Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ



РЕФЕРАТ

В состав магистерской диссертации входят:

- пояснительная записка 107 с., 34 рис., 16 табл., 63 источника;

- демонстрационные материалы 32 листа;

- CD-диск с электронной версией пояснительной записки и демонстрационных материалов.

 

ПолимерцементНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, минеральный наполнитель, полимерный редиспергируемый порошок, ПОЛИМЕРНАЯ ДИСПЕРСИЯ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЗОЛА-УНОС, известняковая мука, мраморная пыль, ОТДЕЛОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, НАЛИВНЫЕ ПОЛЫ.

 

Цель работы – исследовать влияние вида и количества органических добавок на физико-механические свойства портландцемента с разными наполнителями.

Для исследования использовали портландцемент ЦЕМ I 42, 5Н, золу-унос, известняковую муку, мраморную пыль, полимерный порошок PAV-22, полимерную дисперсию Acronal 290D.

Введение РПП PAV-22 в количестве 2, 5 % повышает прочность на изгиб и на сжатие цементного камня при твердении в воздушно-сухих условиях твердения, что связано с образованием прочной полимерной пленки, которая является частью структуры полимерцементного камня. Добавка дисперсии Acronal 290D в количестве 3 % значительно повышает подвижность цементного теста и прочность на изгиб цементного камня.

Замена портландцемента на 10 и 20 % мраморной пыли не приводит к снижению прочности на изгиб за счет кубовидной формы зерен и их шероховатой поверхности, что создает более плотные контакты, сохраняющие прочность камня на уровне прочности контрольного состава. Установлено, что вид и количество наполнителя в большей степени влияют на прочность на изгиб цементного камня, чем на прочность на сжатие, что обусловлено уплотнением его структуры. Рекомендуется в состав портландцемента вводить наполнители в количестве до 10 %.

Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент (75 %), РПП PAV-22
(2, 5 %) и комбинированный наполнитель, включающий золу-унос (8 %) и мраморную пыль (17 %) в соотношении 1: 2, что способствует более равномерному и тонкому распределению полимерной пленки и созданию более плотной структуры цементного камня.

Форма и характер поверхности зерен наполнителей и присутствие органических добавок влияет на реологические свойства цементного теста при получении смешанного цемента с тремя наполнителями.

Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент, комбинированный наполнитель, включающий 2, 5 % золы-уноса, 11, 25 % мраморной пыли и 11, 25 % известняковой муки, и полимерные добавки в оптимальном количестве.

Добавка золы способствует увеличению количества портландита и гидрокаброалюмината кальция, но снижает содержание эттрингита, тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), введение в систему «цемент-комбинированный наполнитель» полимерной дисперсии продолжает увеличивать содержание Ca(OH)2 и гидрокарбоната, замедляет гидратацию, снижая содержание тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), что, по-видимому, обуславливает снижение прочности на сжатие.

 




СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.. 8

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.. 10

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.. 12

ВВЕДЕНИЕ. 13

1 ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ……………………………………………………………….19

1.1 Общие сведения о полимерцементных композициях. 19

1.2 Твердение портландцемента. 21

1.2.1 Гидратация клинкерных минералов. 21

1.2.2 Физическая структура цементного теста и камня. 27

1.3 Классификация и основные свойства дисперсных наполнителей. 30

1.4 Полимерная составляющая полимерцементных композиций. 38

1.4.1 Аутогезия полимеров. 39

1.5 Основные свойства полимерцементных композиций. 41

1.5.1 Влияние полимерных добавок на технологические свойства полимерцементных смесей. 41

1.5.2 Влияние полимерных добавок на основные свойства бетонов и растворов. 44

Обоснование, цель и задачи исследования. 49

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 51

2.1 Характеристика исходных материалов. 51

2.2 Методология исследований. 56

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА.. 60

3.1 Подбор оптимального расхода органических добавок. 60

3.2 Изучение влияния минеральных наполнителей на прочностные свойства цементного камня. 66

3.3 Изучение влияния совместного присутствия минеральных наполнителей на прочность полимерцементного камня методом симплекс-решетчатого планирования. 74

3.4 Изучение влияния совместного присутствия минеральных наполнителей на прочность полимерцементного камня методом симплекс-решетчатого планирования. 86

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 98

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 104

 



НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В работе использованы ссылки на следующие стандарты:

1. ГОСТ 15140-78. Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. Введ. 01.01.1976. М.: Изд-во стандартов, 1978. Х с.

2. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

3. ГОСТ 24640-91. (СТ СЭВ 6824-89) Добавки для цементов. Классификация.

4. ГОСТ 25094-2015. Добавки активные минеральные для цементов. Метод определения активности.

5. ГОСТ 25094-94. Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний.

6. ГОСТ 25328-82. Цемент для строительных растворов. Технические условия.

7. ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия.

8. ГОСТ 310.1-76. Цементы. Методы испытаний. Общие положения (с Изменением N 1).

9. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола (с Изменением N 1).

10. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема (с Изменением N 1).

11. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии (с Изменениями N 1, 2).

12. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Метод определения водоотделения.

13. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия.

14. ГОСТ 31189-2015. Смеси сухие строительные. Классификация.

15. ГОСТ 31356-2007. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.

16. ГОСТ 31357-2007. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия.

17. ГОСТ 31358-2007. Смеси сухие строительные напольные на цементном вяжущем. Технические условия.

18. ГОСТ 33083-2014. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем для штукатурных работ. Технические условия

19. ГОСТ 33699-2015. Смеси сухие строительные шпатлевочные на цементном вяжущем. Технические условия.

20. ГОСТ 6139-2003. Песок для испытаний цемента. Технические условия.

21. ГОСТ Р 56178-2014. Модификаторы органо-минеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей. Технические условия.

22. ГОСТ Р 56196-2014. Добавки активные минеральные для цементов. Общие технические условия.

23. ГОСТ Р 56387-2015. Смеси сухие строительные клеевые на цементном вяжущем. Технические условия.

24. ГОСТ Р 56686-2015. Смеси сухие строительные штукатурные на цементном вяжущем с использованием керамзитового песка. Технические условия.

 



ВВЕДЕНИЕ

Идея улучшения свойств бетонов и растворов высокомолекулярными соединениями и использование последних в качестве связующих не является чем-то принципиально новым в историческом аспекте. Известны многие памятники русской и западной архитектуры, при сооружении которых применяли кладочные растворы с добавкой природных высокополимеров – белковых веществ.

Повышенная адгезия полимерцемента к бетонным, деревянным и металлическим поверхностям, долговечность, благодаря стойкости полимера и комплексного вяжущего к атмосферным воздействиям, в сочетании с малыми сроками сушки, простотой применения, безвредностью и высоким качеством отделки позволяют считать его одним из наиболее эффективных отделочных материалов. Полимерцементные композиции широко применяются в виде грунтовочных, окрасочных и растворных составов. Также их используют в качестве вяжущего при изготовлении тонкостенных армированных фиброй изделий отделочного назначения.

В композиционном (смешанном) полимерцементном вяжущем полимерный компонент и неорганическое вяжущее вещество подбирают таким образом, чтобы они сочетались рационально, проявляя свои положительные свойства и дополняя положительные свойства второго компонента полимерцемента.

В последнее время значительно увеличилось число исследовательских работ по полимерцементам, возросла их научная значимость, глубина теоретической и экспериментальной проработки. Основные научные разработки направляются на установление механизма модификации вяжущего полимерами, изучение их влияния на реологические свойства бетонных смесей, оптимизацию режима гидратационного твердения вяжущего и отверждения полимера, на создание материалов и изделий с заданными свойствами. Также очень актуальны вопросы возможности использования минеральных тонкодисперсных материалов в производстве комбинированных вяжущих, как природного, так и искусственного происхождения.

Актуальность работы. Композиционные вяжущие, состоящие из минеральной и органической частей, известны и используются в строительстве давно. К началу 21 века к подобным композициям снова возрос интерес в связи с внедрением новых технологий в производстве строительных материалов [2, 9, 19].

Как показали результаты многочисленных работ, полимерные добавки, или модификаторы, значительно улучшают свойства материалов на основе цементов: прочность на изгиб и растяжение, прочность сцепления с другими поверхностями и арматурой, водонепроницаемость, атмосферостойкость, химическую стойкость и другие. Это происходит за счет образования полимерных мембран (пленок), которые формируются на части поверхности пор. В этой связи, высокопористая поверхность затвердевшего цементного камня становится уплотненной. Гидратирующийся цемент образует относительно жесткую структуру (каркас), внутри которой полимерная пленка имеет функцию шарниров. Эластичные и прочные при разрыве пленки способствуют повышению адгезии к гладким поверхностям и улучшению прочности на изгиб и растяжение [20].

К активным наполнителям относятся: кремнеземистые породы осадочного происхождения – диатомиты, трепелы, опоки; породы вулканического происхождения – пеплы, пемзы, трассы, туфы, а также искусственно полученные материалы – доменные и электротермофосфорные гранулированные шлаки, белитовый шлам, обожженные глинистые материалы, золы–унос некоторых видов твердого топлива. В качестве инертных применяют карбонатные наполнители, глины и другие материалы.

Противоречивость литературных данных о целесообразности использования, виде и расходах минеральных наполнителей в составе сложных композиционных вяжущих свидетельствует о сложности и неоднозначности этой проблемы [39].

Особенно актуальны вопросы создания композиционных вяжущих, содержащих портландцемент, полимер и наполнитель в технологии производства ССС [1, 5, 14, 19, 32]. Установлено, что, разрабатывая их рецептуры, необходимо стремиться обеспечить следующие условия:

- максимальную степень гидратации портландцемента. Известно, что в присутствии полимерных добавок, особенно при высоких полимерцементных соотношениях, он частично выступает как инертный наполнитель и не реализует свой вяжущий потенциал;

- длительную агрегативную устойчивость и благоприятные условия для пленкообразования полимерных дисперсий. Преждевременную коагуляцию частиц дисперсий и формирование структурно-неоднородной малоэластичной пленки может вызвать нагревание, резкое изменение щелочности жидкой фазы или концентрации в ней электролитов. Особенно чувствительными к двум последним факторам являются дисперсии, стабилизированные ионогенными ПАВ;

- оптимальное соотношение между кристаллической и аморфной (гелевидной) фазами в затвердевшем камне, обеспечивающее высокое сопротивление как хрупкому, так и пластическому разрушению.

Цель работы – исследовать влияние вида и количества органических добавок на физико-механические свойства портландцемента с разными наполнителями.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить аналитический обзор научно-технической литературы по составу, свойствам и применению полимерцементных композиций;

- исследовать свойства сырьевых материалов;

- изучить влияние вида и количества органических добавок на физико-механические свойства цементного камня;

- изучить влияние вида и количества минеральных наполнителей на прочностные свойства цементного и полимерцементного камня;

- разработать состав комплексной добавки и исследовать ее влияние на свойства цементного камня;

- разработать рекомендаций по оптимальному составу полимерцементной композиции и ее применению.

Научная новизна результатов исследований .

- при введении наполнителей (до 10 %) в состав цемента прочность не изменяется, дополнительное введение добавки полимера увеличивает прочность на изгиб, но снижает прочность на сжатие; добавка РПП PAV-22, вводимая в цемент, повышает прочность и на изгиб и на сжатие, в отличие от дисперсии, которая снижает прочность на сжатие; введение в данную систему наполнителя способствует дальнейшему росту прочности цементного камня с добавкой РПП, а дисперсии – снижает прочность на сжатие при сохранении прочности на изгиб на уровне прочности цементного камня с полимером;

- добавка золы способствует увеличению количества портландита и гидрокаброалюмината кальция, но снижает содержание эттрингита, тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), введение в систему «цемент-комбинированный наполнитель» полимерной дисперсии продолжает увеличивать содержание Ca(OH)2 и гидрокарбоната, замедляет гидратацию, снижая содержание тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), что по-видимому, обуславливает снижение прочности на сжатие.

Твердение портландцемента

Твердение портландцемента, как и других вяжущих, является сложным комплексом взаимосвязанных химических, физико-химических и физических процессов. С химической точки зрения твердение - это переход безводных клинкерных минералов в гидраты в результате реакций гидролиза и гидратации, с физической – постепенное загустевание цементного теста и возникновение единого конгломерата из гидратированных и негидратированных частичек.

Аутогезия полимеров

Важными характеристиками водных дисперсий полимеров с точки зрения их пригодности для полимерцементных композиций являются адгезия и аутогезия.

Методология исследований

Нормальную густоту минеральных наполнителей определяли по методике определения нормальной густоты цементного теста (ГОСТ 310.3-76).

Определение формы и характера поверхности зерен минеральных наполнителей проводили на фракциях более 100 мкм с использованием бинокулярного микроскопа MST-131 PZO Poland и фотонасадки Levenhuk C310.

Удельную поверхность порошкообразных материалов определяли на приборе ПСХ-11 методом воздухопроницаемости, гранулометрический состав – на лазерном микроанализаторе дисперсности «Shimadzu SALD-2201» (Япония).

Для определения прочностных характеристик исследуемых составов формовали образцы-балочки размером 1х1х6 см. Порядок изготовления всех образцов следующий:

1. Подготавливаем, смазываем форму. Продольная и поперечные стенки форм должны быть отшлифованы вверху и снизу и плотно лежать на основании. Угол между сторонами и дном формы должен составлять 90±0, 5°.

2. Взвешиваем цемент и минеральные наполнители на электронных весах с точностью 0, 01 г. Высыпаем в чашку из антикоррозионного материала для приготовления смеси.

3. Тщательно перемешиваем минеральную составляющую смеси.

4. Отмеряем необходимое количество воды.

5. Берем навеску полимерной добавки (при формовании образцов, содержащих полимер) и растворяем в половине количества воды в стеклянном цилиндре. Тщательно перемешиваем до однородной консистенции, выливаем в чашку. Оставшуюся часть воды выливаем в стеклянный цилиндр и смываем со стенок остатки полимера, выливаем в чашку для приготовления смеси.

6. Тщательно перемешиваем до получения однородной смеси и формуем образцы. Отсеки формы наполняют одновременно, для чего чашку с тестом равномерно продвигают над формой.

7. Формы хранятся в течение суток во влажных условиях.

8. Расформовка образцов производится на вторые сутки.

9. После расформовки образцы маркируются с указанием номера состава и образца.

10. Затем образцы, не содержащие полимер, хранятся в эксикаторе в воздушно-влажных условиях, а образцы с полимерной добавкой в течение одних суток хранятся во влажных, а далее – в воздушно-сухих условиях.

Определение предела прочности на изгиб проводили на рычажном приборе Михаэлиса. В качестве нагрузки использовали дробь, которую высыпают из резервуара в подвешенное на конце рычага ведро. При разрушении образца ведро падает, тем самым прекращая подачу дроби. Предел прочности при изгибе Rизг, МПа, отдельного образца-балочки вычисляли по формуле:

Rизг= ,                                                 (2.1)

 

где F – разрушающая нагрузка, кг;

l – расстояние между осями, см;

b – размер стороны квадратного сечения образца-балочки, см.

Для определения предела прочности образцов на сжатие применяли пресс гидравлический П-10. Полученные после испытания на изгиб шесть или более половинок балочек сразу же подвергали испытанию на сжатие. Каждую половину балочки помещали между двумя пластинами таким образом, чтобы боковые грани, при изготовлении прилегавшие к продольным стенкам формы, находились на плоскостях пластинок. Образец вместе с пластинками подвергали сжатию на прессе. Скорость нагружения составляла 20±5 кгс/(см2∙ с). Предел прочности при сжатии отдельного образца Rсж, МПа, вычисляли как частное от деления величины разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластинки по формуле:

 

Rсж=Р/2,                                             (2.2)

 

где Р – величина разрушающей нагрузки, Н;

2 – площадь пластинки, через которую передается нагрузка, м2.

Предел прочности при сжатии вычисляли как среднеарифметическое четырех максимальных результатов испытания шести образцов.

 

Выводы

1. Выбранные полимеры отличаются химическим составов и агрегатным состоянием.

2. Наполнители относятся к основным материалам, так как в каждом из них по содержанию преобладает оксид кальция. Наполнители отличаются по гранулометрическому составу, форме и характеру поверхности зерен. Наиболее схож гранулометрический состав у мраморной пыли и золы-уноса, они являются мелкодисперсными, известняковая мука – среднедисперсной. Зерна мраморной пыли приближены к кубовидной форме, с шероховатой поверхностью, известняковая мука содержит зерна разной формы с окатанными ребрами и углами, зола-унос – зерна с сильно развитой поверхностью, частично оплавленные.


3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ
И МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА



ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

 

В работе изучали влияние трех минеральных наполнителей на свойства полимерцементной композиции на примере двух полимеров.

 

Выводы

1. Введение РПП PAV-22 в количестве 2, 5 % повышает прочность на изгиб и на сжатие цементного камня при твердении в воздушно-сухих условиях твердения, что связано с образованием прочной полимерной пленки, которая является частью структуры полимерцементного камня. Добавка дисперсии Acronal 290D в количестве 3 % значительно повышает подвижность цементного теста и прочность на изгиб цементного камня.

2. Замена портландцемента на 10 и 20 % мраморной пыли не приводит к снижению прочности на изгиб за счет кубовидной формы зерен и их шероховатой поверхности, что создает более плотные контакты, сохраняющие прочность камня на уровне прочности контрольного состава. Установлено, что вид и количество наполнителя в большей степени влияют на прочность на изгиб цементного камня, чем на прочность на сжатие, что обусловлено уплотнением его структуры. Рекомендуется в состав портландцемента вводить наполнители в количестве до 10 %.

3. Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент (75 %), РПП PAV-22
(2, 5 %) и комбинированный наполнитель, включающий золу-унос (8 %) и мраморную пыль (17 %) в соотношении 1: 2, что способствует более равномерному и тонкому распределению полимерной пленки и созданию более плотной структуры цементного камня.

4. Форма и характер поверхности зерен наполнителей и присутствие органических добавок влияет на реологические свойства цементного теста при получении смешанного цемента с тремя наполнителями. Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент, комбинированный наполнитель, включающий 2, 5 % золы-уноса, 11, 25 % мраморной пыли и 11, 25 % известняковой муки, и полимерные добавки в оптимальном количестве.

 


 



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате обзора научно-технической литературы выяснили, что недостаточно изучены свойства цементных и полимерцементных систем с разными минеральными наполнителями местного происхождения. Неоднозначность различных результатов исследований говорит об актуальности этой проблемы.

8. При введении наполнителей (до 10 %) в состав цемента прочность не изменяется, дополнительное введение добавки полимера увеличивает прочность на изгиб, но снижает прочность на сжатие; добавка РПП PAV-22, вводимая в цемент, повышает прочность и на изгиб и на сжатие, в отличие от дисперсии, которая снижает прочность на сжатие; введение в данную систему наполнителя способствует дальнейшему росту прочности цементного камня с добавкой РПП, а дисперсии – снижает прочность на сжатие при сохранении прочности на изгиб на уровне прочности цементного камня с полимером.

9. Добавка золы способствует увеличению количества портландита и гидрокаброалюмината кальция, но снижает содержание эттрингита, тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), введение в систему «цемент-комбинированный наполнитель» полимерной дисперсии продолжает увеличивать содержание Ca(OH)2 и гидрокарбоната, замедляет гидратацию, снижая содержание тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), что, по-видимому, обуславливает снижение прочности на сжатие.



БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1 Баженов Ю.М. Технология сухих строительных смесей: учебное пособие/ Ю.М. Баженов, В.Ф. Коровяков, Г.А. Денисов. М.: АСВ, 2003. 96 с.

2 Безбородов В.А. Сухие смеси в современном строительстве: учебное пособие / В.А. Безбородов, В.И. Белан, П.И. Мешков, Е.Г Нерадовский, С.А. Петухов. Новосибирск: НГАСУ, 1998. 95 с.

3 Бийтс Р. Химические добавки для улучшения качества строительных растворов / Р. Бийтс, X. Линденау // Строительные материалы. 1999. № 3. С. 20-22.

4 Боженов П.И. Комплексное использование минерального сырья для производства строительных материалов / П.И. Боженов М.: Стройиздат. 1986. 135 с.

5 Большаков Э.Л. Сухие смеси для отделочных работ / Э.Л. Большаков // Строительные материалы. 1997. № 7. С. 8-9.

6 Бутт Ю.М. Технология вяжущих веществ / Ю.М. Бутт, С.Д. Окороков. М.: Высшая школа, 1965. 611 с.

7 Василик П.Г. Особенности применения поликарбоксилатных гиперпластификаторов Melflux / П.Г. Василик, И.В. Голубев // Строительные материалы. 2004. № 1. С. 114-116.

8 Вишня Б.Л. Перспективные технологии удаления, складирования и использоваия золошдаков ТЭС / Б.Л. Вишня, В.М. Уфимцев, Ф.Л. Капустин. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 156 с.

9 Гонтарь Ю.В. Модифицированные сухие смеси для отделочных работ / Ю.В. Гонтарь // Строительные материалы. 2001. № 4. С. 8-10.

10 Горшков B.C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / B.C. Горшков, В.Г Савельев, Н.Ф. Федоров. М.: Высшая Школа, 1988. 400 с.

11 Доманская И.К. Об особенностях использования дисперсных минеральных наполнителей в составе сухих строительных смесей / И.К. Доманская // Стройкомплекс Среднего Урала. 2002. № 12. С. 42.

12 Загороднюк Л.Х. О качестве и методах исследования сухих смесей / Л.Х. Загороднюк, К.В. Ширина // Современные технологии сухих строительных смесей. 2004. № 1. С. 62-64.

13 Зозуля В.П. Заполнители, наполнители и функциональные добавки для сухих строительных смесей / В.П. Зозуля. Материалы Международной конференции Batimix «CCC для XXI века: технология и бизнес». 2002. С. 47-49.

14 Козлов В.В. Сухие строительные смеси / В.В. Козлов. М.: Издательство ACВ, 2000. 96 с.

15 Коломацкий A.С. Гидратация клинкерных материалов с полимерными добавками / A.С. Коломацкий, С.В. Кучеев, С.А. Коломацкий // Строительные материалы. 2000. № 9. C.12-13.

16 Компания «ЕвроХим–1». Комплекс добавок для высокотехнологичных сухих строительных смесей // Строительные материалы. 2001. № 11. С. 26-27.

17 Копаница Н.О. Тонкодисперсные добавки для наполненных вяжущих на основе цемента / Н.О. Копаница, Л.А. Аникавова // Строительные материалы. 2002. № 9. С. 2-3.

18 Корнеев В.И. Цементные клеи, модифицированные эфирами целлюлозы / В.И. Корнеев, Н.И. Нуждина // Цемент. 2001. № 5. С. 26-28.

19 Коровяков В.Ф. Модифицированные сухие строительные смеси-один из факторов повышения качества отделочных и других строительных работ / В.Ф. Коровяков // Современные технологии сухих строительных смесей. 2004. № 1. С. 36-37.

20 Круглицкий Н.Н. Физико-химическая механика цементно-полимер-ных композиций / Н.Н. Круглицкий, Г.П. Бойко. Киев: Наук. думка. 1981.   239 с.

21 Модифицирующие добавки для сухих строительных смесей [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: // www.eurohim1.ru.

22 Овчаренко Г.И. Золы углей КАТЕКа в строительных материалах / Г.И. Овчаренко. Красноярск: КГТУ, 1992. 216 с.

23 Оформление учебных текстовых и графических документов: методические указания / сост. Ф.Л. Капустин [и др.]. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2006. 72 с.

24 Охрименко И.С. Химия и технология пленкообразующих веществ /
И.С. Охрименко, В.В. Верхоланцев. Л.: Химия, 1978. 392 с.

25 Пащенко А.А. Вяжущие материалы / А.А. Пащенко, B.П. Сербии,
 Е.А. Старчевская. Киев: Высшая школа, 1985. 440 с.

26 Песцов А.И. Современное состояние и перспективы развития производства сухих строительных смесей в России / А.И. Песцов, Э.Л. Большаков //Строительные материалы. 1999. № 3. С. 3-5.

27 Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов / К.Н. Попов, M.Б. Кардо, О.В. Кульков, М.: Издательство АСВ, 1999. 240 с.

28 Савинкина М.А. Золы канско-ачинских бурых углей / М.А. Савинкина, А.Т. Логвиненко. Новосибирск: Наука, 1979. 165 с.

29 Саталкин А.В. Цементно-полимерные бетоны / А.В.Саталкин. Л.: Стройиздат, 1971. 169 с.

30 Соломатов В.И. Полимерцементные бетоны и пластбетоны / В.И. Соломатов. М.: Стройиздат, 1967. 184 с.

31 Строительная химия [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: // www.biotech.ru.

32 Урецкая Е.А. Сухие строительные смеси: науч. практ. пособие / Урецкая Е.А., Э.И. Батяновский. Минск: НПООО «Стринко», 2001. 208 с.

33 Фредерик А. Использование редисперсионных порошков «Rhoximat» в производстве сухих смесей / А. Фредерик, Р. Николя // Строительные материалы. 2000. № 5. С. 8-9.

34 Фрейдин А.С. Полимерные водные клеи / А.С. Фрейдин М.: Химия, 1983. 144 с.

35 Хребтов Б.М. Высококачественные материалы для сухих строительных смесей / Б.М. Хребтов, П.А. Кашин // Строительные материалы. 2000. № 5. С. 4-5.

36 Цюрбригген Р. Дисперсионные полимерные порошки – особенности поведения в сухих строительных смесях / Р. Цюрбригген, П. Дильгер // Строительные материалы. 1999. № 3. С. 10-11.

37 Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон / Ю.С. Черкинский М.: Стройиздат, 1960. 146 с.

38 Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон / Ю.С. Черкинский М.: Стройиздат, 1984. 213 с.

39 Энтин З.Б. Химия и технология тонкомолотых многокомпонентных цементов. Дис. на соиск.уч.степени д.т.н. / З.Б. Энтин. М.: МХТИ, 1993. 48 с.



РЕФЕРАТ

В состав магистерской диссертации входят:

- пояснительная записка 107 с., 34 рис., 16 табл., 63 источника;

- демонстрационные материалы 32 листа;

- CD-диск с электронной версией пояснительной записки и демонстрационных материалов.

 

ПолимерцементНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, минеральный наполнитель, полимерный редиспергируемый порошок, ПОЛИМЕРНАЯ ДИСПЕРСИЯ, ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЗОЛА-УНОС, известняковая мука, мраморная пыль, ОТДЕЛОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, НАЛИВНЫЕ ПОЛЫ.

 

Цель работы – исследовать влияние вида и количества органических добавок на физико-механические свойства портландцемента с разными наполнителями.

Для исследования использовали портландцемент ЦЕМ I 42, 5Н, золу-унос, известняковую муку, мраморную пыль, полимерный порошок PAV-22, полимерную дисперсию Acronal 290D.

Введение РПП PAV-22 в количестве 2, 5 % повышает прочность на изгиб и на сжатие цементного камня при твердении в воздушно-сухих условиях твердения, что связано с образованием прочной полимерной пленки, которая является частью структуры полимерцементного камня. Добавка дисперсии Acronal 290D в количестве 3 % значительно повышает подвижность цементного теста и прочность на изгиб цементного камня.

Замена портландцемента на 10 и 20 % мраморной пыли не приводит к снижению прочности на изгиб за счет кубовидной формы зерен и их шероховатой поверхности, что создает более плотные контакты, сохраняющие прочность камня на уровне прочности контрольного состава. Установлено, что вид и количество наполнителя в большей степени влияют на прочность на изгиб цементного камня, чем на прочность на сжатие, что обусловлено уплотнением его структуры. Рекомендуется в состав портландцемента вводить наполнители в количестве до 10 %.

Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент (75 %), РПП PAV-22
(2, 5 %) и комбинированный наполнитель, включающий золу-унос (8 %) и мраморную пыль (17 %) в соотношении 1: 2, что способствует более равномерному и тонкому распределению полимерной пленки и созданию более плотной структуры цементного камня.

Форма и характер поверхности зерен наполнителей и присутствие органических добавок влияет на реологические свойства цементного теста при получении смешанного цемента с тремя наполнителями.

Разработан состав полимерцементной композиции с повышенной прочностью на изгиб, содержащий портландцемент, комбинированный наполнитель, включающий 2, 5 % золы-уноса, 11, 25 % мраморной пыли и 11, 25 % известняковой муки, и полимерные добавки в оптимальном количестве.

Добавка золы способствует увеличению количества портландита и гидрокаброалюмината кальция, но снижает содержание эттрингита, тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), введение в систему «цемент-комбинированный наполнитель» полимерной дисперсии продолжает увеличивать содержание Ca(OH)2 и гидрокарбоната, замедляет гидратацию, снижая содержание тоберморита и низкоосновных силикатов кальция типа CSH(I), что, по-видимому, обуславливает снижение прочности на сжатие.

 




СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.. 8

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ.. 10

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ.. 12

ВВЕДЕНИЕ. 13

1 ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ……………………………………………………………….19

1.1 Общие сведения о полимерцементных композициях. 19

1.2 Твердение портландцемента. 21

1.2.1 Гидратация клинкерных минералов. 21

1.2.2 Физическая структура цементного теста и камня. 27

1.3 Классификация и основные свойства дисперсных наполнителей. 30

1.4 Полимерная составляющая полимерцементных композиций. 38

1.4.1 Аутогезия полимеров. 39

1.5 Основные свойства полимерцементных композиций. 41

1.5.1 Влияние полимерных добавок на технологические свойства полимерцементных смесей. 41

1.5.2 Влияние полимерных добавок на основные свойства бетонов и растворов. 44

Обоснование, цель и задачи исследования. 49

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 51

2.1 Характеристика исходных материалов. 51

2.2 Методология исследований. 56

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ И МИНЕРАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА.. 60

3.1 Подбор оптимального расхода органических добавок. 60

3.2 Изучение влияния минеральных наполнителей на прочностные свойства цементного камня. 66

3.3 Изучение влияния совместного присутствия минеральных наполнителей на прочность полимерцементного камня методом симплекс-решетчатого планирования. 74

3.4 Изучение влияния совместного присутствия минеральных наполнителей на прочность полимерцементного камня методом симплекс-решетчатого планирования. 86

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 98

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 104

 



ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Наименование документа Обозначение документа Формат листа
1. Актуальность 08.04.01 574550 472 ТБ А4
2. Цель и задачи работы 08.04.01 574550 472 ТБ А4
3. Научная новизна результатов работы 08.04.01 574550 472 ТБ А4
4. Практическая значимость работы 08.04.01 574550 472 ТБ А4
5. Характеристика органических добавок 08.04.01 574550 472 ТБ А4
6. Характеристика минеральных наполнителей 08.04.01 574550 472 ТБ А4
7. Гранулометрический состав минеральных наполнителей 08.04.01 574550 472 ТБ А4
8. Форма и текстура зерен минеральных наполнителей 08.04.01 574550 472 ТБ А4
9. Прочность полимерцементного камня в зависимости от вида и количества полимерных добавок в возрасте 28 суток 08.04.01 574550 472 ТБ А4
10. Влияние минеральных наполнителей на подвижность цементного теста 08.04.01 574550 472 ТБ А4
11. Прочность цементного камня в зависимости от количества минеральных наполнителей и продолжительности твердения 08.04.01 574550 472 ТБ А4
12. Проекции криволинейных зависимостей прочностных характеристик составов системы «Ц-З-МП» в возрасте 28 суток   08.04.01 574550 472 ТБ А4
13. Проекции криволинейных зависимостей прочностных характеристик составов системы «Ц-З-ИМ» в возрасте 28 суток 08.04.01 574550 472 ТБ А4
14. Проекции криволинейных зависимостей прочностных характеристик составов системы «Ц-ИМ-МП» в возрасте 28 суток 08.04.01 574550 472 ТБ А4
15. Проекции криволинейных зависимостей подвижности составов системы «Ц-З-ИМ-МП» (Ц=75 %) 08.04.01 574550 472 ТБ А4
16. Проекции криволинейных зависимостей прочностных характеристик составов системы «Ц-З-ИМ-МП» в возрасте 28 суток (Ц=75 %) 08.04.01 574550 472 ТБ А4
17. Рентгенограммы цементного камня 08.04.01 574550 472 ТБ А4
18. Общие выводы 08.04.01 574550 472 ТБ А4

 

 



НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

 

В работе использованы ссылки на следующие стандарты:

1. ГОСТ 15140-78. Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. Введ. 01.01.1976. М.: Изд-во стандартов, 1978. Х с.

2. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия.

3. ГОСТ 24640-91. (СТ СЭВ 6824-89) Добавки для цементов. Классификация.

4. ГОСТ 25094-2015. Добавки активные минеральные для цементов. Метод определения активности.

5. ГОСТ 25094-94. Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний.

6. ГОСТ 25328-82. Цемент для строительных растворов. Технические условия.

7. ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия.

8. ГОСТ 310.1-76. Цементы. Методы испытаний. Общие положения (с Изменением N 1).

9. ГОСТ 310.2-76. Цементы. Методы определения тонкости помола (с Изменением N 1).

10. ГОСТ 310.3-76. Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема (с Изменением N 1).

11. ГОСТ 310.4-81. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии (с Изменениями N 1, 2).

12. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Метод определения водоотделения.

13. ГОСТ 31108-2003. Цементы общестроительные. Технические условия.

14. ГОСТ 31189-2015. Смеси сухие строительные. Классификация.

15. ГОСТ 31356-2007. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний.

16. ГОСТ 31357-2007. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия.

17. ГОСТ 31358-2007. Смеси сухие строительные напольные на цементном вяжущем. Технические условия.

18. ГОСТ 33083-2014. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем для штукатурных работ. Технические условия

19. ГОСТ 33699-2015. Смеси сухие строительные шпатлевочные на цементном вяжущем. Технические условия.

20. ГОСТ 6139-2003. Песок для испытаний цемента. Технические условия.

21. ГОСТ Р 56178-2014. Модификаторы органо-минеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей. Технические условия.

22. ГОСТ Р 56196-2014. Добавки активные минеральные для цементов. Общие технические условия.

23. ГОСТ Р 56387-2015. Смеси сухие строительные клеевые на цементном вяжущем. Технические условия.

24. ГОСТ Р 56686-2015. Смеси сухие строительные штукатурные на цементном вяжущем с использованием керамзитового песка. Технические условия.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-06; Просмотров: 65; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.13 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь