Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Махамбетова Камажай Нурабуллаевна

Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов
<
Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Махамбетова Камажай Нурабуллаевна. Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Махамбетова Камажай Нурабуллаевна; [Место защиты: Пенз. гос. ун-т архитектуры и стр-ва].- Пенза, 2008.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/224

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Повышение водозащитных и противокорроз ионных свойств растворов и долговечности модификаторами нового поколения 6

1.1. Зарубежный и отечественный опыт применения защитно-декоративных растворов в строительстве -

1.2 Пониженное водопоглощение и массопоглощение агрессивных растворов — важнейший фактор повышенной коррозионной стойкости бетонов и растворов 16

1.3. Номенклатура модифицирующих добавок для повышения водоотталкивающих и технологических свойств растворов 22

1.4 Цель и задачи исследования 37

Выводы по главе 1 41

ГЛАВА 2 Исходные материалы, методы исследований, приборы и оборудование 42

2.1 Характеристики используемых сырьевых материалов 42

2.2 Методы исследований, приборы и оборудование 52

ГЛАВА 3. Влияние модифицирующих добавок на реологические, гидрофизические и адгезионные свойства цементно-песчаного раствора 57

3.1. Влияние вида полимерных добавок на сроки схватывания цементного теста 57

3.2. Влияние пластифицирующих добавок на реотехнологические и прочностные характеристики цементного теста и раствора 59

3.3. Исследование эффективности гидрофобизирующих добавок в цементных растворах в зависимости от водоцементного отношения 64

3.4. Влияние комплекса добавок «Стеарат цинка+МеШих1641Р» на реотехнологические и прочностные характеристики цементного теста и раствора 68

3.5. Исследование влияния полимерных добавок метилцеллюлозы и полиакриламидов на водоудерживающую способность цементно-песчаных растворных смесей 72

3.6. Оценка адгезионных свойств клеевого состава 76

Выводы по главе 3 80

ГЛАВА 4. Гидрофизические и прочностные свойства гидрофобизированных цементно-песчаных растворов 82

4.1. Влияние различных товарных гидрофобных добавок на водопоглоще ние и прочность на сжатие цементно-песчаного раствора 82

4.2. Влияние катиона металла стеаратов и дозировки их на водопоглощениеи прочность модифицированного цементно-песчаного раствора "87

4.3. Водопоглощение при капиллярном подсосе и прочность на раскалыва-ние цементно-песчаных растворов с гидрофобными добавками 92

4.4. Изменение гидрофобного эффекта стеарата цинка во времени и от циклических воздействий «увлажнения-высушивания» 96

4.5. Оценки кинетики впитывания капель воды в поверхность гидрофобизированных цементных порошков 102

4.6. Разработка высокоэкономичных сухих строительных смесей с использованием тонкодисперсных молотых горных пород 113

4.7. Изучение возможности замены водоудерживающих эфиров целлюлозы другими полимерными добавками 118

4.8. Оценка влияния разработанной гидрофобной добавки «ПРИМ-1» на кинетику водопоглощения и прочность цементно-песчаного раствора 120

4.9. Разработка рецептуры высокогидрофобных песчаных и щебёночных противообледенительных цементных бетонов 127

Выводы по главе 4 131

ГЛАВА 5. Эксплуатационные свойства и технико-экономические показатели модифицированных цементных растворов 133

5.1. Усадочные деформации модифицированных штукатурных растворов 133

5.2. Динамический модуль упругости модифицированных штукатурных растворов 138

5.3. Морозостойкость модифицированных штукатурных растворов 140

5.4. Коррозионная стойкость штукатурного раствора в агрессивных средах 144

5.5. Долговечность модифицированного штукатурного раствора в условиях циклического «насыщения-высушивания» 150

5.6. Технико-экономические показатели модифицированных цементных растворов 152 Выводы по главе 5 154

Основные выводы и рекомендации 154

Список использованных источников 156

Приложение

Введение к работе

Актуальность темы. Увеличение срока эксплуатации строительных материалов рассматривается как одно из перспективных направлений энерго- и ресурсосбережения в строительстве, так как оно снижает затраты на ремонтные работы в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Реализацию указанных задач невозможно представить без грамотного использования при штукатурке и отделке зданий и сооружений готовых к использованию сухих строительных смесей с полимерными добавками.

Зарубежные материалы для наружной отделки и штукатурки зданий созданы с учетом их эксплуатации в климатических условиях стран-производителей и нуждаются в специальной проверке по показателям долговечности в более суровых климатических условиях России. Эти отличия касаются в первую очередь осенне-зимнего и зимне-весеннего периодов года, когда происходит увлажнение, попеременное замораживание и оттаивание изделий. Разрушение наружных отделочных покрытий определяется в основном двумя факторами -морозным воздействием и попеременным насыщением водой и высушиванием. Разрушение происходит под воздействием напряжений в материале при объёмных изменениях воды в порах цементного камня в процессе попеременного замораживания и оттаивания, а также напряжений, возникающих от знакопеременных деформаций усадки и набухания при попеременном воздействии воды и сухого воздуха. В связи с этим, гидрофобизация в объёме защитно-отделочных покрытий, позволяющая существенно снизить диффузию воды в поровое пространство, обеспечит значительное повышение их долговечности.

Не менее важным является разработка сухих смесей для защитных покрытий, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред. Известно, что массопоглощение агрессивных водных растворов пропорционально водо-поглощению. В этом случае объёмно-гидрофобизированные сухие смеси могли бы позволить получать покрытия с высокими антикоррозионными свойствами. Однако роль высокой гидрофобности цементно-песчаных растворов в повыше-

5 нии коррозионной стойкости не изучена. Не исследован вопрос

использования сухих высокогидрофобных цементно-песчаных смесей для изготовления высокоморозостойких и коррозионностоиких цементно-песчаных и мелкощебёночных дорожных бетонов, возможно, с малообледенительными и противообледенительными свойствами. Цементно-песчаные кладочные растворы отличаются от цементно-песчаных бетонов чаще всего соотношением «це-мент:песок», содержанием воды и модулем крупности используемого песка. При отсутствии среднего и крупного песка прочные растворы с соотношением «цементгпесок» 1:3 имеют более высокое водоцементное отношение, чем песчаные бетоны аналогичного состава. В связи с этим, изучение высокогидрофобных растворов и выявление их высоких функциональных свойств: высокой водостойкости, морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости, противообледенительных свойств позволяет гарантировать с высокой надежностью более высокие функциональные свойства в более плотных и прочных цементно-песчаных бетонах. Исследования выявление такой преемственности не проводились.

В этой связи, актуальным является поиск эффективных гидрофобных добавок для обеспечения защитных свойств строительных растворов и других композиционных строительных материалов путём их объёмной гидрофобиза-ции, чему посвящена диссертационная работа.

Зарубежный и отечественный опыт применения защитно-декоративных растворов в строительстве

В последние годы в строительном комплексе России все более широкое применение находят сухие строительные смеси, представляющие собой тщательно приготовленные в заводских условиях смеси различного назначения, состоящие из минеральных вяжущих, заполнителей и наполнителей строго выдержанной гранулометрии и полимерных модифицирующих добавок. В отличие от товарных смесей, приготавливаемых по традиционной технологии в готовом для применения виде, сухие смеси доставляют на объекты в сухом виде. Доведение сухих смесей до готовности к применению достигается затворением их водой в соответствии с рекомендациями производителя.

Сухие строительные смеси имеют ряд существенных преимуществ перед традиционными товарными смесями. К ним относятся: -стабильность состава, обеспечиваемая тщательной подготовкой и точным дозированием компонентов; -длительное хранение до применения без изменения свойств; -возможность транспортирования и хранения при отрицательных температурах; -более высокая однородность готовых к употреблению смесей, так как приготовление их осуществляется непосредственно перед применением; -повышенная связность и, как следствие, более высокие нерасслаивае-мость и водоудерживающая способность; -лучшее сцепление с основаниями и более высокая прочность наносимых слоев; -возможность расходования сухих смесей малыми порциями по потребности, что исключает их невосполнимые потери; -снижение материалоемкости за счет возможности нанесения более тонкими слоями; -повышение проговодительности труда как за счет меньшей трудоемкости их применения, так и за счет получения более высококачественных поверхностей, не требующих трудоемких операций по их подготовке к завершающим отделочнымработам.

В настоящее время в мире выпускаются широкая номенклатура сухих смесей, что дает возможность выбрать наилучший вариант для выполнения того или иного вида работ. Юіассификация наиболее распространенных видов сухих модифицированных смесей представлена на рис. 1.

В странах Западной Европы в строительстве наибольшие объемы потребления приходятся на штукатурные и кладочные смеси. Почти в два раза меньше выпускается плиточных составов.

Большая часть исходных материалов производится отечественной промышленностью. Исключение составляют диспергируемые полимерные порошки, высоковязкая метилцеллюлоза, сухие антивспенивающие добавки и др.

В России значительно вырос интерес инвесторов к вложению средств, в производство сухих смесей. Отмечено несколько случаев слияния фирм-производителей с финансовыми и торговыми фирмами, что способствовало увеличению темпов роста производства смесей.

Реализованы первые крупные проекты с иностранным участием по строительству заводов сухих смесей. В качестве примеров можно привести совместные предприятия ТИГИ-КНАУФ и EMFI-РФ.

Наметилась тенденция к консолидации и кооперации отечественных производителей для повышения конкурентной способности собственной продукции.

Активизируется интерес специалистов и ученых к проблеме разработки и изучению сухих смесей и растворов на их основе. Созданы и активно работают ряд научно-исследовательских и испытательных центров.

Приведенные данные свидетельствуют о поступательном развитии производства отечественных сухих смесей, которое особенно усилилось после -событий августа 1998г., когда стоимость импортных материалов резко увеличилась.

Важное значение стимулирования повышения качества сухих смесей имеет совершенная система стандартов. Требования, предъявляемые к строительным растворам, содержатся в четырех нормативных документах: ГОСТ 4.233-86 «Растворы строительные. Номенклатура показателей, ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия», СП 82-101-98 «Свод правил по проектированию и строительству.

Приготовление и применение строительных растворов» и ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний». Выросли реальные значения стандартных показателей смесей и растворов. Например, ГОСТ 28013-89 регламентирует максимальную марку по прочности при сжатии М200 (20МПа) и марку по морозостойкости F100. Однако жизнь не стоит на месте и постоянно повышаются требования к смесям и растворам специального назначения. По заданию Госстроя России ИНТЦ «АЛИТ», созданный на базе Санкт-Петербургского государственного университета путей сообщений, были разработаны нормативные документации по сухим строительным смесям, включающие 3 стандарта: «Смеси сухие строительные. Классификация»; «Смеси сухие строительные. Технические условия»; «Смеси сухие строительные. Методы испытаний».

Опыт разработки Европейских норм (EN) показывает, что такая работа требует значительных временных затрат. Так, например, проект норматива EN 998 на штукатурные растворы разрабатывался в CEN (Европейский центр по нормам, г. Брюссель) около 8 лет.

Нарушение прочности сцепления с основанием является основной причиной низкой долговечности штукатурных покрытий, отслаивания облицовочной плитки и даже разрушение кирпичной кладки. Отечественные нормативные документы для оценки прочности сцепления облицовочных материалов к основаниям разрознены и не гармонизированы с Евростандартом. Отсутствие стандарта для определения прочности сцепления с различными основаниями штукатурных покрытий не позволяет получать сопоставимых результатов. Потребность в разработке такого стандарта очевидна. На практике штукатурные покрытия наносятся на самые различные основания - газобетон, плотный бетон, шлакобетон, на кладку из керамического кирпича, арболит, гипсокартонные плиты, и др. И каждый из этих случаев требует индивидуального решения. Не учет конкретных условий формирования облицовочных покрытий ведет к снижению их долговечности и к большим материальным затратам на ремонт фасадов.

Пониженное водопоглощение и массопоглощение агрессивных растворов — важнейший фактор повышенной коррозионной стойкости бетонов и растворов

В настоящее время большинство строительных материалов, изделий и конструкций зданий и сооружений вследствие прогрессирующей химизацией технологических процессов испытьшают агрессивное физико-химическое воздействие окружающей и рабочей среды. Следовательно, материальный ущерб от устранения повреждений бетонных и железобетонных конструкций является также значительным. Важное значение в деле повышения долговечности изделий и конструкций имеет умелый подбор стойких в соответствующих условиях строительных материалов, изделий и конструкций и защита их надежными покрытиями. Несоблюдения этих правил приводит к непредвиденным большим затратам на ремонт и восстановление подвергшихся воздействию агрессивных сред.

Для увеличения долговечности и улучшения эксплуатационных свойств материала, его, прежде всего, следует защитить от действия воды. Одним из простых и эффективных средств такой защиты является введение в состав бетонных и растворных смесей гидрофобных добавок, которые придают порам и капиллярам материала водоотталкивающие свойства. Гидрофобные плёнки которые находятся на поверхности цементных частиц, при перемешивании смеси распределяются по всему объему материала, создавая тем самым защитный барьер от проникновения влаги внутрь. Свойства затвердевших растворов на основе гидрофобизированного цемента после их полного насыщения водой и последующей сушки в естественных условиях заметно улучшаются. Это выражается в снижении скорости впитывания влаги и упрочнении материала. Поэтому перспективно широкое использование гидрофобно-модифицированных материалов для строительства во влажных климатических зонах России и в районах Крайнего Севера. При затяжных дождях, в пасмурные дни и при оттепелях воздействие влаги может продолжаться 30-50 суток. Гарантией повышенной морозостойкости и коррозионной стойкости также являются значительное снижение водопоглощения на длительный период.

Оценка стойкости и долговечности в большей степени необходима к отделочному слою фасадов зданий и менее к внутренней отделке. При оценке долговечности поверхностных отделочных слоев применяются в основном два вида циклических воздействий: переменное замораживание и оттаивание, а также водонасыщение и высушивание.

Вода в отвердевшей штукатурке распространяется по системе капилляров. Для снижения капиллярного переноса воды необходимо использовать гидрофобизаторы. Они должны снижать транспортирование по капиллярам растворенных солей, например, хлоридов или сульфатов. Роль химически стойких гидрофобизаторов при этом не изучена.

Бетоны испытываются на водопоглощение после 28 суток твердения в соответствии с ГОСТ 30459-2003. В соответствии с Европейским стандартом эффективные гидрофобизирующие добавки - это добавки, снижающие капиллярное водонасыщение растворов на 50% и более, но при малой продолжительности экспонирования их в воде, что не гарантирует длительную коррозионную стойкость.

В нашей стране широкое применение нашел метод гидрофобизации материалов кремнийорганическими соединениями (КОС) [57,59-64,66,69-74]. В 1970-1980 гг. применена гидрофобизация цементно-песчаной штукатурки фасадов Киевского вокзала в Москве, памятников истории и культуры на территории Московского Кремля. КОС применялись также для защиты уникальных памятников современности - главного монумента памятника-ансамбля в Волгограде и бетонного ствола Останкинской телевизионной башни в Москве. За рубежом гидрофобная защита применялась для повышения атмосферостойкости материалов фасадов общественных зданий, скульптур и памятников. В Чехии стены зданий, украшенные декоративной штукатуркой «сграффито», защищены гидрофобизаторами на основе КОС. В Польше для защиты кирпичных зданий применяются силиконовые жидкости. В Англии стены обрабатывают силиконовым каучуком в органическом растворителе в качестве водоотталкивающего покрытия [32-36].

В отличие от других ПАВ модифицирование кремнийорганическими олигомерами позволяет получить бетоны и растворы высокой морозо - и коррозионной стойкости, в том числе в условиях воздействия растворов солей высокой концентрации..

Столь значительный эффект повышенной долговечности бетонов и растворов обусловлен образованием мелкопористой структуры цементного камня в сочетании с мозаичной гидрофобизацией гидратных новообразований.

Бетоны, модифицированные соединениями класса полигидросилок-санов, применены в широких масштабах при строительстве ответственных сооружений в районах Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока. Особо следует отметить крупнейший гидроэнерготехнический комплекс на Дальнем Востоке - Зейскую ГЭС, расположенную в районе с суровыми климатическими условиями, где были уложены сотни тысяч кубометров высоко морозо- и кавитационно-стойкого бетона с модификатором гидрофобно-газообразующего действия ГКЖ-94. Комплекс выполненных научно-исследовательских работ лег в основу ряда документов по проектированию Жетонов высокой морозо- и коррозионной стойкости, в том числе «Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций». Коррозионная стойкость бетонов в условиях воздействия агрессивного раствора сульфата натрия увеличивается на среднеалю-минатных и сульфатостойких портландцементах в 1,5 раза и на высокоалю-минатных портландцементах в 3 раза по сравнению с бетоном марки по водонепроницаемости W8. Аналогичные данные получены для бетонов, испы-тывавшихся в условиях капиллярного подсоса и испарения сульфатных растворов. Установлено, что такие бетоны характеризуются существенным снижением диффузионной проницаемости до уровня, при котором они практически не карбонизируются.

Влияние вида полимерных добавок на сроки схватывания цементного теста

Порошкообразные полимерные добавки для сухих смесей обладают способностью обеспечивать повышенные функциональные свойства растворным смесям, позволяют кардинально изменять реотехнологические свойства смесей, характеризующиеся высокой пластичностью и водоудерживающей способностью. В отечественном строительстве в качестве полимерных добавок к растворным смесям широкое распространение получили водорастворимые полимеры - акрилаты, поливиниловый спирт и производные целлюлозы.

Целью нашего исследования являлась определение влияние производных целлюлозы на сроки схватывания цементного теста. В качестве вяжущего применялся портландцементы Вольский ПЦ500Д0 и Старооскольский ПЦ500Д0. Водо-цементное отношение составляло соответственно 0,26 и 0,30. Дозировка добавок составляла 0,3% от массы цемента. При проведении экспериментальных исследований были изучены следующие отечественные и зарубежные продукты: кульминал МС 7000PF - метилцеллюлоза низковязкая; кульминал C911S - метилцеллюлоза высоковязкая; кульминал С8564 - метилцеллюлоза средневязкая; кмц-7с - карбоксиметилцеллюлоза средневязкая отечественного производства; амилотекс 8100 - модифицированный крахмал полицелл КМК-ОК - карбоксиметилиро-ванный крахмал; комбицелл APR200 - метилгидроксиэтилцеллюлоза; бланозе 7Н9; натросол - гидроксиэтилцеллюлоза; bermokoll - этилцеллюлоза разных типов; полиакриламид в виде порошка отечественного производства.

Установлено значительное влияние производных целлюлозы на сроки схватывания Вольского и Старооскольского цементов. Введение добавок Кульминал MC7000PF, Кульминал С9115, Амилотекс 8100, Комбицелл APR200, отодвигают время начала схватывания до 8-11 часов.

Максимальное замедление вызывает добавка - модифицированного крахмала. Подробно изучено влияние отечественного полимерного модификатора полиакриламида и карбоксиметилцеллюлозы КМЦ-7С - средневязкий. Эти добавки незначительно изменяют сроки схватывания Вольского цемента, в то время как на Старооскольском цементе сроки схватывания замедляются на 2,2-2,7 часа. Добавка полиакриламида приводит к ускорению схватывания Старо-оскольского цемента на 0,5 часа.

Таким образом, все эфиры целлюлозы наряду со свойственным им загущением цементного теста замедляют сроки схватывания его, причём некоторые из них в существенной степени, что способствует сохранению жизнеспособности растворов.

Решающее значение для развития технологии бетона в последние десятилетия двадцатого столетия имела разработка и широкое распространение новых видов химических модификаторов бетонов, среди которых особое место зани мают суперпластификаторы (СП) и гиперпластификаторы, которые, очевидно, превосходят по эффективности другие группы модификаторов бетонов [1,2,].

Основные негативные особенности применения суперпластификаторов обусловлены высокой чувствительностью цементных систем к передозировкам, их высокой склонностью бетонных и растворных смесей к расслоению, а также блокирующим действием на кинетику начального твердения цементных систем.

Вместе с тем, многочисленные отечественные исследования показали, что эффективность различных суперпластификаторов зависит от строения полимерной молекулы, природы, количества, положения и степени ионизации гидрофильных полярных групп, природы мономерных звеньев олигомерного состава и целого ряда других факторов [3,4,5,6,7].

Молекулярная природа и строение суперпластификаторов наличие функциональных групп определяет адсорбционную способность их, а, благодаря ей, и реологическую активность суспензий порошков на различной минеральной основе. Для водно-цементных систем, пластифицированных суперпластификаторами, необходима не только реологическая эффективность, в присутствии суперпластификаторов, но и сохранение гидратационной активности вяжущего, определяющей раннюю и последующую длительную прочность. За счет введения суперпластификаторов легче избежать блокирующего действия на кинетику начального твердения растворных смесей при условии сильного водопони-жения, т.к. последующее нарастание прочности пластифицированных растворов обеспечивается за счет высокой плотности и контактирования цементных частиц в стесненных условиях. С этих позиций была осуществлена оценки пластифицирующего, водоредуцирующего и блокирующего действия нескольких видов отечественных и зарубежных суперпластификаторов в композиции с гидрофобизаторами.

Влияние различных товарных гидрофобных добавок на водопоглоще ние и прочность на сжатие цементно-песчаного раствора

Увеличение срока эксплуатации строительных материалов следует рассматривать как одно из наиболее перспективных направлений ресурсосбережения в строительстве, а также снижение затрат на ремонтные работы в процессе эксплуатации зданий и сооружений. Важнейшими показателями технических свойств строительных растворов, эксплуатируемых в условиях увлажнения и высушивания, замораживания - оттаивания, и в условиях агрессивных сред являются их пирометрические характеристики и изменение их во времени.

С целью повышения долговечности строительных растворов в последнее время используются различные виды химических модификаторов, предлагаемых различными фирмами производителями. Особые требования предъявляются к растворам для выполнения защитных функций. В течение длительного периода времени такие растворы должны обладать в затвердевшем состоянии достаточной механической прочностью, трещиностойкостью, адгезией к старому бетону, кирпичу, низким коэффициентом водопоглощения, хорошей способностью к высыханию, что в совокупности обеспечивает стойкость к атмосферным и температурным воздействиям и, соответственно, высокую долговечность штукатурных покрытий.

С целью повышения водоотталкивающих свойств защитных покрытий в сухие смеси вводили наиболее распространенные эффективные гидрофобизирующие добавки: стеараты цинка и кальция (Ci7H35COO)2 Zn и (Сі7Н35СОО)2Са, олеат натрия CieHasCOONa, комплексную добавку на основе стеарата цинка и водорастворимого катионного флокулянта КФ-91, редиспергируемые сополимерные порошки Mowilith PulverLDM2080P,PAV-29 и PAV-30.

В качестве вяжущего применялся Старооскольский портландцемент марки ПЦ500Д20 и кварцевый песок Сурского месторождения с Мкр=1,5.

Соотношение Ц:П=1:3, при В/Ц=0,55. Дозировка гидрофобных добавок составляла 2% от массы цемента. Редиспергируемые латексные порошки Mowilith Pulver LDM 2080Р, PAV-29 и PAV-30 добавлялся в количестве 1% от массы цемента (по рекомендациям фирм производителей), отечественный гидрофобизатор ГКЖ-94 - 0,15% от массы вяжущего. Образцы-кубы размерами 50x50x50 мм твердели в нормально-влажностных условиях, а затем подвергались испытанию на прочность при сжатии в различные сроки твердения.

Установлено, что введение гидрофобных добавок замедляет формирование ранней прочности цементно-песчаного раствора через первые сутки твердения. Наиболее сильное замедляющее действие на кинетику набора прочности оказывают стеарат цинка и редиспергируемые латексные порошки PAV-29 и PAV-30. Суточная прочность цементного раствора с этими добавками достигает всего лишь 5,0, 3,3 и 3,2 МПа, соответственно, в то время как прочность на сжатие контрольного состава через 1 сутки твердения составляет 12,0 МПа. Промежуточное положение занимают стеарат кальция и Mowilith LDM 2080 Р, для которых суточная прочность достигает соответственно 9 МПа и 7,0 МПа. Более интенсивный процесс набора суточной прочности обеспечивают комплексный гидрофобизатор - «стеарата цинка + КФ-91», хотя значение прочности не достигает прочности контрольного состава.

С увеличением возраста замедляющая функция гидрофобизаторов уменьшается и в возрасте 3-х суток понижение прочности цементного раствора в зависимости от вида добавок, составляет от 6 до 25% а к 7-суточному возрасту твердения прочность цементных растворов с добавками достигает, а в ряде случаев, превышает прочность контрольного состава.

Максимальное значение прочности в возрасте 28 суток достигнуто у образцов, гидрофобизированных стеаратом кальция — 30 МПа, что на 48,5 % выше контрольного. Прочность на сжатие образцов со стеаратом цинка выше, чем у контрольного состава.

Прочности цементных образцов с редиспергируемыми латексными порошками PAV-29 и PAV-30 самые низкие, что вероятно связано с влиянием контактных полимерных прослоек между частицами вяжущего.

Графическое изображение значений прочности цементно-песчаного раствора с гидрофобными добавками (составы 1,2 и 3 табл. 4.1) представлено нарис, рис. 4.1.

Водонасыщение опытных образцов по методике ГОСТ 12730.3-78 [54] осуществлялось после 28 суток твердения с последующим хранением в воде и контролем массы образца до выхода её на стабилизированное значение (табл.4.2).

Установлено значительное замедление кинетики водопоглощения строительного раствора с гидрофобными добавками в первые 24 часа водонасыщения. Минимальное водопоглощение через 28 суток зафиксировано для строительного раствора, модифицированного стеаратом цинка и комплексом «стеарат цинка+КФ-91» (5,86% и 5,93%).

Похожие диссертации на Сухие строительные смеси для изготовления высокогидрофобных, морозостойких и коррозионностойких цементных растворов