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

Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Баранова Альбина Алексеевна

Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема
<
Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема
>

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

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

Баранова Альбина Алексеевна. Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Баранова Альбина Алексеевна;[Место защиты: ФГБОУ ВПО «Ангарская государственная техническая академия»].- Ангарск, 2014.- 145 с.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Современное состояние вопроса о производстве теплоизоляционного пенобетона модифицированного добавками

1.1 Пенобетон в современном строительстве 10

1.2 Водоредуцирующие добавки при производстве пенобетона 12

1.3 Микрокремнезм как модификатор пенобетона 16

1.4 Выводы по главе I 19

ГЛАВА II. Методика исследований 20

2.1 Определение физико-механических свойств компонентов пенобетонной смеси

2.1.1 Вяжущее 20

2.1.2 Заполнитель (микрокремнезм) 21

2.1.3 Пенообразователь 22

2.1.4 Затворитель 25

2.1.5 Пластификаторы 25

2.2 Методика подбора состава пенобетона 26

2.2.1 Разработка нового способа проектирования составов пенобетонных смесей

2.3 Определение физико-механических характеристик пенобетона 31

2.3.1 Определение прочности при сжатии пенобетонных образцов 31

2.3.2 Определение влажности пенобетонных образцов 32

2.3.3 Определение теплопроводности пенобетонных образцов 34

2.3.4 Рентгенофазовый анализ (РФА) 35

2.3.5 Электронно-микроскопический анализ 37

2.3.6 Аппроксимация экспериментальных данных 38

2.4 Выводы по главе II 38

ГЛАВА III. Компоненты смеси: пенообразователь, пластификаторы нового поколения в теплоизоляционных пенобетонах 40

3.1 Характеристики пен: кратность, стойкость во времени, коэффициент использования 3.2 Характеристики цементного теста с добавками пенообразователей: подвижность, сроки схватывания 42

3.3 Прочность при сжатии цементной матрицы с добавками пенообразователей

3.4 Водоредуцирующий эффект 44

3.5 Коэффициент использования пены с добавками пластификаторов 45

3.6 Физико-химический механизм взаимодействия цементного раствора и пластификатора

3.7 Влияние пластификатора на технологические факторы и отпускные параметры пенобетона

3.7.1 Подвижность смеси 58

3.7.2 Средняя плотность, влажность, прочность при сжатии, теплопроводность

3.8 Выводы по главе III 80

ГЛАВА IV. Применение микрокремнезёма и пластификатора в теплоизоляционных пенобетонах и их влияние на физико-механические и теплотехнические характеристики пенобетона

4.1 Микрокремнезм в цементной системе 82

4.2 Влияние микрокремнезма на подвижность растворной смеси 84

4.3 Совместное влияние пластификатора и микрокремнезма на подвижность растворной смеси

4.4 Влияние добавки микрокремнезма и комплексной добавки совместное пластификатора и микрокремнезма на прочность при сжатии, влажность и теплопроводность пенобетонных образцов

4.5 Выводы по главе IV 105

ГЛАВА V. Экономический эффект применения пластификаторов нового поколения и ультрадисперсного микрокремнезёма в составе теплоизоляционного пенобетона повышенной прочности

5.1 Технико-экономическое сравнение стоимости 1 м3 пенобетона без 107 добавок и с добавками пластификаторов

5.2 Технико-экономическое сравнение стоимости 1 м3 пенобетона без добавок, с добавкой микрокремнезма и с комплексной добавкой микрокремнезма и пластификатора

5.3 Выводы по главе V 109

Общие выводы 110

Список литературы

Водоредуцирующие добавки при производстве пенобетона

Пенобетон – искусственный поризованный каменный материал. Его получают путм смешивания отдельно приготовленной пены с растворной смесью (вяжущее, заполнитель, вода) или скоростным перемешиванием (взбиванием) растворной смеси с пенообразователем, который является поверхностно-активным веществом (ПАВ) и уменьшает поверхностное натяжение воды, а также удерживает вовлечнный при перемешивании воздух. В зависимости от средней плотности пенобетон может содержать 85 % и более воздуха. Присутствие в нм воздуха обеспечивает высокие тепло- и звукоизолирующие свойства.

Рассматриваемые в работе пенобетоны средней плотности от 400 до 500 кг/м3 относятся к теплоизоляционным материалам. Исследованиями пенобетонов в нашей стране начал заниматься профессор А.А. Брюшков в 1928 году, а в 30-е годы ХХ века его стали широко применять для кровель промышленных зданий в качестве монолитной теплоизоляции. В качестве пенообразователей применяли клееканифольный, алюмосульфонафтеновый, смолосапониновый и гидролизованную кровь, которые замедляли сроки схватывания цемента и не позволяли снизить среднюю плотность ниже 400 кг/м3.

В послевоенный восстановительный период, стал широко применяться пенобетон автоклавного твердения, разработанный профессорами А.В. Волженским и П.И. Боженовым. В 1953 г. в Березниках были введены в эксплуатацию первые цельнопенобетонные жилые дома. Но поскольку автоклавный пенобетон показал низкую трещиностойкость, в дальнейшем стали применять автоклавные газобетоны.

Отечественным и зарубежным опытом производства и применения пенобетонов установлена их высокая технико-экономическая эффективность.

Пенобетону средней плотностью 500 кг/м3 и менее принадлежит ведущая роль в решении научно-технической задачи по снижению массы конструкций, а также экономии энергоресурсов (при отоплении) возводимых зданий и утилизации промышленных отходов. Пенобетонные конструкции и изделия позволяют ускорить монтажные работы и уменьшить трудозатраты.

Теплоизоляционные пенобетоны наиболее целесообразно применять в жилищном строительстве, где особо остро стоят вопросы снижения стоимости домов, повышения точности изделий и качества строительства, снижения материаломкости и трудомкости, улучшения микроклимата помещений и экономии затрат на отопление.

Возможность монолитной заливки на фоне тенденции к увеличению доли монолитно-каркасного домостроения предопределяет рост потребности в этом материале. Однако выпуск пенобетона, особенно низких плотностей, сопряжен с рядом трудностей: пеноцементная смесь не всегда устойчива, часто дает осадку, получаемый материал неоднороден по свойствам. Поэтому в настоящее время преимущественно выпускаются пенобетоны марки по плотности от D600 до D800, в то время как для повышения эффективности теплозащиты по параметру толщины стены и расхода материалов необходим стеновой заполнитель меньшей плотности. [164, с. 8]

Строительство заводов по изготовлению пенобетона требует меньших капитальных вложения, чем строительство заводов, производящих изделия и конструкции из лгких бетонов. Для пенобетонов не требуется дополнительного производства лгких заполнителей (например, керамзита или перлита).

Поэтому проведение исследований по разработке составов неавтоклавных теплоизоляционных пенобетонов с повышенными прочностными характеристиками является одной из актуальных задач в промышленности строительных материалов.

С помощью научных исследований необходимо решить вопрос о повышении прочности при сжатии неавтоклавного пенобетона средней плотностью от 400 до 500 кг/м3 до уровня автоклавного газобетона при соответствующей средней плотности.

Такую прочность при сжатии данному пенобетону можно задать только при введении модифицирующих добавок, правильном проектировании состава, надлежащем приготовлении, укладке, а также при правильном выдерживании пенобетона на начальной стадии его твердения. Увеличение прочности неавтоклавного теплоизоляционного пенобетона, снижение его себестоимости и общая рентабельность производства зависят от технологии производства высококачественного ячеистого стройматериала.

Прочность пенобетона зависит в большей степени от прочности межпоровых перегородок, увеличить последнюю можно путм: - снижения водотврдого (водоцементного) отношения с помощью пластификаторов, что приведт к снижению капиллярной пористости материала; - введения в состав пенобетонной смеси ультрадисперсных наполнителей (отходов производств) с малой насыпной плотностью, таких как микрокремнезмы.

Разработка нового способа проектирования составов пенобетонных смесей

В качестве одного из компонентов (заполнителя) в пенобетонных смесях может использоваться микрокремнезм. Благодаря своим уникальным свойствам он может увеличить прочность при сжатии в два и более раза по сравнению с немодифицированными пенобетонами.

Микрокремнезм (МК) - это кремнезм техногенного происхождения образующийся попутно в результате конденсации из газовой фазы при выплавке кремниевых сплавов (ферросилиция, силикохрома, силикомарганца) и характеризующийся высоким содержанием аморфного кремнезма с развитой удельной поверхностью, способен активно взаимодействовать с Са(ОН)2 в ходе гидратации цемента. Активность такого взаимодействия существенно выше активности природных кремнезмов (трепела, опоки, диатомита и др.). Химическая активность микрокремнезма в сочетании с большой удельной поверхностью сделала его эффективным компонентом современных цементных бетонов.

Микрокремнезм является отходом производства, поэтому изготовление стройматериалов на основе микрокремнезма связано с утилизацией техногенного продукта.

Первые исследования микрокремнезма как минеральной добавки для бетонов и растворов были проведены в 40-х годах ХХ в. Тогда же был получен патент на модификацию цементных систем путм введения в их состав микрокремнезма. В период c 1951 по 1952 гг. профессор Бернхардт провл эксперименты по применению микрокремнезма в бетоне. В качестве модифицирующей добавки в технологии бетонов и растворов он стал широко применяться в начале 60-х годов.

Применение микрокремнезма дало возможность его утилизации без существенной потери в свойствах бетона. Ранее в бетонные смеси с этой же целью вводили доменные шлаки и золы-уноса ТЭЦ, которые и до настоящего времени являются кремнезмсодержащими промышленными отходами, наиболее широко используемыми в качестве наполнителей бетона. По сравнению с ними микрокремнезм характеризуется большим содержанием SiO2 и большей дисперсностью.

В настоящее время микрокремнезм является одним из основных компонентов так называемых DSP-бетонов (Densified with Small Particles) бетонов, уплотннных микрочастицами.

Исследованиями микрокремнезма в бетонах занимались Батраков В.Г., Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Брыков А.С., Чучилин А.С., Марина Н.А., Филатова Т.В., Холин С.А., Зиновьев А.А., Браун Г., Айлер Р. и др.

Известны составы неавтоклавного пенобетона с добавкой микрокремнезма в количестве от 3 до 20 % от массы всех компонентов, при этом В/Т составляло от 0,55 до 0,8 (патент РФ № 2338723, патент РФ № 2247097, патент РФ № 2488570).

В мировой строительной индустрии применение микрокремнезма способствует получению: - высокопрочных бетонов (прочность при сжатии достигает до 100 МПа, а при автоклавной обработке – до 240 МПа); - бетонов повышенной долговечности, обладающих стойкостью к сульфатной, хлоридной агрессиям, к слабым кислотам, морской воде, а также к низким и высоким температурам. Добавка микрокремнезма увеличивает водонепроницаемость до 50 % (марка по водонепроницаемости бетона с добавкой микрокремнезма до 20 % от массы цемента составляет W16), сульфатостойкость – до 100 %; добавка 6 % микрокремнезма позволяет получить бетон с маркой по морозостойкости F300 при В/Ц=0,45; - бетонов с высокой ранней прочностью (прочность при сжатии в первые сутки составляет 63 МПа, через 28 суток – 124 МПа, через 1 год – 127 МПа). Введение микрокремнезма увеличивает прочность при сжатии, морозостойкость, прочность сцепления, износостойкость и снижает проницаемость. Частицы микрокремнезма обладают гладкой поверхностью и сферической формой. Средний размер частиц составляет от 0,1 до 0,2 микрон, удельная поверхность колеблется от 13000 до 25000 м2/кг. В сравнении с другими вяжущими материалами, микрокремнезм обладает низкой насыпной плотностью, высоким содержанием реактивного кремнезма и ультрадисперсностью.

Агрегаты микрокремнезма хорошо сорбируют радиоактивные нуклиды и уменьшают их выщелачиваемость из цементной матрицы.

Материалы на основе аморфного SiO2 имеют широкое применение в качестве наполнителей, адсорбентов, регуляторов реологических свойств.

Для повышения дисперсности в бетоны на основе микрокремнезма вводят пластификатор или суперпластификатор. Микрокремнезм в сочетании с суперпластификаторами применяется в составе торкретбетонов; его функция заключается в существенном повышении адгезии наносимого слоя бетона к обрабатываемой поверхности. Применение микрокремнезма вызывает также увеличение когезионной прочности, причм преимущественно для смесей, наносимых по «мокрому» способу (по сравнению с контрольными образцами прочность при сжатии через 28 суток возрастает в 1,5 раза). Введение микрокремнезма в состав торкретбетонов снижает их проницаемость в 20 раз, что дат значительное преимущество их применения для восстановления армированных бетонных конструкций в условиях действия агрессивных сред.

В составе сухих строительных смесей микрокремнезм увеличивает водоудерживающую способность композиции, клейкость (адгезию композиции к основанию в вязкопластичном состоянии), прочность сцепления с основанием.

Микрокремнезм добавляют в смесь как дополнительное вяжущее.

В разных странах существует разная рыночная политика по отношению к микрокремнезму, и существуют различные подходы к его использованию. В США микрокремнезм рекламируется как высококачественный продукт, его применение ограничивается высокой стоимостью. В странах Европы он более популярен из-за низкой стоимости и возможности получения бетонов с высокими конструкционными и эксплуатационными характеристиками.

В нашей стране микрокремнезм, являясь отходом промышленного производства, в некоторых случаях не находит себе применения (например микрокремнезм ЗАО «Кремний»).

В Норвегии средняя дозировка микрокремнезма для смесей составляет 8%.

Доказано, что микрокремнезм оказывает влияние на щлочность воды в порах цементного геля, снижая е до 12,5. Способность бетона с микрокремнезмом защищать стальную арматуру не существенно отличается по сравнению с бетоном той же прочности на портландцементе.

Вопрос применения добавок пластификаторов и микрокремнезма, а также совместное их влияние на физико-механические свойства теплоизоляционного пенобетона недостаточно изучен и поэтому является весьма актуальным.

Водоредуцирующий эффект

Скорость коагуляции в свою очередь зависит от вероятности слипания , которая определяет долю слипшихся частиц по отношению к числу соприкоснувшихся частиц. Согласно теории ДЛФО можно определить коэффициент стабильности: Агрегативную устойчивость дисперсных систем можно сохранить путм снижения поверхностного натяжения при помощи молекул ПАВ.

На агрегативную устойчивость цементной системы оказывают влияние два фактора: электростатический барьер, обусловленный силами отталкивания, и адсорбционно-сольватный барьер, который окружает частицы цемента и препятствует их сближению.

При введении пластификатора в цементный раствор происходит его адсорбция на зрнах цемента, что придат им одноимнно отрицательный заряд и вызывает снижение -потенциала, т.е. создатся электростатический барьер, отталкивающий частицы друг от друга, в результате чего повышается агрегативная устойчивость системы.

Также при адсорбции молекулы пластификатора на цементных частицах образуются сольватные слои, перекрывающиеся при сближении частиц, что приводит к увеличению осмотического давления и давления отталкивания, предотвращих коагуляцию и увеличивающих агрегативную устойчивость системы. Увеличение же агрегативной устойчивости вызывает повышение седиментационной устойчивости.

Добавки ПАВ позволяют регулировать процессы коагуляции и стабилизации цементных систем.

Устойчивость цементных систем возникает в результате образования структурно-механического барьера, препятствующего слипанию цементных зрен. Молекулы ПАВ образуют адсорбционные слои, при перекрытии которых возникает упругая и прочная структура. Введение пластификаторов в растворную смесь способствует изменению воды сольватных оболочек частиц новообразований цемента. При адсорбции ПАВ на поверхности тврдой фазы объм воды в сольватных оболочках уменьшается, а объм свободной воды возрастает. Это приводит к улучшению реологии смеси, но замедляет твердение цемента.

При взаимодействии воды с цементом его зрна частично слипаются, образуя флоккулы и не успев прореагировать с водой. Флоккулы цементных зрен ускоряют седиментацию, т. е. дисперсная система становится агрегативно- и седиментационно-неустойчивой. Добавки пластификаторов являются дефлоккулянтами цемента, т. е. разбивают цементные скопления на более мелкие составляющие, повышая при этом эффективность его использования и устойчивость самой дисперсной системы.

Механизм действия гиперпластификаторов Действие гиперпластификаторов основывается на совместном проявлении электростатического и стерического эффектов, изображнных на рисунке 11, который возникает при помощи боковых гидрофобных полиэфирных цепей молекулы поликарбоксилатного эфира. За счт этого, их водоредуцирующий эффект достигает более 50 %. Механизм действия гиперпластификаторов на цементные системы обеспечивается за счт преобладающего стерического эффекта. Результатом такого воздействия гиперпластификаторов является большая разжижающая способность при малых дозировках, пониженная чувствительность к качеству цемента, однородность бетонных и растворных смесей и высокие эксплуатационные характеристики готовой продукции.

Пластифицирующие добавки, адсорбируясь на границе «вода–тврдая фаза», на поверхностное натяжение жидкой фазы влияют незначительно. В соответствии с рисунком 12, гиперпластификаторы обладая диспергирующим эффектом, т. е. увеличивают количество частиц в системе и уменьшают их размер, повышают седиментационную устойчивость цементной системы.

При покрытии поверхности цементных зрен монослоем ПАВ прочность и энергия связи между ними резко снижаются. Адсорбируясь, ПАВ размещают частицы на расстоянии двух молекулярных слов. Введение гиперпластификаторов на ранних стадиях взаимодействия цемента с водой диспергирует цементные агрегаты и затрудняет их последующую коагуляцию до крупных флоккул. При этом высвобождаемая вода, механически удерживается в порах структуры. Повышение числа цементных частиц ускоряет гидратацию цемента и структурообразование цементных систем.

Помимо этого, присутствие в молекулах гиперпластификатора гидрофобных групп, замедляет гидратацию и процессы формирования структуры цементного камня. Адсорбционная оболочка из молекул гиперпластификатора пропускает диполи воды и продукты растворения тврдой фазы через гидрофильные участки и блокирует эти процессы на гидрофобных участках.

Гиперластификаторы по-разному влияют на гидратацию клинкерных минералов и на фазовый состав цементного камня.

При небольших концентрациях гиперпластификатора происходит насыщение поверхностей C3S и C2S. С увеличением же содержания гиперпластификатора их скорость гидратации снижается. Адсорбция молекул ПАВ протекает преимущественно хемосорбционно. При повышенных концентрациях пластифицирующей добавки е молекулы, адсорбируясь на зародышах Са(ОН)2, сдерживают образование кристаллического гидроксида. Гидратация трхкальциевого силиката в присутствии гиперпластификаторов происходит медленнее, чем у алитовой фазы в цементах. Структура отвердевшего C3S с пластифицирующими добавками характеризуется меньшей пористостью и меньшей удельной поверхностью. Частицы С3А адсорбируют в два-три раза больше пластификатора, чем частицы C3S и C2S, в результате чего происходит образование высокодисперсных гидроалюминатов. Адсорбция гиперпластификаторов на зрнах C4AF примерно в два раза превышает адсорбцию на С3А. Присутствие ПАВ практически не влияет на период гидратации С3А и C4AF.

В присутствии молекул гиперпластификатора в цементных растворах протекают два противоположных процесса: - образование адсорбционных слов предотвращает агрегирование цементных систем, замедляет процессы гидратации и структурообразования; - в результате диспергирования увеличивается число мельчайших частиц, что приводит к их более интенсивному срастанию, ускорению гидратации, а также увеличивает седиментационную устойчивость цементной системы.

Совместное влияние пластификатора и микрокремнезма на подвижность растворной смеси

Для выявления возможности использования в производстве пенобетона микрокремнезма с фильтров ЗАО «Кремний» (г. Шелехов), а также влияние комплексной добавки микрокремнезма и гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100» на прочность при сжатии, влажность и теплопроводность пенобетона была проведена серия экспериментов. Образцы изготавливались с введением пенообразователя Пента ПАВ 430 А. Известно, что введение до 30 % микрокремнезма в пенобетон повышает его прочность до 40 %. Содержание микрокремнезма в составе пенобетона варьировалось в диапазоне от 10 до 60 %. Количество гиперпластификатора подбиралось таким образом, чтобы диаметр расплыва растворной смеси по Суттарду составлял 25 см.

На первом этапе исследований было определено оптимальное водотврдое отношение (В/Т) в смеси с микрокремнезмом.

Результаты исследований представлены в таблице 20 и на рисунках 66-71. Таблица 20 – Физико-механические характеристики пенобетонных образцов с добавками микрокремнезма в количестве от 10 до 30 % и гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100» при В/Т 0,38, 0,42, 0,46 (диаметр расплыва растворной смеси по Суттарду составлял 25 см) В/Т Количествомикрокремнезма, % отмассыцемента Количество пластификатора, % от массы сухих компонентов Средняяплотность,кг/м3 Прочностьпри сжатии,МПа Влажность, % Теплопроводность всухомсостоянии,Вт/(мС)

Прочность при сжатии пенобетонных образцов в зависимости от количества микрокремнезма (от 10 % до 30 %) и водотврдого отношения Рисунок 67 – Зависимость прочности при сжатии пенобетонных образцов от водотврдого отношения

Зависимость прочности при сжатии пенобетонных образцов от количества микрокремнезма По результатам испытаний получено уравнение регрессии с нормируемыми переменными для пенобетонных образцов с добавками от 10 до 30 % микрокремнезма: Y=1,492+0,095Х1-0,05Х2-0,19Х1Х2+0,139Х12-0,65Х22, (50) где Y – прочность при сжатии пенобетонных образцов, МПа; Х1 – количество микрокремнезма, % от массы сухих компонентов; Х2 – водотврдое отношение.

Изучив данные таблицы 20, для дальнейших исследований было принято В/Т=0,42. Результаты дальнейших исследований по определению влияния количества микрокремнезма (до 60 % от массы тврдых компонентов) на влажность, прочность при сжатии и теплопроводность в сухом состоянии приведены в таблице 21.

Для контрольного пенобетонного образца (без добавок) и образцов с добавками микрокремнезма в количестве 30 и 50 %, а также комплексной добавкой микрокремнезма и гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100» был проведн рентгенофазовый анализ, результаты которого изображены на рисунках 72-76 и сведены в таблицу 22.

Физико-механические характеристики пенобетона с добавкой микрокремнезёма в количестве 0- 60 % и комплексной добавкой микрокремнезёма и гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100» Количество микрокре мнезёма, % Без гиперпластификатора С гиперпластификатором Средняяплотность,кг/м3 Влаж ность,% Прочностьприсжатии,МПа Теплопро водность всухом состоянии,Вт/(м-С) Средняяплотность,кг/м3 Влажность, % Прочностьприсжатии,МПа Теплопроводность всухомсостоянии, Вт/(м-С)

Фазовым анализом доказано углубление гидратации. Содержание гидроксида кальция уменьшается, вследствие его связывания аморфным кремнезмом.

Для двух образцов - контрольного и с комплексной добавкой микрокремнезма в количестве 50 % от массы сухих компонентов и 1,3 % гиперпластификатора «MC-Power-Flow-3100» были проведены электронно-микроскопические исследования структуры цементного камня, изображнные на рисунке 77.

Пластификаторы меняют морфологию продуктов гидратации. В соответствии с рисунком 77, в их присутствии вместо иглообразных кристаллов эттрингита формируются шарообразные частицы. В период роста кристаллов эттрингита адсорбция молекул пластификатора происходит в большей степени на их торцевых участках, обладающих наибольшей поверхностной энергией, тем самым препятствуя их дальнейшему росту. а) – без добавок; б) – с добавками 50 % микрокремнезма и 1,3 % гиперпластификатора Рисунок 77 – Микроструктура цементного камня Вследствии адсорбционного модифицирования алюминатных структур пластификаторами удельная поверхность продуктов гидратации С3А после 28 суток нормального твердения возрастает примерно в два раза по сравнению с контрольными образцами. Электронно-микроскопические исследования структуры цементного камня доказали уменьшение размера кристаллов новообразований и увеличение их количества в единице объма пластифицированного цементного камня, что является следствием адсорбционного модифицирования. Пластификаторы, обладая диспергирующим действием, формируют более однородную микроструктуру цементного камня. Но при введении в цементную смесь избыточного количества гиперпластификатора происходит е седиментация, и цементный камень формируется неоднородной структуры.

Микрокремнезм также способствует модифицированию микроструктуры. Согласно рисунку 77, б, е характер более плотный по сравнению с контрольными составами за счт уменьшения водосодержания и углубления гидратации. Изменение фазового состава и структуры новообразований при введении пластифицирующих добавок и микрокремнезма существенно влияют на физико 105 механические свойства, а, именно, обнаруживается тенденция к росту показателей прочности. Но применение МК требует дополнительного количества воды затворения для его смачивания, что приводит к увеличению влажности конечного продукта. Поэтому, чтобы снизить влажность изделий микрокремнезм необходимо вводить совместно с пластифицирующими добавками. 4.5 Выводы по главе IV По результатам испытаний установлено, что микрокремнезм ЗАО «Кремний» г. Шелехов может быть использован в качестве наполнителя. Установлено, что подвижность пенобетонной смеси уменьшается с увеличением количества микрокремнезма, соответственно приходится увеличивать водотврдое отношение, для того чтобы получить необходимую подвижность смеси по СН 277-80. Впоследствии это приводит к увеличению влажности готового пенобетона. Поэтому целесообразно использовать микрокремнезм совместно с пластифицирующей добавкой, снижающей В/Т растворной смеси и влажность готового пенобетона.

Данные таблицы показывают, что максимальную прочность достигли пенобетонные образцы с добавками пластификатора и микрокремнезма при В/Т=0,42.

Фазовым анализом, представленном в таблице 22, подтверждается углубление гидратации,. Содержание гидроксида кальция уменьшается, вследствие его связывания аморфным кремнезмом.

Таким образом, экспериментально установлено, что оптимальное массовое соотношение микрокремнезм:цемент, при котором прочность пенобетона максимальна при использовании гиперпластификатора, составляет 1:1.

Похожие диссертации на Модифицированный теплоизоляционный пенобетон повышенной прочности с применением микрокремнезема