Исследование влияния полимерной добавки, модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность и прочность при сжатии цементно-песчаных растворов

Махамбетова Камажай Нурабуллаевна — Thu, 23 Apr 2015 14:05:33 +0000

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.

Электронный научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации» » полиакриламиды

Исследование влияния полимерной добавки, модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность и прочность при сжатии цементно-песчаных растворов