Опытные данные

Страница 1

Регулирование свойств пластичности и прочностных характеристик литых бетонов

Работа посвящена изучению возможности улучшения потребительских свойств пластификаторов цементных бетонов за счет их микромодификации фуллероидными нанодобавками.

В последние десятилетия в строительной химии появились новые виды пластифицирующих добавок к бетонам, основанных на использовании поликарбоксилатов и их производных, отличающихся чрезвычайно высокой пластифицирующей способностью [2]. Однако их широкое применение сдерживается весьма значительной стоимостью – более 3-8 ам.долларов за кГ. В этих условиях, крайне актуальной задачей является поиск и исследование путей снижения технологических концентраций пластификаторов в цементных растворах. В данной работе рассматривается оригинальная методика решения этой задачи, основанная на практическом использованием принципиально новых физических явлений, связанных с возможностями нанотехнологий.

В работе исследовались свойства следующих пластификаторов:

1- VP 2500, 2-VP 2453, 3-FK-48, 4- FK-63, 5- C-3, 6- Stachement 2000, 7-Cementol Zeta Super-5, 8- Sika Visconcrete 5-800.

Производителями данных суперпластификаторов являются: №1,2 – Degussa AG, Германия; №2,3 – Muroplasttm , Россия-Германия; №5 – Россия; №6 – Stachema, Австрия; №7 – Dynamon, Чехия, №8 – Sika, Словакия.

Изучалось возможное влияние следующих нескольких типов фуллероидных наномодификаторов [3]:

Полностью синтетический наномодификатор – Астраленытм, обозначаемый далее как NTC [4];

Наномодификатор на минеральной углеродосодержащей основе, обозначение – NTD (NTD0);

Наномодификатор на минеральной основе, допированный Астраленами, обозначение – NTD1 (1% Астраленов).

Эксклюзивным производителем всех перечисленных наномодификаторов является ООО "НТЦ прикладных нанотехнологий", Санкт-Петербург, Россия.

Во всех случаях при введении наномодификаторов было зафиксировано явление значительного увеличения пластифицирующих свойств пластификаторов рассмотренных марок. В дальнейшем, однако, основное внимание было уделено исследованию наномодификаторов NTD1 и, особенно, NTD0. Это связано с тем обстоятельством, что эти наноматериалы значительно дешевле и доступны в больших количествах, хотя и требуют большей дозировки.

Впервые были выполнены предварительные исследования возможности улучшения потребительских свойств карбоксилатного суперпластификатора VP 2500 производства фирмы "DEGUSSA AG", Германия.

Для этого проводилась модификация состава VP 2500 (далееVP) с помощью микроколичеств фуллероидного наномодификатора марки NTC.

В основном изучались пластифицирующие свойства модифицированного VP 2500, были получены также некоторые характеристики прочности (на балочках 40×40×160 мм). Твердение цементно-песчаной смеси происходило на воздухе (влажность около 90 отн. %) при комнатной температуре в течение двух недель. Пластифицирующие свойства изучались методом измерения величины расплыва конуса, а прочностные характеристики – методом определения усилия сжатия и на изгиб до разрушения (все по ГОСТ 310.4-81). В качестве модельной смеси здесь и далее была выбрана смесь состава цемент: песок = 1: 2, при фиксированном водоцементном соотношении, равном 0,37. Был использован цемент марки М400Д0 (г. Пикалево, Ленинградская область, Россия).

Углеродный наномодификатор вводился в объем суперпластификатора VP 2500 и диспергировался в этом объеме с помощью ультразвуковой диспергатора УЗДН-А ; при этом были получены устойчивые суспензии. Ниже в таблице 1. приведены измеренные нами показатели пластичности и прочности, причем все цифры являются результатом усреднения по двум – трем опытам.

Таблица 1.