УДК 691.535: 666.971.16

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ДОБАВОК НА УСАДОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ЦЕМЕНТНЫХ НАПОЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Ерошкина Надежда Александровна1, Коровкин Марк Олимпиевич2, Горячев Александр Михайлович3
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., инженер-исследователь
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент
3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент

Аннотация
Приведены результаты исследования влияния дозировки добавок Metolat P860, Metolat Р861 и Metolat Р871 на усадочные деформации цементных напольных смесей. Установлено, что наиболее эффективной химической противоусадочной добавкой с позиций формирования прочности и подвижности является добавка Metolat Р861 при дозировке 0,5%.

Ключевые слова: противусадочная добавка, прочность, усадка, цементные напольные смеси


INFLUENCE OF CHEMICAL ADDITIVES ON THE SHRINKAGE OF FLOOR CEMENT MIXES

Eroshkina Nadezda Alexandrovna1, Korovkin Mark Olimpievich2, Goryachev Alexander Mikhailovich3
1Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Engineer-researcher
2Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Student

Abstract
The results of studies on the impact of Metolat P 860, Metolat P861 and Metolat P871 additives dosage on the shrinkage deformation of floor cement mixes are given. It was found that the most effective chemical additive is Metolat P 861 in the amount of 0,5%. This chemical additive improves the strength and workability.

Keywords: floor cement mixes, shrinkage, shrinkage additive, strength


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Ерошкина Н.А., Коровкин М.О., Горячев А.М. Влияние химических добавок на усадочные деформации цементных напольных смесей // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/48398 (дата обращения: 29.09.2017).

К сухим смесям для самонивелирующихся полов предъявляется широкая номенклатура требований. Одной из определяющей характеристикой подобных материалов является величина усадочных деформаций. Для снижения усадочных деформаций цементного камня наиболее эффективно введение глиноземистого компонента, который определяет образование расширяющихся гидросульфоалюминатых фаз [1]. Эти фазы полностью или частично компенсируют усадку цементного камня. Другим способом снижения усадки, получающим все более широкое распространение, в последние годы – применение химических добавок [2].

Целью данной работы является исследование эффективности применения некоторых химических добавок для снижения усадки цементного камня.

Для исследований использовались противусадочные добавки Metolat P860, Metolat Р861 и Metolat Р871 производства немецкой фирмы Munzing Chemie GmbH. Эти добавки представляют собой органические соединения в виде гликолей или диолов, в результате чего не происходит адсорбции воды, расширения системы, а также снижения прочности и ухудшения реологических характеристик [3]. Дозировка добавки составляла 0,5, 1, 2 и 5% от веса вяжущего.

Исследования проводилась на цементно-песчаном растворе 1:1 при В/Ц=0,35, приготовленном на Сурском речном песке, просеянным через сито 0,63. Принятое значение В/Ц было подобрано таким образом, чтобы цементное тесто обладало такой пластичностью, которая могла бы обеспечить его укладку в форму без применения механического воздействия; при этом в смеси не должно появляться расслоения. Для эксперимента в качестве вяжущего был использован портландцемент ПЦ 500 ДО производства ОАО «Осколцемент» с S=280 м2/кг.

Влияние добавок на консистенцию смеси производилось по ее расплыву на встряхивающем столике. Для сокращения объемов смеси применялся уменьшенный конус высотой 33 мм, диаметром нижней и верхней части 63 и 47 мм соответственно [4].

Для определения усадки были заформованы образцы-призмы размерами 2×2×10 см, а для оценки прочности – образцы-кубики размерами 2×2×2 см. Хранение образцов осуществлялось в эксикаторе над слоем воды. Оценка эффективности действия добавки производилась по расплыву конуса, прочности и усадке. Испытания для определения прочности при сжатии проводились через 1, 3, 7 и 28 суток.

Измерения усадочных деформаций начинали проводиться через несколько минут после укладки смеси и продолжались после распалубливания образцов до стабилизации усадочных деформаций. Измерение усадки образца до извлечения его из формы производилось на компараторе оптического типа, позволяющем определять изменение расстояния с погрешностью 0,001 мм между двумя реперными точками в образце. После извлечения образцов из форм для измерения их линейных размеров применялся индикатор часового типа с ценой деления 0,01 мм. Результаты проведенных исследований представлены на рис.1, 2 и 3.

Рисунок 1 – Влияние дозировок добавок Metolat P860, Metolat Р861и Metolat Р871

на подвижность растворной смеси

     а)

б)

       в)

Рисунок 2 – Влияние вида и дозировки добавки на деформации усадки – набухания:

а) Metolat P861, б) Metolat Р860, в) Metolat Р871

Применение добавок приводит к небольшому изменению подвижности растворной смеси. При использовании добавки Metolat Р860 с увеличением дозировки подвижность растворной смеси равномерно возрастает (рис. 1). Большую подвижность позволяет получить небольшая концентрация добавки Metolat Р861 (0,5%). Добавка Metolat Р871 улучшает консистенцию смеси при всех дозировках.

Анализ данных рис. 2 показывает существенное влияние вида и дозировки добавки на деформации усадки-набухания. С целью регулирования усадочных деформаций может применяться любая из трех типов противоусадочных добавок в определенной дозировке. Например, для добавки Metolat Р861 и Metolat Р871 оптимальной считается дозировка 0,5 %. В результате введения подобных добавок в указанной дозировке величина усадки составляет в среднем от 0,16 до 0,35 % во все сроки твердения. Стабилизация усадочных деформаций происходит на 2-е сутки с небольшими колебаниями при последующем твердении в указанных пределах. Существенного расширения позволяет добиться добавка Metolat Р861 в дозировке 1% и добавка Metolat Р860 в дозировке 2%.

а)

б)

в)

Рисунок 3 – Влияние вида и дозировки добавки на кинетику набора прочности: а) Metolat P861, б) Metolat Р860, в) Metolat Р871

Зависимости на рис. 3 показывают, что наибольшей эффективностью по прочности при сжатии обладает добавка Metolat P861. Наибольшая прочность в возрасте 28 суток получена при ее дозировке, составляющей 1%, которая даже превысила прочность контрольного состава на 7 МПа. Прирост прочности при дозировке 0,5 % добавки Metolat P861 в таком же возрасте составляет чуть больше 6 МПа. Отрицательным свойством, обнаруженным при введении всех указанных добавок, является замедление сроков схватывания на всех этапах твердения, за исключением случая с добавкой Metolat P861 в возрасте 28 суток. Кроме того, при введении добавок P860 и Р871 не зависимо от их дозировки было установлено снижение прочности по сравнению с контрольным составом.

Проведенные исследования показали, что исследованные противоусадочные добавки позволяют значительно снизить деформации усадки, а при повышенных дозировках – добиться эффекта расширения. Эффективной химической противоусадочной добавкой с позиций формирования прочности и подвижности является добавка Metolat Р861 при дозировке 0,5%. Добавка Metolat Р861 в количестве 1% может привести к расширению системы без снижения прочности.


Библиографический список
  1. Тейлор, Х. Химия цемента. – М. Мир, 1996. – 560 с.
  2. Хльмберг, Л. Влияние добавок, снижающих усадку в бетоне и строительном растворе. Новая технология измерения усадки / Сборник докладов конференции // MixBUILD – 2004
  3. Химические добавки для сухих строительных смесей. Проспект фирмы Евро-хим-1. М.: 2006. 40 с.
  4. Коровкин М.О. Эффективность суперпластификаторов и методология ее оценки: монография / М.О. Коровкин, В.И. Калашников, Н.А. Ерошкина; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования “Пензенский гос. ун-т архитектуры и стр-ва”. Пенза, 2012. 144 с.


Все статьи автора «Коровкин Марк Олимпиевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: