1. Оценка свойств цементно-полимерной смеси и изготовление

образцов цементно-полимерного бетона

1 звено студентов готовит цементно-песчаную смесь состава 1:2 в количестве 1500 г. После сухого перемешивания в смесь вводится вода до консистенции, соответствующей диаметру расплыва на встряхивающем столике 170 ± 5 мм согласно методике определения водопотребности песка (работа № 8). Из полученной смеси методом виброуплотнения формуются образцы-балочки 4 4 16 см по методике, представленной в работе № 6.

2, 3 и 4 звено готовят смеси того же состава, но с добавлением водорастворимого полимера ДЭГ-1 с заранее введенным отвердителем ПЭПА (полиэтиленполиамин) соответственно 1; 1,5 и 2 % от массы цемента. Отвердитель вводится в количестве 10 % от массы смолы. Для всех смесей определяется диаметр расплыва на встряхивающем столике, и формуются образцы-балочки 4 4 16 см.

Образцы с формами помещаются в камеру нормального твердения до набора распалубочной прочности.

По полученным результатам строятся зависимости расплыва конуса растворных смесей от дозировки водорастворимого полимера и делаются заключения о влиянии полимера на подвижность растворных смесей.

2. Изготовление образцов полимерного бетона

Полимербетонные смеси приготовляются на основе кварцевого песка, наполнителя (мел, тонкомолотый графит, тонкомолотый кварц), вязкой эпоксидной смолы ЭД-18 или ЭД-20, отвердителя.

Звенья отвешивают кварцевый песок в количестве 1200 г, полимерное связующее в количестве 300 г, производят их перемешивание в резиновых чашах с эпоксидной смолой с одновременным введением 10 % отвердителя (ПЭПА) и наполнителя в соотношении 1:2, 1:1 и 2:1, 3:1. После приготовления пластической массы в полимерное связующее постепенно высыпается песок при постоянном перемешивании до получения однородной полимербетонной смеси.

Из полученной полимербетонной смеси готовят образцы-балочки 4 4 16 см. Формы предварительно смазываются смазкой и изнутри оклеиваются газетными листами. Формование производится штыкованием смеси металлическим стержнем, количество штыкований не менее 20 на каждое отделение формы. Излишки смеси после штыкования срезаются металлической линейкой. После завершения формования формы с образцами помещаются в сушильный шкаф с температурой 80…90 ^оС на 30…40 мин до набора распалубочной прочности. Затем образцы извлекаются из форм и помещают в нормальные воздушные условия. Испытания производят в марочном возрасте.

3. Испытание образцов цементно-полимерного и полимерного бетонов

После достижения образцами цементно-полимерного и полимерного бетонов марочного возраста (28 суток) производятся определения средней плотности, прочности при изгибе, прочности при сжатии и водопоглощения.

Результаты испытаний обрабатываются, строятся зависимости средней плотности, прочности при сжатии, прочности при изгибе и водопоглощения цементно-полимерных и полимерных бетонов.

Выводы по работе

Производится расчет фактического расхода полимерного связующего в полимербетонах, исходя из значений средней плотности.

Делается заключение о влиянии дозировки полимеров на свойства соответствующих бетонов.

Контрольные вопросы

1. Что относится к цементно-полимерным бетонам?

1. Бетоны, в которых связующим является полимер.

2. Бетоны, в которых полимер играет роль дополнительного связующего, а основным вяжущим является портландцемент.

3. Бетоны, открытая пористость которых пропитана полимерами.

4. Смеси полимерного связующего и портландцемента.

2. Что относится к полимерам?:

1. Высокомолекулярные органические соединения.

2. Высокомолекулярные неорганические соединения.

3. Низкомолекулярные соединения.

4. Высокомолекулярные соединения.

3. Каковы отличительные особенности полимербетонов?

1. Высокая прочность при сжатии и растяжении.

2. Высокая водонепроницаемость.

3. Высокая коррозионная стойкость.

4. Низкая плотность.

4. Каково основное действие водорастворимых полимеров при их введении в состав бетонных смесей?

1. Повышают удобоукладываемость в начальные сроки.

2. Не влияют на удобоукладываемость бетонных смесей.

3. Снижают удобоукладываемость бетонных смесей.

4. Повышают удобоукладываемость бетонных смесей.

Лабораторная работа № 14

ГАЗОБЕТОН

Общие сведения

Газобетон относится к одной из разновидностей ячеистого бетона, которые образуют структуру макропор (ячеек), равномерно распределенных в объеме бетона и разделенных друг от друга тонкими, но достаточно прочными перегородками (мембранами). Макропоры имеют диаметр 0,5…2,0 мм.

В зависимости от назначения ячеистые бетоны делят на теплоизоляционные, конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные (табл. 44), а также на специальные (жаростойкие, акустические).

Таблица 44

Основные характеристики ячеистых бетонов*

Бетон	Марка бетона по			Класс прочности бетона, В
	плотности, кг/м3	прочности, МПа	морозостойкости, циклы
Теплоизоляционный	300 400 500	5 10 10, 15	− − −	0,35 0,75 0,75; 1,00
Конструктивно-теплоизоляционный	600 700 800 900	15, 25 25, 35 35, 50 50, 75	15, 25 15, 25, 35 15, 25, 35 15, 25, 35	1,0; 1,5 1,5; 2,5 2,5; 3,5 3,5; 5,0
Конструктивный	1000 1100 1200	75, 100 100, 150 150, 200	15, 25, 35 15, 25, 35 15, 25, 35	5; 7,5 7,5; 10 10, 15

* После тепловлажностной обработки (ТВО) ячеистые бетоны неавтоклавного твердения должны иметь предел прочности при сжатии не менее 70 % от марочной прочности.

Производство газобетона связано со вспучиванием исходной бетонной массы. Вспучивание чаще всего достигается искусственно за счет введения в состав бетонной смеси газообразователей.

В качестве газообразователя применяют тонкоизмельченный алюминиевый порошок (пудру), реже пергидроль H₂O­₂.

Образование газа в первом случае происходит в результате взаимодействия алюминиевой пудры Al с известью, образующейся при гидратации портландцемента с образованием при этом водорода:

3Ca(OH)₂ + 2Al + 6H₂O = 3CaO∙Al₂O₃∙6H₂O + 3H₂^↑.

Выделяющийся водород частично теряется при перемешивании, но большая часть (70…85 %), расширяясь, вспучивает бетонную смесь. Вспучивание происходит интенсивнее, если в смесь добавить известь-пушонку. Важно, чтобы максимальное газовыделение происходило в момент структурообразования смеси, характерной особенностью которого является ее способность удерживать образующиеся газы и сохранять вспучиваемость.

Образование газа во втором случае происходит за счет разложения пергидроля в щелочной среде с образованием кислорода H₂O­₂ = 2H₂O + O₂.

Изготовление газобетона может происходить по литьевой или вибрационной технологии. По литьевой технологии водотвердое отношение В/Т смеси находится в пределах 0,50…0,60, по вибрационной технологии – 0,35…0,45. На большинстве заводов по производству газобетонных изделий нашел распространение литьевой способ с резательной операцией. Приготовление газобетонной смеси производится в следующей последовательности. Сначала вяжущее вещество с кремнеземистым компонентом перемешивается всухую. В качестве кремнеземистого компонента используют кварцевый песок с содержанием 80…85 % SiO₂ и удельной поверхностью не менее 2000 см²/г. Вместо песка можно использовать маршалит, золу-унос ТЭС, молотые шлаки. После получения однородной сухой массы в нее вводят воду и в течение 2-3 мин перемешивают до получения однородной массы с последующим введением водной суспензии алюминиевой пудры или 80 %-го раствора пергидроля. Готовую смесь заливают в форму, где и происходит ее вспучивание. Для лучшего вспучивания желательно, чтобы смесь имела повышенную температуру. При использовании вибрационной технологии смесь уплотняется в формах на виброплощадках. На завершающей стадии формы со смесью направляются на предварительную выдержку. Образующаяся горбушка, выходящая за пределы формы, удаляется. Массив разрезается на изделия заданных размеров. Твердение может происходить в автоклавах и при нормальном давлении.

Цель работы

Изучить влияние текучести и способа формования на газоудерживающую способность смеси и влияние В/Т на прочность газобетона.

Порядок выполнения работы

Дежурное звено начинает работать первым. С помощью вискозиметра Суттарда (работа № 4) оно определяет количество воды затворения, необходимое для получения смеси с текучестью 9…11 см. В состав твердого компонента смеси входят цемент, известь, песок и алюминиевая пудра.

Остальные звенья готовят смеси с завышенным В/Т, соответственно на 0,1; 0,2 и 0,3 против величины, полученного дежурным звеном. Все звенья определяют текучесть теста, плотность смеси, пористость отформованной газобетонной смеси и отвердевшего бетона при применении литьевого и вибрационного способов формования. Испытания производятся по методике работ № 11 и 12.

Методы испытаний