3. Оценка влияния пав на сроки схватывания гипса

Сначала для сравнительного анализа устанавливают сроки схватывания гипса на тесте нормальной густоты без добавки. Затем определяют сроки схватывания на гипсовом тесте нормальной густоты, содержащем различные количества добавки-пластификатора, которое подобрано в п. 2.

По результатам этих испытаний строят графики зависимости сроков схватывания гипсового теста от количества вводимой добавки.

Изучение влияния добавки ПАВ на свойства искусственного камня на основе неорганических вяжущих предусмотрено в работе № 6.

По результатам лабораторной работы в целом делаются заключение об оптимальной дозировке добавки ПАВ для получения гидрофобного цемента, для пластификации и замедления сроков схватывания вяжущих веществ. Составляются рекомендации по регулированию свойств вяжущих веществ с помощью ПАВ.

Контрольные вопросы

1. Какие вещества называются поверхностно-активными?

1. Вещества, которые вступают в активное химическое взаимодействие с поверхностью других веществ.

2. Вещества, оказывающие каталитическое воздействие на химические процессы, происходящие на границе раздела двух фаз.

3. Вещества, которые адсорбируясь на поверхности раздела фаз, существенно понижают избыточную энергию этой поверхности.

4. Вещества, которые адсорбируясь на поверхности раздела фаз, существенно увеличивают избыточную энергию этой поверхности.

2. Что представляют собой поверхностно-активные добавки к минеральным вяжущим веществам?

1. Минеральные тонкодисперсные порошки, способствующие пластификации растворных и бетонных смесей.

2. Углеводороды с дифильными молекулами, имеющие гидрофильную полярную группу и гидрофобный углеводородный радикал.

3. Растворы электролитов, ускоряющие или замедляющие твердение вяжущих веществ.

4. Щелочные (сульфатные) активизаторы гидравлической активности вяжущих веществ.

3. Какие ПАВ обеспечивают сохранение активности вяжущих веществ при длительном хранении?

1. Гидрофильного типа.

2. Воздухововлекающие.

3. Замедлители схватывания и твердения.

4. Гидрофобного действия.

4. На чем основан эффект пластификации растворных и бетонных смесей добавкой ЛСТ?

1. Молекулы ЛСТ адсорбируются на зернах вяжущего вещества и улучшают смачиваемость их поверхности, что приводит к увеличению дозировки воды при затворении и повышает пластичность смеси.

2. Молекулы ЛСТ адсорбируются на зернах вяжущего вещества и удерживают около их поверхности слои молекул воды, которые проявляют «смазочный» эффект, уменьшают трение между частичками и повышают пластичность смеси.

3. Молекулы ЛСТ снижают вязкость и поверхностное натяжение воды, способствуют воздухововлечению, что пластифицирует смесь.

4. Молекулы воды равномерно распределены в объеме воды затворения и снижают ее вязкость, что пластифицирует смесь.

5. Какими способами лучше вводить добавки ПАВ в бетонные смеси?

1. При помоле вяжущих веществ или в виде водного раствора совместно с водой затворения.

2. В момент укладки и уплотнения бетонной смеси.

3. В сухом виде при перемешивании бетонных смесей.

4. Совместно с мелким заполнителем, предварительно обработанным раствором добавки.

6. Какое количество олеиновой кислоты следует считать оптимальным для надежной гидрофобизации цемента?

1. Такое количество, при котором отдельные молекулы этой добавки адсорбированы частицами цемента и отталкивают от них молекулы воды.

2. Такое количество, при котором создаются плотные мономолекулярные слои этой добавки на поверхности частиц цемента, гидрофобизирующие цемент.

3. Такое количество, при котором молекулы этой добавки покрывают частицы цемента в несколько слоев и обеспечивают его гидрофобизацию.

4. Такое количество, при котором невозможна гидратация цемента при затворении его водой.

7. Какой портландцемент считают гидрофобным?

1. Тот, который не смачивается водой при затворении в течение 45 мин.

2. Тот, у которого начало схватывания наступает не ранее, чем через 45 мин.

3. Тот, на поверхности порошка которого вода остается в виде свободно перемещающихся капель в течение 5 мин и более.

4. Тот, который не гидратируется при затворении его водой.

8. Следует ли учитывать воду, в которой растворен ЛСТ, при подсчете нормальной густоты пластифицированного гипсового теста?

1. Следует, вычитая ее количество из общего объема воды затворения.

2. Следует, добавляя ее количество к общему объему воды затворения.

3. Не следует, так как эта добавка пластифицирует тесто и изменяет его нормальную густоту.

4. Не следует, так как нормальная густота гипсового теста устанавливается без учета добавки.

9. Как влияет присутствие молекул гидрофильной добавки на сроки схватывания вяжущих?

1. Увеличивают начало схватывания и сокращают конец схватывания теста.

2. Ускоряют сроки схватывания и твердения.

3. Замедляют сроки схватывания и твердения.

4. Присутствие молекул гидрофильной добавки не влияет на сроки схватывания вяжущих веществ.

Лабораторная работа № 8

МЕЛКИЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

Общие сведения

Мелкий заполнитель (песок) представляет собой механическую смесь минеральных частиц и зерен размером 0,16…5,00 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения массивных горных пород (природные пески) или в результате дробления горных пород (дробленые пески).

Природные пески в зависимости от условий образования и залегания могут быть речными, озерными, морскими, горными. Речные, озерные и морские пески имеют округлую форму зерен, горные пески содержат остроугольные зерна с шероховатой поверхностью, что обеспечивает их лучшее сцепление с цементным камнем. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями. Форма зерен дробленых песков остроугольная, поверхность шероховатая, но их стоимость выше, чем у природных песков.

По минеральному составу различают кварцевые, полевошпатные, карбонатные пески. Для приготовления бетонов чаще применяют кварцевые пески.

Пески могут быть обогащенными, т.е. с улучшенными качественными показателями, в первую очередь, зерновым составом, что достигается применением специального оборудования.

Природный и дробленый пески могут быть фракционированными, т.е. разделенными на две или более фракций.

В бетоне песок служит материалом для создания жесткого скелета, который повышает плотность и прочность бетона. Кроме того, песок снижает усадку и ползучесть бетона и бетонной смеси.

В рыхлой смеси заполнителей песок заполняет пустоты между зернами крупного заполнителя, в то же время, все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом. Если в бетонной смеси цементным тестом заполнить только пустоты между зернами песка, то получится малоподвижная смесь, которую практически невозможно уложить в форму. Кроме того, не будет обеспечен плотный контакт между зернами песка, что приведет к значительному снижению прочности бетона. Для устранения этого недостатка необходимо раздвинуть зерна и окружить их оболочкой из цементного теста, которая обеспечит необходимую подвижность смеси и скрепит при твердении цемента зерна песка в единый монолит. С целью сокращения расхода цемента (уменьшения объема цементного теста) следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц.

Наиболее подходящими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких фракций. С этих позиций установлены технические требования к зерновому составу песков, пригодных для получения тяжелого бетона.

Для получения тяжелых бетонов используют природные пески с плотностью зерен 1800…2800 кг/м³ оптимального зернового состава, при котором пустотность песка не превышает 38 %.

Прочность песка не регламентируется, однако следует учитывать, что на песке, содержащем зерна низкой прочности, высокомарочный бетон получить нельзя.

Стандартами ограничивается содержание пылевидных, глинистых и илистых частиц в песке, которые повышают водопотребность песка, снижают прочность бетона. В соответствии с ГОСТ 8736 содержание этих примесей, содержание которых определяется отмучиванием, не должно превышать 3 % по массе в природном песке, 2 % − в обогащенном песке и 5 % − в дробленом песке. Содержание глины в комках должно быть не более 0,5 % по массе в природном песке и не более 0,25 % − в обогащенном песке.

Цель работы

Изучить основные свойства песка и исследовать возможность и эффективность их использования для приготовления обычного тяжелого бетона.

Порядок выполнения работы

Каждое звено студентов самостоятельно исследует предоставленную ему отдельную пробу песка и устанавливает возможность использования его для приготовления обычного тяжелого бетона. При этом пробы песка готовятся заранее для четырех звеньев таким образом, чтобы все они имели различный зерновой состав (либо используются пески разных месторождений).

При этом с каждой пробой проводятся следующие испытания:

− определяется насыпная плотность песка и подсчитывается его пустотность;

− изучается зерновой состав с определением модуля крупности МК и построением кривой просеивания;

− определяется удельная поверхность песка;

− определяется водопотребность песка.

Методы испытаний