В настоящей работе были проведены исследования адсорбционных и реологических свойств сырьевых материалов (цемент, песок, известь), применяемых для производства силикатных материалов.
Адсорбционные свойства добавки СБ-3 [1,2] изучали для определения их возможного действия на модификацию поверхности частиц упомянутых материалов.
Как показали исследования (см. табл.1) цемент и молотый песок достаточно хорошо адсорбируются на поверхности частиц материалов, в то же время на гашеной извести CaCo3 добавка практически не адсорбируется.
Таблица 1. Адсорбционные зависимости материалов (104 г/г,)
|
Концентрация, % |
Цемент |
Песок |
Известь |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0,05 |
1,325 |
1,588 |
0,11 |
|
0,1 |
4,936 |
3,168 |
0,27 |
|
0,2 |
7,809 |
3,969 |
0,29 |
|
0,3 |
12,853 |
4,461 |
0,41 |
|
0,4 |
15,195 |
4,629 |
0,42 |
|
0,5 |
16,140 |
4,840 |
0,45 |
|
0,6 |
16,627 |
4,892 |
0,45 |
|
0,7 |
16,500 |
4,893 |
0,45 |
Как видно из таблицы адсорбционная способность в ряду цемент- песок-известь уменьшается.
Реологические свойства бетонных смесей в большой мере зависят от вида цемента и хорошо коррелируют с реологическими свойствами цементных паст. Поэтому нами были проведены реологические исследования цементных паст с добавкой суперпластификатора СБ-3 .
Изучение реологических параметров концентрированных исходных суспензий на ротационном вискозиметре Реотест-2.1 показало, что они являются типичными вязкопластичными суспензиями с достаточно высокими значениями предельного напряжения сдвига и зависимостью эффективной вязкости от скорости деформации, присущей для сильно структурированных дисперсий. Течение исходных суспензий достаточно хорошо описывается уравнением Бингама-Шведова [3]:
(1)
где: τ - касательное напряжение сдвига, Па;
τ0 - предельное напряжение сдвига, Па;
ηпл - пластическая вязкость, Па×с;
- скорость деформации, с-1.
По мере увеличения концентрации СБ-3 характер реологического течения принципиально меняется. При оптимальных дозировках СБ-3 реологические кривые становятся прямолинейными и проходят через начало координат, что свидетельствует о жидкообразном характере течения, описываемом уравнением Ньютона [3]:
(2)
Из реологических кривых определяли предельное напряжение сдвига τ0 и пластическую вязкость ηпл. см. табл.2.
Таблица 2.
|
Концентрация, % |
цемент |
Песок |
Известь |
|||
|
ηпл |
τ 0 |
ηпл |
τ 0 |
ηпл |
τ 0 |
|
|
0,0 |
35,0 |
0,20 |
42,0 |
0,56 |
54,3 |
0,61 |
|
0,1 |
30,0 |
0,10 |
32,0 |
0,50 |
50,2 |
0,58 |
|
0,3 |
3,00 |
0,07 |
7,00 |
0,10 |
48,6 |
0,57 |
|
0,5 |
1,00 |
0,03 |
1,00 |
0,05 |
47,5 |
0,56 |
Таким образом, как следует из таблицы, на реологические свойства изучаемых суспензий СБ-3 оказывает влияние только на цемент и песок, что коррелирует с данными по адсорбции добавки (см. табл. 1).
В случае с цементными и песчаными суспензиями при увеличении концентрации СБ-3 t0 сначала резко уменьшается, затем темп ее снижения замедляется и при достижении оптимальной дозировки предельное напряжение сдвига становится практически равным нулю.
Пластическая вязкость также вначале резко снижается, но затем достигает определенного минимального значения, причем выход на минимум соответствует концентрации СБ-3, при котором t0 становится равным нулю. Уменьшение пластической вязкости связано в первую очередь с высвобождением иммобилизованной воды и увеличением, в связи с этим, относительного содержания дисперсионной среды. Увеличение толщины водных прослоек между частицами приводит к уменьшению трения между движущимися слоями и падению пластической вязкости.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Ломаченко В.А. Суперпластификатор для бетона СБ-3. В кн. Физико-химия строительных материалов, Белгород, 1983, с.6-12
- А.с. СССР №1047863,Зарегистр. 14.12.78 Б.И.№38, 1983. Пластифицирующая добавка для бетонных смесей
- Паус К.Ф. Реологические свойства дисперсных систем, применяемых в строительстве. - Белгород: МИСИ, БТИСМ, 1982.- 77 с.
Библиографическая ссылка
Ломаченко В.А., Яшуркаева Л.И., Яшуркаев О.В. ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ И РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ДОБАВКОЙ СБ-3 // Успехи современного естествознания. – 2008. – № 9. – С. 123-124;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=10649 (дата обращения: 21.11.2024).