авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Добавки на основе олигомеров капролактама для тяжёлого бетона

-- [ Страница 2 ] --

Для определения влияния полученных добавок на формирование структуры цементного камня проводили исследования методами термогравиметрии и оптической микроскопии с использованием дериватографа Q – 1500 D и оптического микроскопа Моtic DS – 2. На рис.2, 3 приведены дериватограммы контрольного образца цементного камня бетона без добавок и с добавкой продукта олигомеризации капролактама ОЛК V (табл.2).

Как видно из дериватограмм на рис.2,3 в процессе нагревания наблюдается плавное уменьшение массы образцов, что соответствует постепенной дегидратации цементного камня. Потеря капиллярной воды цементным камнем с добавкой олигомеров капролактама в 1,5 раза меньше, чем для контрольного образца. Таким образом, олигомерный продукт способствует образованию более плотной кристаллизационной структуры цементного камня. Об этом свидетельствует и увеличение общей потери массы образцов цементного камня с добавкой при нагревании до 4,2 %.

На рис.4 показаны фотографии поверхностей тяжелого бетона без добавок (а) и с добавками (б, в), полученные на отражающем микроскопе Motic DS – 2. Изображения фрагментов поверхности бетона, показанные на рис.4 свидетельствуют, что контрольный образец без добавки по сравнению с образцами с добавками имеет менее плотную структуру. Исследуемый фрагмент поверхности контрольного образца (рис.4 а) характеризуется наличием видимых пор между частицами цементного камня.

Рис.2. Дериватограмма цементного камня без добавок Рис.3. Дериватограмма цементного камня с добавкой олигомеров капролактама

 а) б) в) Фотографии поверхностей-7

а) б) в)

Рис.4. Фотографии поверхностей бетона: а - контрольный; б - с добавкой продукта олигомеризации капролактама; в - с добавкой продукта олигомеризации капролактама и хлорида кальция (увеличение в 20 раз).

В главе 4 исследованы поверхностно-активные и пластифицирующие свойства добавок на основе синтезированных олигомеров капролактама. В разделе представлены результаты экспериментов по исследованию пластифицирующих свойств добавок на основе дисперсии лигносульфонатов (ЛСТ), олигомеров -капролактама и фосфолипидной эмульсии (ФЛЭ). Для направленного улучшения пластифицирующих свойств этих добавок в них дополнительно вводили поливиниловый спирт (ПВС) и триполифосфат натрия (ТПФ).

В результате экспериментов были определены оптимальные составы комплексных добавок, которые вводили в бетонную смесь для получения бетона класса В 22,5. Состав добавок приведён в табл.4.

Таблица 4

Состав пластифицирующих добавок для тяжёлого бетона

Состав добавок Условное обозначение
Контрольный образец
ФЛЭ, ОЛК V I
ФЛЭ, ОЛК V, ЛСТ II
ФЛЭ, ОЛК V, ЛСТ, ПВС III
ФЛЭ, ОЛК V, ЛСТ, ТПФ IV

Изменение величины осадки конуса бетонной смеси в зависимости от состава и концентрации добавок показано на рис.5. Осадка конуса контрольного образца бетонной смеси для получения бетона класса В 22,5 составляет 3,8 см.

Рис.5. Осадка конуса (ОК) бетонной смеси в зависимости от концентрации добавок: I. II. III. IV – соответствуют бетонным смесям с добавками, состав которых показан в табл.4.

Сроки начала и окончания схватывания цементного теста определяли по ГОСТ 310.3 (табл.5.). Начало схватывания контрольного образца – 2 ч 55 мин, окончание – 4 ч 10 мин.

Изучено влияние состава добавок на плотность и прочность бетона. Их вводили в количестве 0,2 % (от массы цемента) совместно с водой затворения. Данные испытаний образцов по ГОСТ 24211-2003,

ГОСТ 30459-2008 приведены в табл.6. Нормируемый показатель по прочности при сжатии бетона класса В 22,5 по ГОСТ 26633 составляет 30 МПа. Влияние добавок на сроки схватывания цементного теста показаны в табл.5.

Полученные данные о влиянии экспериментальных пластифицирующих добавок I – IV на сроки начала и окончания схватывания бетонной смеси свидетельствуют об эффективности их пластифицирующего действия (табл.4). Они улучшают удобоукладываемость смеси (рис.5), что повышает эффективность укладки её в форму и последующего виброуплотнения. Наибольшее замедление набора прочности на 3 и 7 сутки даёт добавка III. Это обусловлено синергетическим действием ПВС и ЛСТ, которое проявляется, вероятно, в замедлении скорости гидратации цемента и задержке появлении новых кристаллических образований в формируемом цементном камне.

Таблица 5

Влияние вида и количества добавок на сроки схватывания

цементного теста (ч:мин)

Пластифици-рующая добавка Количество добавки (% к массе цемента)
0,1 0,4 0,8 2,0
начало окончание начало окончание начало окончание начало окончание
I 3:40 5:05 4:00 6:05 4:20 6:40 4:30 6:45
II 3:55 5:40 4:35 6:40 4:45 6:55 5:05 7:10
III 4:35 5:55 4:55 7:15 4:55 7:05 5:40 7:45
IV 4:05 5:20 4:40 6:50 4:50 6:50 5:30 7:30

Таблица 6

Эффективность экспериментальных пластифицирующих добавок

Наименование добавки Плотность бетонной смеси, кг/м3 Прочность бетона при сжатии, МПа Плотность бетона, кг/м3
1 сут 3 сут 7 сут 28 сут
Без добавки 2405 12,8 14,2 17,8 31,5 2414
I 2386 9,4 11,6 16,8 34,4 2402
II 2401 10,2 12,0 17, 35,8 2419
III 2378 9,3 10,2 16,5 34,8 2406
IV 2390 11,0 13,5 18,2 36,2 2418

Осадка конуса бетонной смеси с добавками I – IV (рис.5) показывает, что свойства исследуемых добавок сравнимы со свойствами суперпластификаторов (ГОСТ 24211-2003). В результате пластифицирующего эффекта добавок возможно снизить водоцементное отношение в бетонной смеси с 0,30 до 0,27.

В работе проведено исследование возможности создания многокомпонентных добавок пластифицирующе-ускоряющего действия. Были приготовлены композиции добавок следующего состава: 1 – ОЛК VIII; 2 – ОЛК VIII, поливиниловый спирт; 3 – ОЛК VIII, триполифосфат натрия (ТПФ); 4 – ОЛК VIII, поливиниловый спирт, триполифосфат натрия; 5 – ОЛК VIII, стеарат кальция; 6 – ОЛК VIII, лигносульфонаты, силикат кальция; 7 – ОЛК VIII, лигносульфонаты, силикат кальция, хлорид кальция. В качестве олигомеров капролактама использовали олигомерный продукт ОЛК VIII (табл.2). Состав бетонной смеси включал цемент, песок, щебень, воду и добавки в количестве 0,3 % от массы цемента.

На рис.6,7 показана зависимость изменения прочности при сжатии бетона с добавками 1 – 7 и контрольного образца в течение 28 суток. Как показано на рис.6, в первые трое суток бетон с добавками 1 – 4 плавно набирает прочность от 10,0 МПа (1) до 14,5 МПа (3), а бетон с добавками 6,7 в этот период быстро набирает прочность до 20,4 и 22,0 МПа. Бетон с добавкой 5 (рис.7) в первые трое суток набирает прочность до 17,8 МПа, что сравнимо с кинетикой набора прочности бетона с добавкой 3 (рис.6), составляющей 16,8 МПа. Анализ влияния добавок на прочность бетона при сжатии (рис.6,7) показывает, что добавки 1 – 4 в первоначальный период твердения бетона и последующие трое суток действуют как пластифицирующие и замедляющие процесс твердения, а в период с 3 до 7 суток ускоряют твердение, что проявляется в резком наборе прочности на 7 - е сутки по сравнению с исходным образцом (рис.6). В период с 7 до 28 суток добавки 1 – 4 способствуют равномерному набору прочности бетона.

На основании анализа полученных данных можно сделать вывод, что наиболее вероятным механизмом действия добавок является то, что продукты олигомеризации капролактама (ОЛК VIII) в композиции с лигносульфонатами, гидросиликатом, хлоридом, стеаратом кальция способствуют увеличению гелеобразных волокнистых и тонкоигольчатых гидросиликатов кальция среди гидратированных продуктов, вследствие чего повышается дисперсность структуры цементного камня, его однородность, что обусловливает, соответственно, повышение прочности тяжёлого бетона при сжатии (рис.6,7). Влияние добавок 1 – 7 на свойства тяжёлого бетона показано в табл.7.

Для определения оптимальной концентрации полученных добавок измеряли предел прочности при сжатии образцов тяжёлого бетона при концентрации добавок 0,2 – 0,4 %. В качестве входящих факторов выбирали: Х – содержание олигомеров капролактама в добавке; Х1, Х2, Х3, Х4 – содержание в добавке лигносульфонатов технических (ЛСТ), хлорида кальция (CaCl2), фосфолипидной эмульсии (ФЛЭ), эпоксидной смолы (ЭД – 20).

Рис.6. Зависимость прочности бетона при сжатии от времени твердения с добавками 1 – 4 по сравнению с контрольным образцом (исх.) Рис.7. Зависимость прочности бетона при сжатии от времени твердения с добавками 5 – 7 по сравнению с контрольным образцом (исх.)

Таблица 7

Влияние пластифицирующе-ускоряющих добавок

на свойства

тяжёлого бетона

№ п.п Наименование добавки Предел прочности при сжатии, МПа Плотность бетона, кг/м3 Увеличение предела прочности, %
1 Контрольный 30,8 2410
2 1 33,2 2411 7,79
3 2 33,6 2413 9,09
4 3 37,2 2417 20,77
5 4 35,0 2414 13,64
6 5 36,6 2415 18,83
7 6 37,8 2419 22,73
8 7 42,3 2423 37,34


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.