавка МЦ-С в различные сроки снижает прочность на 20-40 % по сравнению с контрольным составом. Более значительное снижение прочности - на 50-65 % вызывает комплексная добавка на всех этапах твердения раствора. Это свидетельствует о блокирующем синергетическом эффекте компонентов комплексной добавки.

Значительно ускоряют набор прочности стеарат цинка и PAV-29, однако через 28 суток прочность всех составов оказалась ниже прочности контрольного бездобавочного состава.

Водонасыщение цементно-песчаных образцов проводилось после 28 суток твердения в естественно-влажностных условиях и высушивания в сушильном шкафу при температуре 105 °С с последующим хранением в воде и определением водопоглощения в течение 28 суток. Влияние добавок на кинетику водопоглощения цементно-песчаного раствора представлено на рис. 1

Исследование кинетики водопоглощения цементно-песчаных образцов с добавками показало, что наибольшим гидрофобизирующим действием, как видно из данных на рис. 2, обладают стеарат цинка и комплексная добавка. Однако после 1 суток насыщения гидрофобизирующее действие комплексной добавки постепенно снижается, и через 28 суток водопоглощение раствора с этой добавкой, как видно на рис. 2, почти достигает величины водопоглощения контрольного состава.

Водопоглощение раствора с добавкой PAV-29 и PAV-30 в течение 1 суток значительно ниже контрольного состава, однако в более поздние сроки этот показатель достигает уровня контрольного состава.

Результаты определения капиллярного водопоглощения приводятся на рис. 3. Как видно из рис. 3., наибольшее снижение коэффициента водопоглощения отмечается в интервале дозировки от 0 до 0,5%. При дальнейшем повышении дозировки снижение коэффициента замедляется. Схема испытания на капиллярное водопоглощение приводится на рис. 1.

Проведенные исследования показали, что наиболее эффективной добавкой с точки зрения гидрофобизирующего эффекта и кинетики набора прочности раствора является стеарат цинка. Добавки Rhoximat PAV-29 и Rhoximat PAV-30 менее эффективны в качестве гидрофобизаторов, кроме того гидрофобизирующий эффект сохраняется только в течение 1 суток. Однако продолжительность воздействия атмосферных осадков на штукатурные покрытия редко превышает несколько десятков часов, поэтому продолжительного гидрофобизирующего эффекта в большинстве случаев не требуется.

Добавка метилцеллюлозы МЦ-С в количестве 0,2 % значительно снижает прочность цементно-песчаного раствора, кроме того, несколько повышает водопоглощение, в связи, с чем необходимо провести дополнительные исследования эффективности этой добавки при более низкой дозировке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Добавки для производства сухих строительных смесей. Проспект фирмы «Еврохим-1» .М.: Еврохим-1, 39 с.

2. Калашников В. И., Исследование солей органических кислот в качестве гидрофобизаторов портланцементных растворов / В. И. Калашников, К. Н. Махамбетова, М. О. Коровкин и др. // Сборник научных трудов Международной НТК «Композиционные строительные материалы. Теория и практика».: Пенза, 18-19 мая 2004. -С. 111-114.

3. ГОСТ 12730.3-78 Бетоны. Методы определения водопоглощения.

4. EN 1015-15 Methods of test for mortar for masonry - Part 18: Determination of water absorption coefficient due to capillary action of hardened mortar

Размещено на Allbest.ru