Характеристика исходных материалов

В исследовании использовали следующие материалы:

- портландцемент ЦЕМ I 42, 5 Н производства ОАО «Сухоложск-цемент», г. Сухой Лог;

- в качестве наполнителей: мраморная пыль производства ООО «Брис-тол», г. Екатеринбург; известняковая мука производства ОАО «Урал-известь», г. Богданович; зола–унос Березовской ГРЭС от сжигания бурого угля Канско-Ачинского бассейна;

- РПП PAV-22 производства компании «Rhodia» (Франция) и жидкая полимерная дисперсия Acronal 290 D производства компании «BASF» (Германия) (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Характеристика полимеров

Марка полимера	Состав полимера	Содер-жание твердого вещества, %	Размер частиц, мкм	ρ, кг/м3	МТП, оС	рН
РАV-22	Винилацетат с винилвер-сатом	99±1	80	980 (нас.)	5	5-6
Acronal 290D	Стирол-акрилатная	50±1	100	1040 (сред.)	20	7, 5-9, 0

 

Химический состав и основные свойства минеральных материалов представлены в таблицах 2.2, 2.3.

 

 

 

а                                                           б                                                 в

 

а – известняковая мука; б – зола; в – мраморная пыль

Рисунок 2.1 – Результаты определения гранулометрического состава минеральных наполнителей

 

Можно отметить, что в мраморной пыли встречаются зерна призматической формы. Поверхность зерен шероховатая.

 

Рисунок 2.2 – Форма и текстура зерен мраморной пыли (х100)

 

Известняковая мука состоит из крупных зерен различной окраски (рисунок 2.3). Крупные зерна, как правило, вытянутые, неправильной формы. Средние и мелкие зерна более окатанны и приближаются к кубовидной. Поверхность всех зерен достаточно ровная, углы и ребра сглажены. Встречаются зерна игольчатой, пластинчатой формы, зерна в виде треугольных призм.

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 R_изг, МПа, отдельного образца-балочки вычисляли по формуле:

R_изг= ,                                                 (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 R_сж, МПа, вычисляли как частное от деления величины разрушающей нагрузки на рабочую площадь пластинки по формуле:

 

R_сж=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.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: