стройматериалы оптом и в розницу

Воздухововлечение и гидратация

Мельчайшие пузырьки воздуха в смеси служат как бы смазкой и этим увеличивают пластифицирующий эффект ПАВ. Количество вовлеченного воздуха зависит от продолжительности перемешивания и состава смеси. В цементно-песчаных растворах воздухоудерживающая способность ПАВ выше, чем в бетонах. Количество вовлеченного воздуха в растворе тем больше, чем выше содержание в нем песка. Воздухоудержание бетонной смеси зависит от соотношения мeждv крупным и мелким заполнителем.

В результате воздухововлечення повышается вакуольная (условно-замкнутая) и соответственно истинная поверхность цементных растворов и бетонов. Вовлеченный воздух равномерно распределяется в массе бетона в виде системы замкнутых воздушных пузырьков небольших размеров. Изменение величины и характера пористости растворов и бетонов с добавкой ПАВ существенным образом улучшает их структуру и свойства: уменьшается водопоглощение, повышается водонепроницаемость, сульфато- и морозостойкость. Оптимальное количество вовлеченного воздуха зависит от предельной крупности заполнителей.

Таким образом, вовлеченный воздух играет существенную роль как в растворных и бетонных смесях, так и в затвердевших изделиях и сооружениях. Поэтому представляло интерес определить воздухововлекающую способность исследуемых добавок.

Воздухововлечение цементных растворов возрастает с количеством вводимой ПАВ и достигает при максимальных количествах добавок 16,3—16,7% по объему. Наибольшим воздухововлечением, особенно в белом портландцементном растворе, обладает синтан СПС. Содержание воздуха в растворах с добавками ЛСМ и ССБ отличается незначительно.

Процесс гидратации портландцемента является сложным процессом, сопровождающимся рядом химических и физических явлений. На степень и скорость гидратации влияет ряд факторов, важнейшими из которых являются температура, В/Ц и состав цемента. На процесс гидратации цемента значительное действие оказывают также малые добавки ПАВ и электролитов. Это, в свою очередь, приводит к изменению физико-механических свойств затвердевшего цементного камня.

Исследования проводили на образцах цементного камня, изготовленных из теста нормальной густоты. Количество добавки ПАВ соответствовало концентрациям, при которых можно получить пластифицированный цемент с расплывом конуса более 125 мм при В/Ц=0,40. Степень гидролиза и гидратации цемента можно характеризовать содержанием химически связанной воды и Са (ОН)₂ в гидратированных цементах.

Установлено, что степень гидратации цементов, определяемая содержанием связанной воды и Са (ОН)₂. непрерывно возрастает с увеличением сроков твердения. Содержание связанной воды и Са (ОН)₂ в образцах из портландцемента с добавкой ЛСМ и СПС через 1 сут твердения ниже, чем в образцах без добавок. При дальнейшем твердении портландцемента скорость выделения Са (ОН)₂ и связывания воды в гидраты увеличивается. Через 7—28 сут твердения цементы с добавками ПАВ по степени гидратации превосходят контрольные образцы.

Торможение реакций гидролиза и гидратации цементов в начальные сроки твердения объясняется образованием адсорбционной пленки ПАВ на поверхности частиц цемента и новообразований. Указанная пленка ПАВ затрудняет доступ воды к зернам цемента. При дальнейшем твердении адсорбционная пленка разрушается и происходит интенсивная гидратация цемента. Замедление гидратации цемента с добавкой ПАВ с увеличением возраста образцов компенсируется более высокой скоростью гидратации в этот период.

Введение в цементное тесто комплексных добавок ПАВ и электролитов резко увеличивает скорость гидратации цементов. Количество химически связанной воды и Са (ОН)₂ в образцах с комплексными добавками во всех случаях выше, чем без добавки. Особенно ярко выражена роль ускорителей в начальные сроки твердения (1 сут), когда содержание связанной воды и Са (ОН)₂ в 1,5—2 раза выше, чем в контрольных образцах. Это подтверждает результаты исследований, в которых было показано, что хлориды и нитраты интенсивно ускоряют процесс гидратации цемента, особенно на ранних ее стадиях.