Подбор оптимального расхода органических добавок

 

В качестве органических добавок выбрали РПП PAV–22 и полимерную дисперсию Acronal 290 D, как основных представителей номенклатуры полимерных добавок-модификаторов [16, 21, 31, 33, 34]. Исследования проводили на полимерцементной смеси с содержанием полимерного порошка PAV-22 от 1 до 5 % от массы цемента. В/Ц оставляли постоянным и оно составляло 0, 45 для всех составов. В таблице 3.1 представлены результаты определения прочности ПЦК с РПП PAV-22.

Таблица 3.1 – Прочностные свойства цементного камня с добавкой PAV–22

Возраст, сут.	Rизг/Rсж, МПа, при количестве РПП, %
	0	1, 0	2, 5	3, 0	3, 5	5, 0
7	1, 4/25, 0	1, 2/20, 0	2, 2/40, 8	2, 2/30, 0	2, 2/36, 3	1, 9/27, 0
14	1, 8/25, 9	1, 2/20, 9	2, 8/45, 8	2, 2/35, 9	2, 5/39, 1	2, 0/35, 0
21	1, 9/27, 0	1, 3/19, 7	2, 8/49, 0	2, 3/43, 1	2, 6/40, 0	2, 5/40, 1
28	2, 0/38, 2	1, 4/21, 0	2, 9/53, 3	2, 4/48, 4	2, 8/41, 0	2, 8/41, 0

 

На рисунках 3.1–3.2 представлены данные по влиянию количества РПП PAV-22 на кинетику твердения ПЦК. Медленнее всего ПЦК твердеет в присутствии 1 % PAV-22, и прочность на изгиб и сжатие оказывается меньше прочности контрольного состава, независимо от возраста. Введение 2, 5; 3, 5 и 5, 0 % полимера повышает прочность на изгиб ПЦК в среднем на 60-70 % в 7, 21 и 28 суток. Составы, содержащие 2, 5 и 3, 5 %, к 7 суткам набирают 80 % от прочности на изгиб в 28 суток.

Рисунок 3.3 – Прочность полимерцементного камня
в зависимости от количества PAV–22  в возрасте 28 суток

 

Прочность на сжатие составов с 2, 5 и 3, 5 % изменяется по характерной зависимости: к 7 суткам она составляет 40, 8 и 36, 3 МПа, затем эти составы продолжают твердеть до 53, 3 и 41, 0 МПа соответственно. Прочность составов с 3 и 5 % к 7 суткам практически равна прочности контрольного состава (»27 МПа), далее к 21 суткам происходит динамичный набор прочности, она становится на 45 % выше 7-суточной. К 28 суткам прочность состава с 3 % полимера возрастает еще на 12 %, а прочность состава с 5 % – остается на уровне прочности в 21 сутки.

Анализируя зависимости, представленные на рисунке 3.3, установили, что максимальной прочностью на изгиб обладает ПЦК с 2, 5 % PAV–22. Дальнейшее увеличение дозировки полимера не оказывает существенного влияния на прочность на изгиб. Что касается прочности на сжатие, то максимум приходится также на состав с 2, 5 % PAV–22. При дальнейшем увеличении количества полимера наблюдается некоторое снижение прочности на сжатие в возрасте 28 суток. Как известно из литературных источников [3, 7, 15, 18, 29, 30, 36, 37, 38], присутствие полимера может снижать степень кристаллизации гидратных фаз в цементном камне.

 

Рисунок 3.4 – Подвижность цементного теста с добавкой Acronal 290 D

 

Видно, что при увеличении расхода добавки до 3 % подвижность увеличивается до 237 мм, при дальнейшем увеличении расхода – снижается и остается на уровне 197–192 мм.

Выяснили, что введение полимерной дисперсии отрицательно сказывается на прочности цементного камня при сжатии, что также подтверждается некоторыми литературными данными [37, 38]. Прочность на изгиб оказывается выше только при введении 2, 5 и 3, 0 % полимера по сравнению с прочностью контрольного состава в возрасте более 10 суток. В ранние сроки введение добавки сильно замедляет твердение цемента, видимо, оказывая блокирующее действие доступу воды к частицам цемента в период схватывания и дальнейшего твердения.

Установили, что эта добавка оказывает сильное пластифицирующее действие на смесь, но не улучшает прочностные свойства затвердевшего камня. Выяснили, что оптимальный расход для полимера Acronal 290 D составляет 3, 0 % от массы цемента.

Для дальнейших экспериментов по изучению влияния вида и количества наполнителей на свойства цементного камня был выбран следующий расход добавок: 2, 5 % для PAV–22 и 3, 0 % для Acronal 290 D.

Сравнивая органические добавки между собой, можно отметить, что их введение в количестве до 2 % оказывает отрицательное действие на прочность цементного камня, как на изгиб, так и на сжатие. При дальнейшем увеличении количества РПП (более 2 %) прочность и на изгиб и на сжатие оказывается значительно выше прочности контрольного состава, при увеличении количества дисперсии прочность на изгиб сравнима с прочностью контрольного состава, а на сжатие – в среднем меньше на 21 %. Очевидно, что малого количества органических добавок недостаточно для обеспечения протекания дальнейших процессов гидратации цемента в воздушно-сухих условиях, а в присутствии добавок в количестве свыше оптимального прочность камня падает, что, по-видимому, связано с покрытием частиц цемента полимером и замедлением гидратации клинкерных минералов.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: