• 8 (499) 677-50-76

    Телефоны в Москве:    

    8(499)677-50-76 8(915)471-04-01

     

    e-mail:

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

    Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.         

Водопотребность микрокремнезема под действием суперпластификаторов

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ МИКРОКРЕМНЕЗЕМА И МИКРОКРЕМНЕЗЕМО-МИНЕРАЛЬНЫХ БИНАРНЫХ СУСПЕНЗИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГИПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ И СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРОВ

Калашников В.И., Рыженкова Н.В., Кузнецов Ю.С., Хвастунов В.Л.,        Ананьев С.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Пенза, Россия

Микрокремнеземы (МК), выпускаемые различными комбинатами цветной металлургии, как отходы прозводства, обладают высокой дисперсностью. Она обусловлена испарением кипящего расплава в виде оксида кремнезема, окислением паров до диоксида кремнезема, образование микро- и наносферических шариков, диапазон дисперсности которых укладывается в наномасштабный размер частиц от 100 до 1000 нанометров.

Из совокупности имеющихся в наличии МК, мы исследовали на реотехнологические свойства суспензий 3-х типов МК: Братского, Челябинского и гранулированного Новокузнецкого. Результаты растекаемости их суспензий с водой и суперпластификаторами(СП) представлены в табл. 1.

                                                                                                                   Таблица 1

Реологическая активность микрокремнеземов в суспензиях с различными            СП и ГП

№ п/п

Наименование микрокремне зема

Вид СП и ГП, %

В/Т

с СП и ГП

В/Т

без СП и ГП

Расплыв с СП и ГП, мм

Расплыв без СП и ГП, мм

Вэф=(В/Цн)/

(В/Цп)

1

Братский МК

Sуд=55000 см2

Sika Visko Сreate

5-800 AT (1%)

1,36

1,4

34

38

1,03

2

Братский МК

Melflux  2651 F (1%)

1,4

1,4

33

38

1,0

3

МК гранулирован-ный Новокузнец- кий

Sуд=4461 см2

Sika Visko Сreate

 5-800 AT (1%)

1,0

1,0

40

40

1,0

4

МК гранулирован-ный Новокузнец- кий

Melflux  2651 F (1%)

1,0

1,0

38

40

1,0

5

ЧЭМК

Sуд=41424 см2

Melflux  2651 F (1%)

1,73

1,8

47

47

1,04

 Как видно из табл. 1, наиболее дисперсный Братский МК с               Sуд=55000 см2/г, формирует суспензию с гравитационной растекаемостью при В/Т=1,4. Введение СП SikaVisko Сreate 5-800 AT в количестве 1%, практически не уменьшает водосодержание. Водоредуцирующий эффект в этом случае равен 1,03. Тоже самое отмечается и при использовании карбоксилатного гиперпластификатора (ГП) Melflux  2651 F.

Гранулированный МК Новокузнецкого металлургического комбината, хотя имеет (в гранулах) низкую удельную поверхность 4461 см2/г, обладает также высокой водопотребностью и не пластифицируется ни одним из 2-х СП. Высокая водопотребность объясняется значительной пористостью гранул, которая адсорбирует большое количество воды и СП.

Наиболее высокая водопотребность выявлена у МК ЧЭМК. Несмотря на более низкую удельную поверхность, по сравнению с Братским МК, В/Т отношение его достигает 1,8. Это возможно объяснить с 1-й стороны, отсутствием углеродистых частиц (как в Братском МК), так и высоким содержанием тончайших нанометрических частиц.

Таким образом, все МК, вследствии их высокой водопотребности, казалось бы, должны обладать загущающим действием на суперпластифицированные цементно-кремнеземистые суспензии, так и на реакционно-порошковые смеси. Эффект загущения естественно должен быть связан с дозировкой или  соотношением МК с другими компонентами. С этой целью выполнили эксперименты определения реологии Братского МК в смеси с Воскресенским ПЦ, при введении ГП Melflux  2641 F с водой затворения. Были приняты соотношения по массе “цемент к МК”: 0,9:0,1; 0,1:0,9; 0,75:0,25; 0,25:0,75; 0,5:0,5. В/Т отношение в пластифицированных суспензиях цемента, соответственно было равно 0,18, а для пластифицированных суспензий МК-  1,4,  для получения гравитационно-растекающихся суспензий нормированного расплыва.

Как следует из рисунка , смеси цемента и МК не подчиняются правилу аддитивности (пропорциональных отношений), но достаточно близки к нему. При этом, при малых содержаниях МК от 0 до 45%, наблюдаем синергетический эффект улучшения реотехнологических свойств по сравнению с правилом аддитивности. Свыше 45% проявляется антогонический эффект, и МК действует как загущающая добавка. Первое является чрезвычайно важным фактором, потому что содержание МК в реакционно-порошковом бетоне обычно не превышает 30%, т.е. в тех пропорциях, в которых проявляется синергетический эффект. В таких количествах МК благоприятно влияет на реологию смеси с СП. Сказанное относится к бинарным смесям “цемент+МК”. Вероятно, содержание цемента до 60% в смеси с МК достаточно для перезарядки отрицательной поверхности тончайших частиц МК. Более низкое содержание цемента недостаточно для изменения знака потенциала.

                    

            

Рис. 1 Изменение водопотребностей смесей МК и ПЦ при различных соотношениях и в смеси

При использовании более сложных реакционно-порошковых смесей, эта закономерность может меняться из-за позитивного или негативного вклада  каждого компонента смеси в их реологию, что требует дополнительных исследований. Немаловажным фактором при выборе реологически-активной каменной муки, является изучение ее действие в бинарных смесях “цемент+каменная мука”.

В связи с этим, следующим этапом изучения было определение реотехнологических свойств смесей различных цементов в бинарных и тройных водно-дисперсных системах: “цемент+каменная мука” и “цемент+каменная мука+тонкозернистый немолотый песок”, которые представлены в табл. 2        

                                                                                                           Таблица 2                                                                                                                            

Реологическая активность бинарных и тройных водно-дисперсных систем в суспензиях с различным СП и ГП

№ п/п

Наименование компонентов и количество частей по массе

Вид СП и ГП, %

В/Т   с СП и ГП

В/Т без СП и ГП

Расплыв с СП и ГП, мм

Расплыв без СП и ГП, мм

Вэф=(В/Тн)/

(В/Тп)

1

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО                 Песок кварцевый белый молотый Sуд=3800 см2/г-0,5

Melflux 2651F (0,6%)

0,22

0,43

58

39

1,95

2

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО                 Песок кварцевый белый молотый Sуд=3800 см2/г-0,5

Полипласт СП-1 (1%)

0,3

0,43

47

39

1,4

3

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО               Каменная мука из щебня гранитного (Гумбейский) Sуд=9200 см2/г-0,5

Melflux 2651F (0,6%)

0,19

0,47

55

37

2,5

4

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО                 Мрамор молотый Sуд=4015 см2/г-0,5

Melflux 2651F (0,6%)

0,19

0,38

57

36

2

5

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО         Отсев доломита (Самар. обл) Sуд=4496 см2/г-0,5

Melflux 2651F (0,6%)

0,19

0,42

58

38

2,2

6

Цемент Воскресенский-1        М 500 ДО             Мука известковая просушенная молотая (г. Озерки) Sуд= 4800см2/г-0,5

Полипласт СП-1 (1%)

0,25

0,42

40

38

1,68

7

Цемент Воскресенский-1     М 500 ДО          Мука известковая просушенная молотая (г. Озерки)                   Sуд= 4800см2/г -0,5

Melflux 2641F (0,6%)

0,22

0,42

54

38

1,9

8

Цемент Воскресенский-1      М 500 ДО          Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5      МК Братский     Sуд= 55000см2/г -0,1

Melflux 2641F (0,6%)

0,26

0,76

36

38

2,9

9

Цемент Воскресенский-1  ВНВ 1%                    М 500 ДО         Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5     МК Братский       Sуд= 55000см2/г -0,1

Melflux 1641F (0,6%)

0,2

0,76

46

38

3,8

10

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                    М 500 ДО       (партия №2)                                 Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5 Песок Сурский мытый-1,5,           фр=0,63-0,14 мм-1

Melflux 5581F (0,6%)

0,15

0,25

54

32

1,7

11

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                    М 500 ДО            (партия №2)                                   Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5 Песок Сурский немытый-1,5,         фр=0,63-0,14 мм

Melflux 5581F (0,6%)

0,15

0,25

53

32

1,7

12

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                    М 500 ДО           (партия №2)                        Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5 Песок Озерки-1,5, фр=0,16-1,25 мм

Melflux 5581F (0,6%)

0,15

0,25

53

32

1,7

13

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                    М 500 ДО     (партия №2)                                      Песок молотый Sуд=3900 см2/г-0,5 Песок Озерки, фр=0,16-1,25 мм     -1,5 “Денка”(сульфоалю минатная добавка)-0,02

Melflux 5581F (0,6%)

0,15

0,25

55

32

1,7

14

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                    М 500 ДО           (партия №2)                        Песок Сурский молотый       Sуд=4260 см2/г-0,5 Песок немолотый Сурский-1,5         фр=0,14-0,63 мм    ЧЭМК

Sуд=41424 см2/г-0,1

Sika Visko Create      5-800AT (0,6%)

0,12

0,41

46

36

3,4

15

Цемент Вольский-1     ВНВ 1%                     М 500 ДО           (партия №2)                        Песок Сурский молотый       Sуд=4260 см2/г-0,5 Песок немолотый Верхний Шкафт,         фр=0,14-0,315 мм

-1,5                    ЧЭМК           Sуд=41424 см2/г -0,1

Sika Visko Create      5-800AT (0,6%)

0,144

0,41

47

36

2,8

Как следует из табл. 2, Воскресенский цемент с 50% чистого кварцевого песка, при введении ГП Melflux 2651F в количестве 0,6% от массы цемента, показывает  водоредуцирующий эффект близкий к 2. Та же самая композиция с отечественным СП “Полипласт СП-1” в количестве 1%, значительно уступает цементно-песчаной системе с добавкой Melflux 2651Fпо водоредуцирующему эффекту. Высокая эффективность ГП Melflux 2651F выявлена на смеси цемента с каменной мукой из гранитного щебня. При этом следует отметить, что водоредуцирующий эффект равный 2,5, достигнут на очень высокой дисперсности каменной муки. Для смеси цемента с чистым карбонатным и доломитизированным щебнем, водоредуцирующие эффекты примерно одинаковы. Однако замена ГП на СП (Полипласт) приводит к ухудшению реологических свойств.

Наиболее высокий реологический эффект установлен в 3-й системе, состоящей из Воскресенского цемента М500 ДО, молотого песка и Братского МК. Аналогичное соотношение этих компонентов установлено в составе реакционно-порошкового бетона. Водоредуцирующий эффект в этой системе близок к 3! А замена Воскресенского цемента на цемент совместно размолотый с ГП Melflux 1641F еще в значительной степени разжижает тройную суспензию, в результате чего водоредуцирующий эффект доходит до 3,8! Именно такая дисперсная композиция должна использоваться в качестве эффективной реологической матрицы в реакционно- порошковом бетоне. Однако использование смеси Вольского цемента, домолотого совместно с ГП Melflux 5581F, молотого Сурского песка с Sуд=3900 см2/г и мытых песков различных карьеров фр.0,14-0,63 мм приводит к незначительному,  одинаковому водоредуцирующему эффекту (составы 10-13) равному 1,7.

В составе 13 оценивали роль расширяющейся сульфоалюминатной добавки “Денка” на действие СП. Установлено, что эта сульфоалюминатная добавка не блокирует действие СП, и может быть использована для уменьшения аутогенной (контракционной) и влажностной усадки.

Доказательством того, что для каждого состава существует свой избирательный СП, являются эксперименты №14 и 15. Замена ГП Melflux 5581F на ГП SikaViskoCreate, позволило существенно улучшить реологические свойства цементно-песчаных суспензий и довести водоредуцирующий эффект до 2,4-3,4.

Корзина

Итоговая сумма:   0.00 Руб
В корзину

Отложенные

0 Товары - 0.00 Руб
Перейти в отложенные

Обратный звонок

Напишите свое имя и номер телефона и мы с радостью перезвоним Вам.

Яндекс цитирования Яндекс.Метрика