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

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

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

Калашников Владимир Иванович,

Махамбетова Камажай Нурабуллаевна,

Мороз Марина Николаевна,

Петухов Андрей Владимирович

Аннотация

цементный раствор полимерный метилцеллюлоза

Данная статья посвящена исследованию влияния отечественной полимерной добавки метилцеллюлозы, модифицированной полиакриламидами на водоудерживающую способность цементно-песчаных растворных смесей и кинетику твердения цементно-песчаных растворов. Проведенное исследование показывает, что при комбинации добавок метилцеллюлозы 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 растворные смеси становятся более пластичными и удобоукладываемыми, а совместно с добавками полиакриламидами - пластичными, липкими, тягучими, что является следствием включения длинных молекул полимера в систему. Установлено, что ранняя прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с полимерной добавкой, модифицированной полиакриламидами во всех составах не уступает прочности при сжатии состава с метилцеллюлозой. В более поздние сроки твердения прочность при сжатии цементно-песчаного раствора с комплексными добавками несколько ниже, чем контрольного состава.

Ключевые слова: водоудерживающая способность, полиакриламиды, полимерные добавки, прочность при сжатии, цементно-песчаный раствор

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 отечественного 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 полиакриламидАмфолитный 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 пластичными 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.

Библиографический список

Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. [Текст] / В.Г. Батраков. - Москва: Изд-во «Технопроект», 1998. - 768с.

ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний.

Демьянова В.С., Василик П.Г., Махамбетова К.Н. Гидрофобизаторы сухих строительных смесей//Пластические массы. 2003. № 7. С. 42.

Калашников В.И., Махамбетова К.Н., Мороз М.Н. Гидрофобизированные сухие смеси для строительных растворов со стеаратами металлов//Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2008. № 2. С. 44-50.

Размещено на Allbest.ru