УДК 691.5

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ ДОБАВКИ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПОЛИАКРИЛАМИДАМИ НА ВОДОУДЕРЖИВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ ПРИ СЖАТИИ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫХ РАСТВОРОВ

Калашников Владимир Иванович1, Махамбетова Камажай Нурабуллаевна2, Мороз Марина Николаевна3, Петухов Андрей Владимирович4
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, доктор технических наук
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук
4Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Данная статья посвящена исследованию влияния отечественной полимерной добавки метилцеллюлозы, модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность цементно-песчаных растворных смесей и кинетику твердения цементно-песчаных растворов. Проведенное исследование показывает, что при комбинации добавок метилцеллюлозы в количестве 0,05% и полиакриламидов – 0,05-0,1% водоудерживающая способность растворных смесей практически сохраняется. При этом проявляется и вторичный эффект модификации: с добавкой метилцеллюлозы растворные смеси становятся более пластичными и удобоукладываемыми, а совместно с добавками полиакриламидами – пластичными, липкими, тягучими, что является следствием включения длинных молекул полимера в систему. Установлено, что ранняя прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с полимерной добавкой, модифицированной полиакриламидами во всех составах не уступает прочности при сжатии состава с метилцеллюлозой. В более поздние сроки твердения прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с комплексными добавками несколько ниже, чем контрольного состава.

Ключевые слова: водоудерживающая способность, полиакриламиды, полимерные добавки, прочность при сжатии, цементно-песчаный раствор


STUDY OF THE INFLUENCE OF POLYMER ADDITIVES, MODIFIED POLYACRYLAMIDES ON THE WATER-HOLDING ABILITY AND COMPRESSION STRENGTH OF CEMENT-SAND MORTAR

Kalashnikov Vladimir Ivanovich1, Makhambetova Kamagay Nurabullaevna2, Moroz Marina Nikolaevna3, Petukhov Andrey Vladimirovich4
1Penza state University of architecture and construction, Doctor of technical Sciences
2Penza state University of architecture and construction, Candidate of technical Sciences
3Penza state University of architecture and construction, Candidate of technical Sciences
4Penza state University of architecture and construction, Student

Abstract
This article is dedicated to investigation of the impact of the native polymeric additive of methylcellulose modified by polyacrylamides on water-holding capacity of cement-sand mortar mixtures and the kinetics of hardening of cement-sand mortar. The study shows that in combination of additives of methylcellulose in an amount of 0,05% and polyacrylamides - 0,05-0,1% water-holding capacity of the mortar mixtures practically saved. Also there is the second-ary effect of modification: with the addition of methylcellulose mortar become more plastic and easy for stacking, and with the addition of the polyacrylamides mortar become more plastic, sticky, stringy. This is a consequence of the inclusion of long polymer molecules in the system. Determined that early compressive strength of the cement-sand mortar with polymer additives, modified polyacrylamides in all the compositions is not inferior to the compressive strength of the composition with the methylcellulose. In the later stages of hardening the compressive strength of ce-ment-sand mortar with complex additives is slightly lower than the control composition.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Калашников В.И., Махамбетова К.Н., Мороз М.Н., Петухов А.В. Исследование влияния полимерной добавки, модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность и прочность при сжатии цементно-песчаных растворов // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 4. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/04/52123 (дата обращения: 02.06.2017).

В отечественном строительстве сухие смеси находят все большее применение для кладочных, монтажных, отделочных работ, ремонтно-восстановительных работ зданий и  сооружений, благодаря ряду преимуществ по сравнению с традиционными товарными растворами.
При этом наибольший объем производства и потребления приходится на долю сухих кладочных и штукатурных смесей на основе цементных вяжущих. Для придания им высоких технологических и эксплуатационных свойств производят химические модифицирующие добавки различного функционального назначения. Широкое применение находят               полимерные водоудерживающие добавки (загустители) – производные целлюлозы (эфиры целлюлозы), которые обладают достаточной скоростью растворения в воде, позволяют избежать   расслоения и седиментацию, они устойчивы к продуктам гидратации цемента и биологически безвредны, а их важным свойством  является высокая водоудерживающая  способность [1]. Водоудерживающая способность отражает свойство растворной смеси удерживать в своем составе достаточное для нормального твердения вяжущего количество воды в условиях интенсивного ее отсоса пористым основанием. Наличие этого свойства    позволяет избежать обезвоживания свеженанесенной  растворной смеси. В связи с этим, в настоящей работе изучены влияние отечественной  полимерной добавки метилцеллюлозы МЦ-С модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность  растворной смеси и прочность   при сжатии растворов, изготовленных на Вольском портландцементе ПЦ М500-Д0 и фракционированном кварцевом песке Сурского месторождения с Мкр=1,54.
В качестве полимерной добавки использовали метилцеллюлозу марки МЦ-С отечест-венного производства в количестве 0,1 % от массы сухой смеси, комбинированную добавку метилцеллюлозу МЦ-С- 0,05% с полиакриламидами – 0,05-0,1%, трех видов: полиакриламид с молекулярной массой 2·106; полиакриламид + Адам триметиламмоний этилакрилат АК- 636Р-КП 555 катионноактивный и полиакриламид Амфолитный АК-631 неионогенный с молекулярной массой 107.
Соотношение Ц:П составляло 1:3 при В/Ц=0,7. Водоудерживающую способность   растворной смеси определили в соответствии с методикой ГОСТ [2] . Полученные результаты по определению водоудерживающей способности цементно-песчаной растворной смеси представлены в табл.1.

Таблица 1. Влияние полимерных добавок на водоудерживающую способность цементно-песчаных растворных смесей

Результаты проведенного эксперимента показывают, что полимерная добавка – метилцеллюлоза МЦ-С проявляет в цементно-песчаных растворных смесях сильный загущающий эффект. При комбинации отечественной добавки метилцеллюлозы МЦ-С в   количестве 0,05%  и полиакриламидов – 0,05-0,1% водоудерживающая способность растворных смесей практически сохраняется. При этом проявляется и вторичный эффект модификации: с добавкой метилцеллюлозы МЦ-С  растворные смеси становятся более пла-стичными и     удобоукладываемыми, а совместно с добавками полиакриламидами  –   пластичными,  липкими, тягучими, что является следствием включения длинных молекул полимера в систему.
Высокая липкость раствора при одновременном увеличении когезии его нежелательна. Такой раствор может налипать на рабочие инструменты. Поэтому оптимальная добавка полиакриламида принятая с учетом меньшей  липкости равна 0,05%.
Для выявления влияния указанных добавок на прочность при сжатии были изготовлены образцы-кубики размерами 20х20х20мм из цементно-песчаных растворных смесей.  Образцы твердели в нормально-влажностных условиях, а затем подвергались испытанию на прочность при сжатии в различные сроки твердения. Результаты определения прочности при сжатии цементно-песчаного раствора представлены в табл. 2.

Таблица 2. Кинетика набора прочности цементно-песчаных растворов с полимерными добавками

Как видно из табл.2., введение полимерной добавки метилцеллюлозы в комбинации с полиакриламидами незначительно замедляет формирование прочности при сжатии цементно-песчаного раствора во все сроки твердения. Ранняя прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с этими добавками во всех составах не уступает прочности  составов с метилцеллюлозой МЦ-С.  В дальнейшем прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с комплексными добавками несколько ниже, чем контрольного состава. В более поздние сроки через 28 суток твердения цементно-песчаного раствора с комбинированной добавкой метилцеллюлозы в количестве 0,05% и  полиакриламидами в количестве 0,05 % и 0,1% максимальное значение прочности составляет от 16 до 21 МПа, что на 12-30% ниже прочности контрольного состава. Наиболее оптимальный состав комплексной добавки по совокупности исследованных свойств водоудерживающей способности, пониженной липкости и прочности при сжатии, включает 0,05% МЦ-С и 0,05%  полиакриламида АК-631.
Учитывая, что стоимость метилцеллюлозы МЦ-С значительно дороже, чем полиакриламидов, то снижение расхода метилцеллюлозы МЦ-С в 2 раза меньше при сохранении свойств раствора.

Для улучшения других свойств, например, водоотталкивающих, рекомендуем в цементно-песчаные растворные смеси добавлять  эффективные гидрофобизирующие добавки, в соответствии с работами [3,4], позволяющие улучшить гидрофобные свойства цементно-песчаных растворов.


Библиографический список
  1. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. [Текст] / В.Г. Батраков. – Москва: Изд-во «Технопроект», 1998. – 768с.
  2. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний.
  3. Демьянова В.С., Василик П.Г., Махамбетова К.Н. Гидрофобизаторы сухих строительных смесей//Пластические массы. 2003. № 7. С. 42.
  4. Калашников В.И., Махамбетова К.Н., Мороз М.Н. Гидрофобизированные сухие смеси для строительных растворов со стеаратами металлов//Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2008. № 2. С. 44-50.


Все статьи автора «Махамбетова Камажай Нурабуллаевна»


© 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: