Свойства растворов и растворных смесей: Свойства растворных смесей и растворов

Свойства растворных смесей и растворов

Естественно, что свойства свежеприготовленной растворной смеси и затвердевшего раствора совершенно различны. Основными свойствами растворной смеси являются
удобоукладываемость, пластичность (подвижность) и водоудерживающая способность, а затвердевших растворов — плотность, прочность и долговечность.

Правильный выбор области применения растворов всецело зависит от их свойств.

Свойства растворных смесей

Удобоукладываемость — свойство растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при
хранении, транспортировании и перекачивании насосами.

Она зависит от пластичности (подвижности) и водоудерживающей способности смеси.

Пластичность смеси характеризуют ее подвижностью, т. е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.
Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в см) стандартного конуса массой (300:4:2) г.

Высота конуса 180 мм, диаметр основания 150 мм, угол при вершине 30 °.

В лаборатории конус устанавливают на штативе (рис. 1,а), в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом (рис. 1,6).

Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности. Затем конус отпускают и он погружается в смесь под
действием собственного веса.

По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в смесь.Если конус погрузился на глубину 6 см, это значит, что
подвижность растворной смеси равна 6 см.

Подвижность растворной смеси зависит прежде всего от количества воды и вяжущего, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем.
Жирные растворные смеси подвижнее тощих. При прочих равных условиях растворы на извести и глине более подвижны, чем на цементе; растворы на природном
песке подвижнее растворов на песке искусственном (дробленом).

Вид вяжущего подбирают и состав раствора задают в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации здания.

Подвижность растворной смеси можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущею или воды. Увеличивая в растворной гмеси содержание воды и вяжущего,
получают более пластичные (подвижные) и удобоукладываемые смеси

Удобоукладываемая растворная смесь получается при правильно назначенном зерновом составе ее твердых составляющих (песка, вяжущего, добавки). Тесто вяжущего
не только заполняет пустоты между зернами песка, но и равномерно обволакивает песчинки тонким слоем, уменьшая внутреннее трение.

Растворная смесь с нормальной водоудерживающей способностью — удобообрабатываемая и удобоукладываемая, мягкая, не тянется за лопатой штукатура,
обеспечивает высокую производительность труда.

От удобоукладываемости смеси зависит качество каменной кладки и штукатурки.

Правильно подобранная и хорошо перемешанная растворная смесь плотно заполняет неровности, углубления, трещины в основании, поэтому получается большая
площадь контакта между раствором и основанием, в результате возрастает монолитность кладки и штукатурки, увеличивается их долговечность.

Расслаиваемость — способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по
трубам и шлангам.

Растворную смесь часто перевозят автосамосвалами и перемещают по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом не редки случаи, когда смесь разделяется
на воду (жидкая фаза) и песок и вяжущее (твердая фаза), в результате чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устранение которых связано с
большими потерями труда и времени.

Расслаиваемость растворной смеси определяют в лаборатории.

Проверить смесь на расслаиваемость упрощенно можно так. В ведро помещают растворную смесь слоем высотой около 30 см и определяют ее подвижность эталонным
конусом. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Если разность значений погружения
конуса близка нулю, то растворную смесь считают нерасслаивающейся, если она находится в пределах 2 см — смесь считают средней расслаиваемости.

Разность значений погружения конуса более 2 см свидетельствует о том, что растворная смесь расслаивается.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водовяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет
обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.

Пластифицирующие добавки как неорганические, так и органические повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость

Смотрите также:

Свойства растворов

Водонепроницаемость, морозостойкость, усадка строительных растворов

4.2. Свойства растворных смесей и растворов

Строительные
растворы по существу являются
мелкозернистыми бетонами, поэтому по
аналогии с бетонами перед изучением
строительных растворов следует
рассмотреть свойства свежеприготовленных
растворных смесей.

Свойства
растворных смесей.

Основным
свойством растворной смеси является
удобоукладываемость, под которой
понимают способность смеси укладываться
на поверхности тонким однородным слоем.
Удобоукладываемость смесей зависит от
степени их подвижности и водоудерживающей
способности.

Подвижностью
растворной смеси называют ее способность
легко растекаться по поверхности камня
тонким слоем и заполнять все неровности
до основания. Степень подвижности
растворной смеси определяют при помощи
стандартного конуса массой 300 г с углом
вершины 30^о и высотой 15 см (рис.14).
Конус погружают в растворную смесь
вершиной. Чем больше глубина его
погружения, тем большей подвижностью
обладает растворная смесь. За показатель
подвижности принимают глубину погружения
конуса в сантиметрах.

Рис.14.
Стандартный конус для определения
подвижности растворной смеси (1 –
подвижный стержень с конусом; 2 – линейка;
3 – штатив; 4 – сосуд с растворной смесью).

Степень
подвижности смеси зависит от количества
воды затворения, от состава и свойств
исходных материалов. Для повышения
подвижности растворных смесей в их
состав вводят пластифицирующие
минеральные добавки. Пластифицирующие
добавки позволяют достигать требуемую
подвижность растворной смеси при меньшем
расходе воды и цемента, т. е. получать
растворы большей прочности или экономить
цемент. Рабочую подвижность раствора
в летних и зимних условиях принимают в
зависимости от его назначения и вида
стенового материала.

Водоудерживающей
способностью называют свойство
растворной смеси удерживать воду при
укладке ее на пористое основание и не
расслаиваться в процессе транспортирования.
В том случае, когда растворная смесь
обладает хорошей водоудерживающей
способностью, частичное отсасывание
воды уплотняет растворную смесь в
кладке, что повышает прочность раствора.
Водоудерживающая способность зависит
от соотношения составных частей
растворной смеси. Она повышается при
увеличении расхода цемента, замене
части цемента известью, введении
высокодисперсных добавок (зол, глин и
др.), а также некоторых поверхностно-активных
веществ.

Свойства
строительных растворов. Основные
свойства строительных растворов –
прочность и морозостойкость.

Прочность
затвердевшего раствора зависит от
активности вяжущего, водоцементного
отношения, длительности и условий
твердения (температуры и влажности
окружающей среды). При укладке растворных
смесей на пористое основание, способное
интенсивно отсасывать воду, прочность
затвердевших растворов значительно
выше, чем тех же растворов, уложенных
на плотное основание. Прочность раствора
характеризуется его маркой. Марку
раствора устанавливают по пределу
прочности при сжатии образцов в виде
кубов размером 70,7х70,7х70,7мм или балочек
размером 40х40х160мм, изготовленных из
растворной смеси после 28-суточного
твердения их при 15– 25^оС. Для
строительных растворов предусмотрены
следующие марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и
300.

Растворы,
как и бетон, при нахождении в нормальных
условиях способны твердеть и набирать
прочность в течение длительного времени.
Например, средняя прочность раствора
в возрасте 7 сут составляет 40 – 50 %
марочной, 14 сут – 60 – 75%, 60 сут – 120 % и 90
сут – 130%. Если твердение цементных и
смешанных растворов происходит при
температуре, отличной от 15^оС, то
величину относительной прочности этих
растворов принимают по специальным
таблицам.

При
применении растворов на шлакопортландцементе
и пуццолановом портландцементе следует
учитывать резкое замедление нарастания
прочности при температуре твердения
ниже 10^оС, а при температуре ниже
0^оС их твердение практически
прекращается.

Морозостойкость
затвердевшего раствора характеризуется
следующими марками: М_рз 10, 15, 25,
35, 50, 100, 150, 200 и 300. Требуемую марку раствора
получают расчетом и подбором состава.
Проверяют морозостойкость раствора
путем испытания образцов-кубов в
морозильных камерах.

Свойства растворных смесей и затвердевших растворов

Свойства растворных смесей и затвердевших растворов

Растворная смесь должна обладать хорошей удобоукладываемостью, чтобы легко распределяться по пористому основанию, и высокой водоудерживающей способностью, чтобы не давать основанию отсасывать в себя воду.

Удобоукладываемость — способность растворной смеси легко Распределяться по поверхности сплошным тонким слоем, хорошо сцепляясь с поверхностью основания.

Удобоукладываемая растворная смесь даже при укладке на неровной поверхности заполняет все впадины и плотно примыкает к камням кладки. Удобоукладывае-мость оценивается подвижностью смеси.

Подвижность растворной смеси определяют по глубине погружения в нее эталонного конуса (рис. 11.1) массой 300 г, высотой 150 мм и углом при вершине 30°. Конус сделан из жести, внутри него помещен груз (свинцовая дробь).

В построечных условиях используют конус с делениями, нанесенными на его поверхности, и с цепочкой (или шнуром), прикрепленной к центру основания. Растворную смесь, подвижность которой надо определить, помещают в металлическую емкость (например, ведерко) и в нее погружают конус. В лабораториях используют специальный прибор, основным элементом которого является тот же конус (рис. 11.1, б).

Такой конус был предложен Н. А. Поповым в Центральной строительной лаборатории «СтройЦНИЛ» в 30-х годах XX в., поэтому его часто называют конусом СтройЦНИЛа.

Рис. 11.1. Конус для определения подвижности растворной смеси в построечных ус-ловиях (а) и в лаборатории (б):
1 — сосуд; 2 — конус; 3 — стопорный винт; 4 — шкала; 5 — стержень; 6 — штатив

Один из способов повышения подвижности растворной смеси — увеличение содержания в ней воды, но при этом, чтобы сохранить прочность раствора и водоудерживающую способность смеси, увеличивают расход вяжущего. Более рациональный способ повышения подвижности — введение в раствор пластифицирующих добавок.

Водоудерживающая способность — это способность растворной смеси удерживать воду при нанесении на пористое основание или при транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудер-живающей способностью нанести, например, на кирпич, то она быстро обезводится в результате отсасывания воды в поры кирпича. В этом случае затвердевший раствор будет пористым и непрочным.

При транспортировании растворные смеси с низкой водоудержи-вающей способностью могут расслоиться: песок осядет вниз, а вода окажется сверху. Чем ниже водоудерживающая способность, тем вероятнее расслоение растворной смеси.

Водоудерживающая способность зависит от количества вяжущего вещества в растворе, так как тончайший порошок вяжущего образует с водой вязкое тесто, препятствуя отделению воды и заполнителя. Повысить водоудерживающую способность без увеличения расхода цемента можно введением в растворную смесь тонкодисперсных минеральных порошков, в том числе и более дешевых вяжущих (извести, глины) или загущающих (водоудерживающих) водорастворимых полимерных добавок, таких как метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и т. п.

Затвердевший раствор должен иметь требуемые прочность и морозостойкость.

Прочность строительных растворов характеризуется маркой, определяемой по пределу прочности при сжатии образцов-кубов размером 70,7 х 70,7 х 70,7 мм. Образцы, изготовленные из рабочей растворной смеси, твердеют на воздухе в течение 28 сут при температуре (20 ± 5) °С. Чтобы приблизить условия твердения образцов к реальным условиям твердения кладочных растворов, используют формы бездна и устанавливают их на пористое основание (кирпич).

По прочности на сжатие, выраженной в кгс/см , строительные растворы делят на марки: 4; 10; 25; 50; 75; 100; 150; 200. Растворы марок 4; 10; 25 изготовляют обычно на извести и местных вяжущих; растворы более высоких марок — на смешанном цементно-известковом, цементно-глиняном и цементном вяжущих.

Прочность строительных растворов, также как и бетонов, зависит от марки вяжущего и его количества. Однако водовяжущее отношение в данном случае не имеет существенного значения, так как пористое основание, на которое наносят раствор, отсасывает из него воду, и количество воды в разных растворах становится приблизительно одинаковым.

Марки наиболее часто применяемых кладочных и штукатурных растворов значительно ниже марок бетона. Это объясняется тем, что прочность кладочных растворов существенно не влияет на прочность кладки из камней правильной формы, а штукатурные растворы практически не несут никакой нагрузки. Более высокие требования предъявляются к прочности растворов для омоноличивания несущих сборных конструкций.

Морозостойкость растворов, так же как и бетонов, определяется числом циклов «замораживания-оттаивания до потери 25% первоначальной прочности (или 5% массы). По морозостойкости растворы подразделяют на марки: F10…F200.

Читать далее:
Сухие строительные смеси
Специальные растворы
Декоративные растворы
Простые и смешанные растворы для обычных штукатурок
Растворы для каменной кладки и монтажа железобетонных элементов
Подбор состава, приготовление и транспортирование растворов
Пластификаторы для растворов
Общие сведения о строительных растворах

Свойства растворных смесей и затвердевших растворов — ТехЛиб СПБ УВТ

Свойства растворных смесей.

Удобоукладываемостъ — способность растворной смеси легко распределяться по поверх­ности основания сплошным тонким слоем, хорошо сцепляясь с ней. Удобоукладываемая растворная смесь даже при укладке на неровной поверхности заполняет все впадины и плотно при­мыкает к камням кладки. Жесткий, неудобоукладываемый рас­твор контактирует с основанием лишь частично, что снижает прочность кладки в 1,5…2 раза. Удобоукладываемость оценива­ют подвижностью смеси.

Подвижность растворной смеси характеризуется глубиной погружения в нее эталонного конуса массой 300 г, вы­сотой 150 мм и с углом при вершине 30°. Конус сделан из жести, внутри него помещен груз (свинцовая дробь). На поверхности конуса нанесены деления в сантиметрах. В зависимости от на­значения растворы должны иметь различную подвижность.

Рис. 1. Приборы для определения подвижности растворной смеси в ла­боратории (а) и на рабочем месте (б): 1 — штатив; 2 — сосуд для раствора; 3 — конус; 4 — трубка; 5 — стрелка; 6 — шкала.

Один из способов повышения подвижности растворной сме­си — увеличение содержания в ней воды, но при этом, чтобы со­хранить марку раствора и водоудерживающую способность смеси, увеличивают расход вяжущего. Более рациональный способ увеличения подвижности — введение в раствор пластифицирую­щих добавок.

Водоудерживающая способность — это способность рас­творной смеси удерживать воду при нанесении на пористое ос­нование или при транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудерживающей способностью нанести, например, на кирпич, то она быстро обезводится в результате отсасывания воды в поры кирпича. В этом случае затвердевший раствор будет пористым и непрочным. Такая смесь при транспортирова­нии способна расслоиться: песок осядет вниз, а вода окажется вверху.

Водоудерживающую способность увеличивают путем введе­ния в растворную смесь неорганических дисперсных минераль­ных добавок и органических пластификаторов. Смесь с такими добавками отдает воду пористому основанию постепенно, при этом раствор становится плотнее, хорошо сцепляется с основа­нием, повышается его прочность.

Расслаиваемостъ — способность растворной смеси разде­ляться на твердую и жидкую фракции при транспортировании и перекачивании ее по трубам и шлангам. Смесь разделяется на воду (жидкая фаза), песок и вяжущее (твердая фаза), в результа­те чего в трубах и шлангах могут образоваться пробки, устране­ние которых связано с большими потерями труда и времени.

Если состав растворной смеси подобран правильно и водо-вяжущее отношение назначено верно, то растворная смесь будет подвижной, удобоукладываемой, она будет обладать хорошей водоудерживающей способностью и не будет расслаиваться.

Свойства затвердевших растворов. Затвердевшие строи­тельные растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью и морозостойко­стью, которые гарантируют их безотказную работу в течение всего периода эксплуатации конструкции.

Плотность раствора зависит от вида и марки по плотности заполнителя. Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600…2700 кг/м³. По средней плотности строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие. Растворы средней плотностью — 1500 кг/м и более относят к тяже­лым; для их приготовления используют плотные заполнители с насыпной плотностью не менее 1500 кг/м³; легкие растворы приготовляют на пористых заполнителях с насыпной плотно­стью менее 1200 кг/м³.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стан­дартных образцов-кубов размером 70,7×70,7×70,7 мм (для кла­дочных и растворов стяжек, облицовочных и штукатурных рас­творов с допустимой толщиной нанесения более 5 мм), изготов­ленных из рабочей растворной смеси и испытанных в возрасте 28 сут. (первые 3 сут. для растворов на Гидравлических вяжу­щих — в камере нормального твердения, оставшееся время — на воздухе при температуре (20 ± 5) °С и относительной влажности (65 ± 10) %). Для кладочных растворов используют формы без дна, установленные на пористое основание. Прочность на сжа­тие растворов для самонивелирующихся стяжек, облицовочных и штукатурных с допустимой толщиной нанесения менее 5 мм определяют испытанием образцов-балочек 40x40x160 мм по ГОСТ 310.4. По пределу прочности при сжатии (кгс/см² ) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Малопрочные растворы марок 4, 10 и 25 получают из местных вяжущих и извести; растворы более высоких марок — на цемент­но-известковом и цементном вяжущих.

Прочность строительных растворов зависит от марки вяжу­щего и его количества. Однако водовяжущее отношение в дан­ном случае не имеет существенного значения так как пористое основание, на которое наносят раствор, отсасывает из него воду и количество воды в разных растворах становится приблизи­тельно одинаковым.

Марки наиболее часто применяемых кладочных и штукатур­ных растворов значительно ниже марок бетонов. Это объясняет­ся тем, что прочность кладочных растворов не влияет сущест­венно на прочность кладки из камней правильной формы, а штукатурные растворы практически не несут никакой нагрузки. Более высокие требования предъявляются к прочности раство­ров для омоноличивания несущих сборных конструкций.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, для специ­альных гидроизоляционных растворов, штукатурок и т. д. За­твердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.

Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в растворную смесь вводят добавки — кольматирующие (жидкое стекло, битумную эмульсию, нитрат кальция) и гидрофобизирующие (кремнийорганические жидкости ГКЖ-10, ГКЖ-11).

Морозостойкость характеризует долговечность строитель­ного раствора. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы с ребром 70,7 мм в насыщенном водой состоянии, различают сле­дующие марки раствора по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200 и FЗ00. В значительной степени морозо­стойкость раствора зависит от его плотности и водонепрони­цаемости, вида вяжущего, водовяжущего отношения, введенных добавок и условий твердения. Для повышения морозостойкости растворов применяют воздухововлекающие добавки: смолу дре­весную омыленную (СДО) и смолу древесную воздухововлекающую (СНВ).

Для штукатурных и защитно-отделочных слоев покрытий важное значение имеет прочность сцепления с основанием. Прочность сцепления штукатурных и облицовочных растворов в проектном возрасте должна быть не менее 0,2 МПа для внут­ренних работ и 0,5 МПа — для наружных работ.

Читать по теме:

К разделу

Строительные материалы

Свойства растворов и растворных смесей

Категория: Выбор стройматериалов

Свойства растворов и растворных смесей

Для успешного применения в той или иной области растворы должны обладать определенными, требуемыми свойствами: плотностью, прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, изменением объема при твердении и в отдельных случаях химической стойкостью. Растворы с необходимыми свойствами получают путем подбора состава растворной смеси. При этом учитывают необходимость придания определенных свойств самой растворной смеси, диктуемых технологией производства работ. Основные свойства растворной смеси — подвижность, водоудержи- вающая способность и нерасслаиваемость.

Свойства растворов. По плотности растворы подразделяют на тяжелые и легкие. К тяжелым относят растворы со средней плотностью 1500 кг/м3 и более. Их приготовляют на плотных заполнителях с насыпной плотностью более 1200 кг/м3. Легкие растворы приготовляют на пористых заполнителях с насыпной плотностью менее 1200 кг/м3; средняя плотность таких растворов менее 1500 кг/м3.

У тяжелых растворов, как правило, большая прочность, легкие же растворы обладают меньшей теплопроводностью в связи с наличием воздушных пор. Зато они менее морозостойки, поэтому их применяют чаще для оштукатуривания помещений или устройства подготовки под полы.

Прочность растворов характеризуется маркой. Марка раствора определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, которые изготовляют из рабочей растворной смеси и испытывают после 28-суточного твердения при температуре 25 °С в соответствии с ГОСТ 5802—78. По прочности при сжатии (кг/см2) для растворов установлены марки 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Растворы марок 4 и 10 изготовляют преимущественно на извести и местных вяжущих. Прочность растворов при растяжении в 5. . .10 раз меньше их прочности при сжатии.

На прочность растворов влияют: активность вяжущего вещества, качество заполнителей, количество воды, условия приготовления и твердения, время твердения.

Вяжущее вещество, находящееся в растворной смеси в виде вяжущего теста, твердеет, образуя плотный камень, соединяющий частицы заполнителя. Поэтому прочность раствора будет определяться как прочностью затвердевшего теста вяжущего, так и прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность затвердевшего вяжущего зависит от его активности (марки) и соответствия условий твердения раствора оптимальным условиям твердения вяжущего. Так, для успешного твердения цементных растворов необходимо поддерживать влажность раствора длительное время — до нескольких недель, так как рост его прочности происходит постепенно, однако скорость нарастания прочности со временем падает (рис. 1). Гипсовые растворы твердеют быстро и требуют сухих условий твердения. Известковые растворы твердеют медленно, требуют сухих условий твердения и имеют невысокую прочность.

Большинство растворов, используемых в отделочных работах, должны иметь относительно невысокую марку 25…50, в то время как минимальная марка цемента — 300. Поэтому, чтобы уменьшить расход цемента и снизить стоимость раствора, сохранив необходимые свойства растворной смеси, применяют два вяжущих: цемент и известь (или глину).

Рис. 1. График нарастания прочности при сжатии цементного раствора, твердеющего в нормальных условиях

Прочность раствора в значительной степени зависит от прочности заполнителя. Так, прочность раствора с заполнителем из прочных горных пород может быть на 25…50% выше, чем при использовании заполнителей с низкой прочностью (шлак и другие пористые заполнители).

Неправильная форма и шероховатая поверхность заполнителя обеспечивают лучшее сцепление его с твердеющим вяжущим. Растворы на таких заполнителях при прочих равных условиях имеют более высокую прочность, чем при заполнителях с округлой формой и окатанной поверхностью зерен.
Присутствие в заполнителе посторонних примесей (например, глины), как правило, уменьшает сцепление заполнителей с вяжущим и снижает прочность раствора. В некоторых случаях примеси вызывают изменение объема зат- вер девшего раствора. Так, набухание частиц глины при смачивании их водой приводит к образованию трещин в растворе. Примеси сульфатов натрия или кальция в заполнителе разрушают цементный камень.

На прочность и другие свойства раствора влияет также количество воды затворения. Его принято характеризовать водовяжущим отношением, т. е. числом, которое получается при делении массы воды затворения на массу вяжущих материалов. В зависимости от вида вяжущего материала различают водоцементное, водоизвестковое отношение и т. д.

Установлено, что с увеличением водовяжущего отношения выше определенного предела прочность раствора уменьшается. Однако при приготовлении строительных растворов воды берут больше, чем это требуется для обеспечения химической реакции затвердения вяжущего вещества.

Обычно водовяжущее отношение близко к 0,5, хотя для полной гидратации цемента достаточно, чтобы водоцементное отношение было около 0,2.

Необходимость увеличения количества воды в растворной смеси вызывается следующим: работать с растворной смесью, содержащей малое количество воды, очень трудно, так как она очень жесткая; избыток воды в растворной смеси должен компенсировать ее потери от испарения с наружной поверхности и от поглощения воды материалов основания, на которое наносится раствор.

Для того чтобы раствор был прочным, все его составляющие должны быть хорошо перемешаны, а смесь — однородной. Технические условия устанавливают минимальный срок перемешивания растворной смеси в растворосмесителе. На прочность раствора влияют и условия твердения. Понижение температуры замедляет реакцию твердения вяжущего вещества, а замораживание раствора на ранней стадии твердения приводит к резкому снижению его прочности из-за нарушения структуры твердеющего вяжущего, не набравшего еще достаточной прочности. Быстрое испарение воды при сушке раствора нагревательными приборами или в условиях жаркого климата может привести к тому, что в поверхностном слое ее окажется недостаточно для гидратации вяжущего и такой раствор будет осыпаться. Чтобы этого не произошло, поверхность раствора необходимо смачивать.

Водонепроницаемость раствора имеет большое значение в таких конструкциях, как наружная штукатурка зданий, штукатурка или подстилающий слой под облицовку керамической плиткой в ванной комнате, специальные гидроизоляционные штукатурки промышленных сооружений. Абсолютно водонепроницаемых растворов нет и принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий гакое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Менее всего пропу- j екают воду плотные растворы, т. е. с большой средней плотностью.

Водонепроницаемость можно повысить, добавляя в раствор при его приготовлении гидрофобизирующие (церезит, битум, синтетические смолы) или уплотняющие (жидкое стекло) добавки.

Морозостойкость раствора в большей степени зависит . от его плотности и водонепроницаемости. Чем они больше, тем более морозостоек раствор. Требованиям морозостойкости должны удовлетворять растворы для наружных штукатурок и подстилающих слоев при наружной облицовке. Для строительных растворов установлены марки по морозостойкости Мрз 10…300.

Твердение большинства вяжущих сопровождается изменением объема. Так, гипсовые вяжущие увеличивают , свой объем, известковые вяжущие и большинство цементов— уменьшают. Исключение составляют специальные расширяющиеся и безусадочные цементы.

Уменьшение объема раствора, вызванное изменением объема твердеющего вяжущего, называют усадкой раствора. Усадка помимо вида вяжущего материала зависит от соотношения количества вяжущего и заполнителя, водовяжушего отношения и от времени и условий твердения раствора.

Усадка раствора увеличивается с увеличением количества вяжущего материала, приходящегося на единицу объема раствора, а также с увеличением водовяжущего отношения. Особенно быстро деформации усадки нарастают в начальной стадии твердения раствора, затем их рост постепенно уменьшается и затухает. У цементных растворов усадка практически прекращается через 90…100 дн. Абсолютная усадка колеблется в значительных пределах: для обычных растворов она составляет 0,1…0,4 мм/м; в предельных случаях она может достигать нескольких миллиметров на 1 м длины.

В штукатурных, облицовочных и мозаичны;; работах усадка — нежелательное явление, так как деформации усадки вызывают напряжения между слоем раствора и основанием или облицовкой, что может привести к появлению трещин и разрушению раствора. Чтобы усадку уменьшить, растворы приготовляют с минимально необходимым количеством вяжущего материала, применяют также различные добавки.

Свойства растворных смесей. Подвижность растворной смеси характеризует ее способность растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил.

Рис. 2. Прибор для определения подвижности растворной (а) и мозаичной (б) смесей:
1 — сосуд для раствора, 2 — эталонный конус, 3 — пусковой винт, 4 — шкала, 5 — скользящий стержень, 6 — держатели, 7 — штатив, 8 — усеченный металлический конус, 9 — ручки, 10 — лапки

Для определения подвижности растворной смеси применяют прибор (рис. 2, а), состоящий из штатива с прикрепленными к нему держателями, в которых может скользить стержень. К нижнему концу стержня прикреплен эталонный конус высотой 180 мм и диаметром основания 150 мм, массой (300+2) г. Для испытания раствор перемешивают, наполняют им сосуд примерно на 1 см ниже его краев. Раствор уплотняют, штыкуя 25 раз стальным стержнем диаметром 10…12 мм, и встряхивают сосуд 5…6 раз легким постукиванием о стол. Прибор устанавливают на горизонтальную поверхность (стол) и проверяют свободу скольжения стержня конуса в держателях. Стержень с конусом поднимают в верхнее положение, закрепляют его пусковым винтом и устанавливают на штатив сосуд с раствором. Опустив пусковой винт, доводят острие конуса соприкосновения с раствором, закрепляют стержень винтом и записывают отсчет по шкале. Затем отпускают винт, предоставляя конусу возможность свободно погружаться в раствор, и по окончании погружения конуса записывают второй отсчет по шкале. Разность в сантиметрах между вторым и первым отсчетами дает глубину погружения конуса.

Подвижность мозаичной и бетонной смесей определяют с помощью формы-конуса (рис. 2, б) высотой 300 мм, внуттренними диаметрами нижним — 200 мм, верхним — 100 мм. Форма-конус загружается испытуемой смесью и уплотняется штыкованием (ГОСТ 10181.1—81). После этого форму-конус снимают и измеряют разность между высотой формы-конуса и мозаичной или бетонной смеси. Значение этой величины (см) служит показателем подвижности.

Подвижность смеси зависит от ее состава: в первую очередь от количества воды и вяжущего, а также от вида вяжущего и соотношения между вяжущим и заполнителем. При прочих равных условиях жирные растворные смеси подвижнее тощих. Известь и глина дают более подвижные смеси, чем цементы.
Вид вяжущего материала и состав раствора обычно задаются в зависимости от требуемой прочности раствора и условий эксплуатации соответствующих поверхностей здания или помещения. Подвижность растворной смеси регулируют, уменьшая или увеличивая количество вяжущего и воды затворения. Увеличивая в растворной смеси количество воды и вяжущего, получают более пластичные, удобоукладываемые растворные смеси, но при этом увеличивается усадка раствора.

При добавлении в растворную смесь воды и неизменном количестве вяжущего подвижность смеси увеличивается, но понижается прочность раствора, возрастает его пористость. Поэтому при увеличении количества воды следует пропорционально увеличивать расход вяжущего.

В некоторых случаях не целесообразно увеличивать расход дорогостоящего, например цементного, вяжущего, а можно улучшить подвижность смеси добавляя более дешевое вяжущее, например известь или глину. В этом случае второе вяжущее будет играть роль неорганической пластифицирующей добавки. В тех цементных растворах, где добавка извести и глины не допускается, применяют органические пластификаторы — поверхностно-активные вещества, например сульфитно дрожжевую бражку (СДБ).

Водоудерживающая способность характеризует способность растворной смеси удерживать воду. Это свойство имеет большое значение при нанесении растворной смеси на пористые основания, а также при ее транспортировании. Если растворную смесь с малой водоудерживающей способностью нанести, например, на кирпичную или шлакобетонную кладку, то она быстро обезводится. Это произойдет потому, что мелкие поры основания обладают способностью засасывать в себя воду и вместе с ней частицы вяжущего. Раствор в этом случае получается менее плотным и значительно менее прочным. Чтобы компенсировать потерю воды, нанесенный раствор приходится периодически увлажнять в течение нескольких дней.

Водоудерживающую способность растворной смеси принято характеризовать изменением подвижности раствора после отсоса из него воды через фильтровальную воронку при разрежении 6,65 кПа в течение 1 мин.
Водоудерживающая способность раствора зависит от соотношения воды и вяжущего и от количества вяжущего в растворе. Когда раствор содержит достаточное количество вяжущего, вода, образуя адсорбционные оболочки на развитой поверхности тонкодисперсных частиц вяжущего, прочно удерживается на них. Хорошим примером этому служит глиняное тесто, удалить из которого воду крайне трудно.

Расслаиваемость наблюдается при транспортировании растворной смеси автомашинами или по трубопроводам с помощью растворонасосов. При этом смесь разделяется на твердую и жидкую фазы: твердая фаза — песок и вяжущее вещество осаждаются, жидкая — вода собирается вверху. В трубопроводе такая смесь образует пробки, устранение которых связано с большими потерями рабочего времени.

Проверить раствор на расслаиваемость можно следующим образом. Раствор укладывают в ведро слоем высотой около 30 см и определяют глубину погружения эталонного конуса. Через 30 мин снимают верхнюю часть раствора (около 20 см) и вторично определяют глубину погружения конуса. Разность значений погружения конуса для нерасслаивающихся растворов близка нулю, при средней расслаиваемое — находится в пределах 2 см. Расхождение показаний более 2 см указывает, что раствор сильно расслаивается.

Чтобы предупредить расслаивание растворных смесей, нужно правильно подбирать их состав. Если в растворе соотношение заполнителя и вяжущего материала подобрано правильно, то тесто вяжущего заполняет все пустоты между зернами заполнителя и обволакивает равномерным слоем каждую его частицу; такая растворная смесь, обладая водоудерживающей способностью, не расслаивается. Пластифицирующие добавки также повышают водоудерживающую способность растворных смесей и уменьшают их расслаиваемость.

Выбор стройматериалов — Свойства растворов и растворных смесей

СВОЙСТВА РАСТВОРНЫХ СМЕСЕЙ И РАСТВОРОВ

Свойства строительных растворов определяют по ГОСТ 5802—86.

Растворы, в отличие от бетонов, укладывают всегда тонким сло­ем (швы кладки, слои штукатурки). Обычно толщина слоя растворов всего 1…2 см, реже 3 см. Поэтому основным свойством свежеприготов­ленной растворной смеси является удобоукладываемость.

Удобоукладываемость — это свойство растворной смеси легко укладываться на шероховатую поверхность камня или кирпича тон­ким и ровным слоем и не расслаиваться при хранении, транспорти­ровании и перекачивании насосами.

Если растворная смесь обладает хорошей удобоукладываемо-стью, то она заполняет все неровности основания и плотно к нему прилегает. При недостаточной удобоукладываемости слой будет не­ровным, с разрывами и неравномерной толщиной.

Удобоукладываемость растворной смеси зависит от подвижно­сти и водоудерживающей способности и является реологическим свойством.

Подвижностью называют способность растворной смеси расте­каться под действием собственной массы или приложенных,к ней внешних сил и заполнять все неровности основания. В зависимости от состава растворная смесь может иметь различную консистенцию — от литой до жесткой.

Рис. 27. Определение подвижности растворной смеси (1)

по глубине погружения стандартного конуса (2)

Подвижность растворной смеси определяют по глубине погружения (см) в раствор стандартного конуса (рис. 24) массой 300 г, высотой 14,5 см, углом при вершине 30°.

лаборатории конус устанавливают на штативе, в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом.

Конус вершиной подводят к поверхности растворной смеси и отпускают его. Чем больше подвижность смеси, тем глубже погружается в нее стандартный конус.

Подвижность растворной смеси зависит от ряда факторов: от количества воды, взятой для затворения и вяжущего, от вида вяжу­щего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем. Ее можно регулировать, увеличивая или уменьшая расход вяжущего или воды.

Важно не только равномерно и тонким слоем распределить рас­творную смесь, но предохранить твердеющий слой от быстрого отса­сывания воды в поры кладки, панели и др. Поэтому важно, чтобы растворная смесь была способна удерживать в себе воду.

Водоудерживающая способность — это свойство растворной смеси удерживать воду при укладке ее на пористое основание и не расслаиваться в процессе хранения и перевозки.

При достаточной водоудерживающей способности частичное от­сасывание воды уплотняет растворную смесь в кладке, что повышает прочность раствора. Высокая водоудерживающая способность обу­словливает нерасслаиваемость раствора при транспортировании. Во­доудерживающая способность зависит от соотношения воды и вяжу­щего и от количества вяжущего в смеси. Эту способность смеси увеличивают путем введения в смесь тонкодисперсных неорганических веществ (золы, молотого шлака, глины и др.) и органических пласти­фикаторов. Растворная смесь с этими добавками отдает воду пористо­му основанию постепенно, что способствует нормальному ее тверде­нию, хорошо сцепляется с кирпичом или камнем.

С удобоукладываемой растворной смесью легко работать (как говорят каменщики, она мягкая и не тянется за кельмой). От удобоукладываемости растворной смеси зависит качество каменной кладки и штукатурного слоя.

Основными свойствами затвердевшего раствора являются проч­ность и морозостойкость.

Прочность затвердевшего раствора зависит от двух факторов: ак­тивности вяжущего вещества (Д_ц) и цементно-водного отношения (Ц/В).

Прочность растворов, уложенных на пористое основание, которое отсасывает воду из раствора и тем самым уплотняет его, примерно в 1,5 раза выше прочности растворов, уложенных на плотное основание.

Прочность раствора характеризуется маркой прочности. Марку раствора устанавливают по пределу прочности при сжатии стандарт­ных образцов — кубов с размером ребер 70,7 мм или балочек раз­мером 40x40x160 мм, изготовленных из растворной смеси и испытан­ных после 28-суточного твердения при 15…25 °С в соответствии с ГОСТ 5802—78.

По пределу прочности при сжатии для растворов установлено 9 марок: 4; 10; 25; 50; 75; 100; 150;200 и 300.

Таблица 10.1 Таблица прочности раствора в зависимости от возраста образцов

Растворы при нахождении в нормальных условиях способны твердеть и набирать прочность в течение длительного времени. Из табл. 10.1 видно, какую прочность имеет раствор в разные сроки твер­дения.

Морозостойкость раствора устанавливают испытанием образ­цов — кубов с размером ребер 70,7 мм путем попеременного замора­живания и оттаивания.

По морозостойкости строительные растворы разделяются на 9 марок: F10; F15; F25; F35; F50; F100; F150; F200 и F300.

Изучение механизмов влияния противоморозных добавок на свойства растворных смесей Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 691.53

Мавлюбердинов А.Р. — кандидат технических наук, доцент

E-mail: [email protected]

Изотов B.C. — доктор технических наук, профессор

E-mail: [email protected]

Нургатин И.И. — студент

E-mail: [email protected]

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зелёная, д. 1

Изучение механизмов влияния противоморозных добавок на свойства растворных смесей

Аннотация

Целью работы являлось исследование механизма влияния противоморозных добавок на процессы твердения, прочность, пластичность и снижение количества воды цементного раствора каменной кладки. Все работы проводились в соответствии с нормативными документами («ГОСТ 5802. Растворы строительные. Методы испытаний». «ГОСТ 310.4. Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии». «ГОСТ 28013. Растворы строительные. Общие технические условия»),

В результате проведенных исследований выявлено, что введение противоморозных добавок приводит к сокращению сроков схватывания, увеличению пластичности, по сравнению с контрольным образцом, и увеличению прочности.

Ключевые слова: противоморозные добавки, раствор, цементное тесто.

Географическое положение России и, соответственно, ее климатические особенности вносят свои коррективы в проведение строительных работ в холодный период года. Понятно, что общие затраты на строительство зимой более высоки, чем летом или в межсезонье. Продолжительность зимнего периода для климатических условий средней полосы России составляет 5-6 месяцев, не говоря об Урале, Сибири и уж тем более о Крайнем Севере страны. Поэтому использовать только короткий летний сезон и пренебрегать строительством зимой мы не можем себе позволить. Известно, что для поддержания условий твердения растворных смесей при отрицательных температурах необходимо предотвратить образования льда в ее жидкой фазе, чтобы избежать нарушения структуры свежеприготовленного раствора и, как следствие, образования избыточной пористости, пониженной адгезии и прочности. Создание оптимальных условий для твердения возможно либо при обеспечении положительной температуры до достижения раствором критической прочности (что с экономической и технологической сторон не всего целесообразно), либо при снижении температуры образования льда в жидкой фазе. Развитие новых технологий каменной кладки при отрицательных температурах связано с использованием противоморозных добавок. Неоднозначное влияние противоморозных добавок на свойства растворной смеси обуславливает поиск их оптимальных концентраций и изучение закономерностей формирования свойств таких растворов. Здания, возводимые из каменных материалов, зимой подвергаются воздействию различных негативных факторов. К этим факторам относятся отрицательные температуры, их значительные перепады внутри конструкций и сооружений, их суточные и сезонные колебания, многочисленные циклы промерзания-оттаивания. Это приводит к активным деструктивным процессам: к потере несущей способности кладки последующим нарушением структуры раствора, его старению, потере характеристик по прочности, плотности, водонепроницаемости и, в конечном итоге, к полному разрушению. Комплексное воздействие этих факторов, которое обычно имеет место на практике, значительно увеличивает их отрицательное действие. Поэтому к растворам каменной кладки, подвергающемуся воздействию отрицательных сред и одновременному переменному промерзанию и оттаиванию, предъявляются жесткие требования по всем параметрам. Все это требует комплексного изучения влияния на

свойства растворной смеси с противоморозными добавками таких факторов, как циклическое воздействие промерзания-оттаивания, минерализация среды. Получение высококачественных растворов в зимних условиях не представляется возможным без использования химических противоморозных добавок. Применение таких добавок позволяет значительно повысить физико-механические свойства и долговечность цементных растворов. Использование противоморозных добавок является одним из наиболее универсальных, доступных и простых способов при работе в зимних условиях. В растворах каменной кладки с противоморозными добавками на ранней стадии ускоряется кинетика твердения, увеличивается пластичность, а вместе с тем раствор становится подвижней [1]. Учитывая широкий ассортимент рынка противоморозных добавок, необходимо проведение исследований для определения наиболее эффективных добавок. Из вышеуказанного можно сказать, что внедрение в технологию зимних работ, применение добавок, может обеспечить, существенную экономию материальных, энергетических и трудовых затрат, при одновременном повышении качества конструкции и строительных работ, а так же использование растворов с противоморозными добавками позволит сэкономить цемент без ущерба для механических свойств конструкций зданий. Основными свойствами растворной смеси являются подвижность, удобоукладываемость, водоудерживающая способность, а растворов — прочность и долговечность. Растворная смесь в зависимости от состава может иметь различную консистенцию — от жесткой до литой. Строительные растворы для каменной кладки и других работ должны быть достаточно подвижными. Для проверки некоторых свойств растворных смесей с противоморозными добавками в наших исследованиях, были рассмотрены две добавки: водорастворимая порошкообразная добавка НАТРИИ АЗОТИСТОКИСЛЫЙ «ЧДА» (№N02) — кристаллы белого цвета с желтоватым оттенком, которая выпускается в виде 28%-го раствора по ГОСТ 19906, а так же добавка «КРИОПЛАСТ-Р» — добавка выпускаемая в форме водного раствора коричневого цвета, показатели качества который должны соответствовать требованиям (ТУ 5745-066-58042865-2011). Для изучения влияния противоморозных добавок на сроки схватывания цементного теста использовался портландцемент ПЦ500-Д20-Б ОАО «Вольскцемент». Свойства растворных смесей с противоморозными добавками определялись по стандартным методам. Применение противоморозных добавок в определенный степени влияет на сроки схватывания портландцемента, а, следовательно, и растворов на его основе. На формирование структуры и конечную прочность цементного камня существенное влияние оказывает также соответствие сроков начала схватывания цементной системы и окончания всех технологических процессов. Для достижения максимальных прочностных характеристик камня раствор после начала схватывания должен находиться в неподвижном состоянии. Существует мнение, что разрушение кристаллизационной структуры цементного камня на стадии ее формирования и развития приводит к снижению прочности камня. Исследовано влияние добавок на подвижность растворной смеси. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Влияние противоморозных добавок на подвижность растворной смеси

№ Содержание добавок, % Погружение эталонного конуса. Марка В/Ц

п/п Нитрит натрия Криопласт Р см подвижности

1 0 0 3,6 ПК1 (1-4 см) 0,44

2 8 0 4,4 ПК2 (4-8 см) 0,44

3 0 1.5 4,9 ПК2 (4-8 см) 0,44

4 8 0 3,7 ПК1 (1-4 см) 0,40

5 0 1,5 3,9 ПК1 (1-4 см) 0,38

Из таблицы видно, что введение противоморозных добавок значительно влияет на водоцементное отношение (В/Ц), а именно на его снижение. Максимальное снижение В/Ц отношения до 14 % достигается при введении в растворные смеси добавки «КРИОПЛАСТ Р» с дозировкой в количестве 1,5 % от массы цемента. При этом

характерно для этой добавки значительное увеличение срока схватывания цементного теста. Растворная смесь с добавкой «КРИОПЛАСТ Р» получается пластичной. По сравнению с противоморозной добавкой «КРИОПЛАСТ Р», добавка «НИТРИТ НАТРИЯ» влияет на водоцементное отношение (В/Ц) менее активно. Подвижность мало отличается от подвижности контрольного образца без добавок, а количество воды снижается в среднем на 10 % . При введении «НИТРИТ НАТРИЯ» в количестве 8-10 % от массы цемента замедляет сроки схватывания.

На рис. 1 приведены данные из таблицы в графическом виде.

Рис. 1. Подвижность растворной смеси при В/Ц=0,44

Погружение конуса, см 3,9-

3,7

3,6

Чистый раствор без добавки

Раствор с добавкой иприт натрия

Раствор с добавкой Криоппаст Р

Количество

I ^ добавки, %

Рис. 2. Подвижность растворной смеси при уменьшении количества воды на 10-12 %

Введение изучаемых противоморозных добавок влияет не только на нормальную густоту и сроки схватывания цементного теста, но и на физико-механические характеристики цементно-песчаного раствора. Испытания проводили на цементном растворе согласно ГОСТ 310.4 [3]. Водоцементное отношение в первом случае всех составов составило 0,44. Последующих для «КРИОПЛАСТ Р» В/Ц=0,38, для «НИТРИТ НАТРИЯ» В/Ц=0,4. Результаты исследований влияния добавок на прочность раствора приведены в табл. 2.

Таблица 2

Влияние иротивоморозных добавок на физико-механические свойства растворов

№ п/п Содержание добавок, % В/Ц Прочность при изгибе Яшг, кг/см2 Прочность на сжатие Ясж, кг/см2

Нитрит натрия Криопласт Р 7 сут. 14 сут. 28 сут. 7 сут. 14 сут. 28 сут.

1 0 0 0,44 44.3 50,7 53,4 332,2 385,2 494,6

100 100 100 100 100 100

2 8 0 0,44 30,5 «бЁГ 4&,3 «эГ 54,3 ~9з» 243,2 73 291,3 76 309,3 62

3 0 1,5 0,44 20,8 ~4(Г 33,7 «&Г 42,3 ~72 117,7 35 196,2 50 240,4 43

4 8 0 0,40 24,3 «зГ 37,7 «32» 42,6 ~73~ 219,2 66 277,5 72 291,3 43

5 0 1,5 0,38 16Л «52» 23,6 ~~62 37,4 ~6А 96,7 ~29~ 141,2 37 211,4 43

Примечание*: над чертой — среднее значение показателя; под чертой — относительное

значение показателя в % от контрольного.

Ясж

Ясж

Из данных, приведенных в табл. 2 и на рис. (2.1-2.2), видно, что при введении добавок «НИТРИТ НАТРИЯ» и «КРИОИЛАСТ Р» прочность цементного раствора» увеличивается, особенно в ранние сроки твердения, а в проектном возрасте приближается к прочности контрольного состава.

Прочность при изгибе с противоморозной добавкой «НИТРИТ НАТРИЯ» в возрасте 7 суток показывает 68 % от контрольного, «КРИОПЛАСТ Р» 46 %, при введении добавки в количестве от 8 % и 1,5 % соответственно. Прочность при сжатии с противоморозными добавками «НИТРИТ НАТРИЯ» и «КРИОПЛАСТ Р» раствора нормального твердения в возрасте 28 суток, по сравнению с возрастом 14 суток, понижается на 4-15 %. При этом прочность при изгибе раствора с добавками составляет 72-93 % от контрольного состава.

Таким образом, установлено, что исследуемые добавки увеличивают прочность растворной смеси при отрицательных температурах. При этом, с увеличением количества противоморозных добавок увеличивается подвижность раствора. Введение добавок позволяет снизить водоцементное отношение, за счет которого увеличивается плотность раствора, и соответственно его прочность. При этом прочностные характеристики раствора удовлетворяют требованиям нормативных документов.

Список библиографических ссылок

1. Семенов B.C. Противоморозные добавки для облегченных цементных систем. // Строительные материалы, 2011, № 12. — С. 35.

2. Тараканов О.В., Пронина Т.В., Рациональное применение полифункциональных добавок в технологии зимних работ. // Строительные материалы, 2009, № 7. — С. 42.

3. Нургатин И.И. Противоморозные добавки для каменной кладки // «Тезисы докладов Всероссийской научной конференции». — Казань: КГАСУ, 2013, № 65- С. 23.

4. Мавлюбердинов А.Р., Нургатин И.И. Изучение влияния противоморозных добавок на основные свойства растворной смеси // «Тезисы докладов Всероссийской научной конференции». — Казань: КГАСУ, 2014, № 66. — С. 21.

5. Мемячкин К.А., Кудоманов М.В, Панченко Д.А. Использование кладочных растворов на основе извести при производстве работ в зимнее время // Строительные материалы, 2009, № 9. — С. 42.

6. Тараканов О.В. Комплексные добавки в производстве цементных растворов и бетонов // Технологии бетонов, 2007, № 6 — С. 12-13.

7. Войтович В.А. Повышение эффективности технологии зимнего бетонирования с применением противоморозных добавок // Строительные материалы, 2009, № 12. -С. 14-15.

8. Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.-221 с.

Mavlyuberdinov A.R. — candidate of technical sciences, senior lecturer E-mail: [email protected]

Izotov V.S. — doctor of technical sciences, professor E-mail: [email protected] Nurgatin I.I. — student E-mail: [email protected]

Kazan State University of Architecture and Engineering

The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya St., 1

Studies of the influence of domestic antifreeze additions on the basic properties of mortar Resume

In connection with development of construction in winter conditions there is a need to use in masonry mortars supplements with antifreeze effect. At negative temperature such solutions should provide a set of desired strength. Creation of optimal conditions for hardening possible

or at positive temperature to achieve a solution of the critical strength (from the economic and technological sides not only appropriate), or, when the temperature of ice formation in the liquid phase. It is known that in order to maintain conditions hardening mortar mixes at low temperatures it is necessary to prevent ice formation in the liquid phase, in order to avoid violation of the structure of freshly prepared solution and, as a consequence, education excess of porosity, low adhesion and strength. The solution is the use of cement masonry mortars with antifreeze additives. This will allow to create conditions for the hydration of cement, to reduce construction terms, reduce energy intensity and complexity of building, as well as to improve the efficiency of buildings. Considered a number antifreeze additives the use of which has allowed to increase the strength of mortar at -18°C on 48-60 %, and increase brand mobility from PCI to PC2. The introduction of additives antifreeze also led to the reduction of water demand solution to 15-20 %.

Keywords: antifreeze additive, mortar, cement paste.

Reference list

1. Semenov V.S. Antifreeze additive for lightweight cement systems. // Building materials, 2011, № 12.-P. 35.

2. Tarakanov O.V., Pronina T.V., Rational use of multifunctional additives in technology winter works. // Building materials, 2009, № 7. — P. 42.

3. Mavlyuberdinov A.R, Nurgatin I.I. Antifreeze additive for masonry // «Materials of Republican scientific conference». — Kazan: KSUAE Press, 2013, № 65. — P. 23.

4. Mavlyuberdinov A.R, Nurgatin I.I. Study of influence of additives antifreeze on the basic properties of mortar // «Materials of Republican scientific conference». — Kazan: KSUAE Press, 2014, №66. -P. 21.

5. Memyachkin K.A., Kudomanov M.V., Panchenko D.A. The use of masonry mortars on the basis of lime in the production of works in winter time // Construction materials, 2009, № 9. — P. 42.

6. Tarakanov O.V. Complex additives in the production of cement mortars and concretes // Technology concrete, 2007, № 6. — P. 12-13.

7. Voytovich V.A. Improving the efficiency of technology of winter concreting with application of additives antifreeze // Building materials, 2009, № 12. — P. 14-15.

8. Kastornich L.I. Additives in concrete and mortars. — Rostov-na-Donu, Phoenix, 2005. -221 p.

Mortar Mix — обзор

12.4.4 Пористость

Пористость бетона влияет как на прочность, так и на транспортные свойства. На пористость строительных смесей в значительной степени влияет использование более мелких SCM. Диапазон размеров пор, обнаруживаемых с помощью SEM-изображения, в основном зависит от разрешения изображения, при этом наименьший обнаруживаемый размер находится в диапазоне 0,2 мм, в зависимости от оборудования и условий настройки.

GGBFS можно эффективно использовать для значительного уменьшения размеров пор и совокупного объема пор, что приводит к получению более непроницаемого бетона (Basheer et al., 2002; Песня и Сарасвати, 2006). На ранних этапах реакции пористость шлакового цемента аналогична пористости ПК. При более длительном возрасте и после реакции шлака объем очень маленьких пор в наноразмерном диапазоне становится больше (Feldman, 1986). Высокий процент замены GGBFS приводит к более плотной структуре бетона и предотвращает проникновение воды в бетон. На прочность на сжатие и усадку / набухание бетона также влияет включение GGBFS. Более плотная микроструктура или более низкая пористость являются результатом более высокого содержания C – S – H, что означает более высокий процент замены GGBFS и более высокую прочность и долговечность бетона.Bouikni et al. (2009) изучали распределение пор по размеру в зависимости от уровня замещения шлака и среды отверждения с помощью порометрии с проникновением ртути (MIP). Уровни замещения GGBFS, использованные в их исследовании, составляли 50% и 65%. Порозиметрический тест проводился через 28 и 180 дней. Они пришли к выводу, что длительное воздействие среды сушки увеличивает объем пор при всех размерах пор, и это увеличение усиливается при уровне замещения шлака 65%. Даже при таком неблагоприятном воздействии высыхания бетон со шлаком показал гораздо более совершенную пористую структуру, чем бетон из OPC.При высоких уровнях замещения производится недостаточно извести для продолжения реакции со шлаком; и это, конечно, происходит из-за недостатка влаги, чтобы обеспечить продолжение реакции между водой и ПК.

Даубе и Баккер (1986) сравнили микроструктуру на микрофотографиях SEM (рис. 12.3) GGBFS (60%) бетона с образцами OPC. GGBFS модифицирует продукты и структуру пор в затвердевшем цементном материале. Они заметили, что большое количество гидроксида кальция и крупные капиллярные поры (0.05–60 мм) в образцах OPC. Но в образцах бетона GGBFS было немного игольчатого эттрингита.

Рисунок 12.3. СЭМ-микрофотография: (A) OPC-бетона и (B) GGBFS (60%) бетона (Daube and Bakker, 1986).

Воспроизведено с разрешения центра защиты авторских прав, авторское право ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428.

Megat Johari et al. (2011) исследовали влияние SCM на инженерные свойства HSC с 28-дневной кубической прочностью на сжатие, превышающей 80 МПа.Одним из исследуемых параметров была пористость и распределение пор по размерам HSC, содержащего различные пропорции SCM. Они использовали тест MIP, чтобы оценить пористость в процентах, средний и средний диаметр пор в нанометрах. Они обнаружили, что GGBFS снижает пористость, средний и средний размер пор высокопрочных строительных смесей. По сравнению с раствором OPC, растворы, содержащие GGBFS, показали снижение пористости на 11,14%, 9,03% и 9,21% с образцами GGBFS20, GGBFS40 и GGBFS60 соответственно.Что касается размера пор, общий эффект GGBFS заключается в том, что он значительно уменьшает средний размер пор и средний размер пор высокопрочных строительных смесей. Они также обнаружили, что GGBFS и другие SCM смещают распределение размеров пор высокопрочных строительных смесей в сторону более тонкого распределения. Из-за пуццолановой реакции гидроксид кальция превращается во вторичный гель C – S – H, вероятным эффектом которого является улучшение структуры пор путем преобразования более крупных пор в более мелкие.

Sharmila и Dhinakaran (2016) исследовали характеристики прочности и долговечности HSC с использованием коммерчески доступного ультратонкого шлака (5 мкм).Сверхмелкозернистый шлак заменяет цемент с тремя разными процентными содержаниями, а именно 5%, 10% и 15%. Они пришли к выводу, что бетон с 10% готового ультратонкого шлака оказался оптимальным с точки зрения водопоглощения, пористости, сопротивления сжатию и капиллярного всасывания.

Choi et al. (2017) охарактеризовали микропористую структуру высокопрочных цементных паст с большим объемом GGBFS. Они измерили распределение пор по размерам цементных паст с различными коэффициентами замещения GGBFS в возрасте 3, 7, 28 и 91 дней с использованием MIP.На рис. 12.4 показана зависимость общей пористости образцов от коэффициента замещения GGBFS. Пористость в раннем возрасте (3 дня) значительно отличается от пористости в более позднем возрасте (7, 28 и 91 день). Потому что скорости гидратации обычного цемента и GGBFS разные. Пористость образцов через 3 дня увеличивалась по мере увеличения коэффициента замещения. Известно, что реакционная способность GGBFS обычно начинает развиваться через 2–3 дня после контакта с водой. По мере увеличения коэффициента замещения содержание цемента, используемого в образцах, уменьшалось, что уменьшало степень гидратации и соответствующее образование продуктов гидратации.Поэтому общая пористость увеличивалась в раннем возрасте. С другой стороны, пористость в более позднем возрасте (7, 28 и 91 день) уменьшалась в зависимости от коэффициента GGBFS до 65%. Затем он увеличивался, когда соотношение увеличивалось с 65% до 80%.

Рисунок 12.4. Общая пористость образцов как функция коэффициента замещения GGBFS (Choi et al., 2017).

Пороговый диаметр пор определяется как размер пор, при котором ртуть начинает проникать в систему пор во время эксперимента MIP (Aligizaki, 2006; Chen et al., 2014). Он представляет собой минимальный непрерывный диаметр гидратированного цементного теста. Choi et al. (2017) обнаружили, что пороговые диаметры пор уменьшаются с возрастом. Поскольку GGBFS не принимал активного участия в реакции в раннем возрасте (3 дня), продукты гидратации в основном возникают в результате гидратации частиц цемента. Однако с возрастом разрабатываемые продукты для гидратации усложняются. Затем поро-блокирующий эффект скрытой гидравлической реакции GGBFS уменьшил пороговый диаметр пор.

(PDF) Исследование свойств цементной смеси строительного цемента, используемого в кирпичной кладке и штукатурке из отходов обжига керамического печенья

MATEC Web of Conferences

Рисовая шелуха, зола и известняковый порошок в портландцементе

составляют 0% , 20% и 40% веса вяжущих материалов.

Отношение воды к цементному материалу контролируется

в соответствии с потребностью в воде. Результаты показали

, что прочность раствора на сжатие составляет 110 ± 5%.

Уменьшение процентного содержания золы рисовой шелухи и известняка

порошка. В портландцементе в возрасте 180 дней прочность на сжатие

всего бетона была ниже, чем у контрольного раствора

(смесь золы рисовой шелухи и порошка известняка

). Прочность на сжатие находится в самом высоком значении

для контроля бетона. В результате стойкости к сульфату

замена рисовой шелухи, золы и известнякового порошка

в портландцементе дает более высокий процент потерь и усадки бетона

.Бабу Рай, Санджай Кумар и

Кумар, Сатиш [2] оценили прочность на сжатие и прочность на сдвиг

песчаного раствора 1: 3. Природный песок

был заменен на 20%, 50% и 100% по весу каменной пыли

путем частичного вытеснения (15%, 20%, 25% и 30%)

летучей золы с низким содержанием кальция. Время сжатия и прочность на сдвиг

определяли в пределах 3, 7, 28 и 50 дней.

Результаты показали, что использование мелкодисперсного порошка породы

и летучей золы было наиболее эффективным.Благодаря своей способности

эффективно заполнять микроорганизмы и пуццолановую реакцию

. G J Prasanna Venkatesh, S, S Vivek и G

Dhinakaran [3] выполнили структуру, которая была использована

в качестве колонны, а затем оштукатурена для увеличения адгезии

кирпича, песка, цемента, адгезии. При изучении цемента

ремонт строительного раствора, структурная реставрация и оштукатуривание стен

необходима технология раствора. Цемент заменен

на минералы от 5% до 20% (до 5%), Метакаолин

(МК) с 10% до 30% (до 10%) и крупномасштабный топочный шлак

(ГГБС) с 25 % до 75% (увеличение на 25%).

Соотношение между цементом и мелким песком составляет 1: 2 для всех компонентов цемента, цемента и раствора

. Инкубация с

при другой температуре составляла 128 ° C в течение 4 часов. Результаты

показали, что прочность на сжатие традиционного метода сушки

и электрической печи на

выше, чем у обычного бетона. Замещение цемента

на SF 15%, MK 20% и GGBS 25% было на

прочнее, чем у обоих типов.Целью исследования

было: для изучения состава смеси портландцемента,

, отходов малоуглеродистой керамики, извести, мелкого песка для раствора

, используемых в штукатурных работах, и исследования свойств раствора

в соответствии с ASATM C 91-97C, ASTM C807- 89

стандарт например; с точки зрения расхода, времени схватывания и прочности на сжатие

.

2 Материалы и метод

Портландцемент представляет собой смесь известняка, почвы, грязи,

гипса, добытого и смешанного с водой для смешивания

вместе для горения при 1000 градусах Цельсия; это будет

шлифованный черный серый для шлифовки.320 метрических тонн собирается в силосах

. Портландцемент используется для смешивания камня, песка и бетонной воды

, используемой для изготовления фундаментных балок, зданий

и кондоминиумов. Отходы от низковольтных емкостей

или кирпичных заводов.

Отходы гончарных изделий или печенья. От процесса сжигания

будут отходы 2 тонны в месяц; одна часть будет

использоваться для измельчения почвы, которая будет смешана с новыми продуктами, чтобы

уменьшить трещины.А с химическими элементами насчитывается

и

алюмосиликатов. Оксид железа Оксид кремния

можно использовать в качестве строительного раствора. При удалении отходов

материал

из емкости низкого давления смешивается с известью

и портландцементом. Раствор

применяется в строительстве и штукатурных работах. Известняк — это Известь, полученная в результате взрыва известняковых гор

с известью. Помолите известняк

, определите размер сита и положите 20

килограммов на мешок.Известь — химический элемент — оксид кальция

. При смешивании с молотым бисквитным порошком и песком

получается строительный раствор. Песок образовался в результате эрозии

песчаника в горах и разносится по каналу

, речным каналам, а при попадании в брюхо или

направляется в реку, поэтому песок всасывается и смешивается с цементом

.

3 Методология

Сроки испытания потока:

1. Очистите поверхность стола, протрите чистой и просушите.Затем

поместите тест потока вниз посередине.

2. Загрузите раствор для испытания на текучесть до высоты около 25

мм и выдвиньте штангу на 20 раз на протяжении всего пропила

.

3. Нанесите еще 1 слой раствора высотой около 25 мм.

и раствор, а также первый слой раствора

, чтобы наложить второй слой раствора выше.

4. После того, как ползун был завершен. Зачистите поверхность шпателем.

Стальной шпатель почти перпендикулярен поверхности

модели.

5. Медленно поднимите в вертикальном направлении. На то, чтобы

положить раствор, нужно время, пока он не поднимется с поверхности стола

, поток около 1 минуты.

6. После подъема из раствора поверните стол потока.

Это поднимет катушку стола потока на высоту до 13 мм.

и выпустит 25 петель за 15 секунд при вращении шарнира

стола потока. Держите столы плотно закрытыми. Не перемещайте

, потому что это вызовет ошибочный тестовый поток.

7. Раствор положили на плиту в верхней части стола, поток

будет растекаться по кругу. Штангенциркуль

был использован для четырехкратного измерения в центре раствора на расстоянии

, составляющем 45 углов (или измеренном по задней линии

на пластине расходомера) плюс значение считывания. 4

сеансов штангенциркуля. Показание представляет собой процент увеличения диаметра раствора

по сравнению с исходным (диаметр

теста текучести составляет 10 см).

8. Для испытаний с использованием портландцемента. Запишите значения расхода

между 110 (+ 5, -5), отрегулировав количество воды

, используемой для смешивания. [4]

Проверка времени схватывания цементной пасты:

1. Цементная паста готовится и быстро образует круглый шарик

. Используйте перчатку, а затем бросьте ее — подойдите 6 раз,

обеими руками на расстоянии примерно 15 см друг от друга.

2. Поместите цементный клей в большой конус вручную. Нажмите

, а затем рукой соскребите вредителя, чтобы разглаживать

один раз.Затем положите на стекло. С помощью стеклянной пластины

заставьте вредителя плавно перетекать через край большого конуса

, затем используйте стальной пояс, чтобы залить цементного вредителя в

маленький конус, гладкий до края конуса. Сталь

MATEC Web of Conferences 187, 02005 (2018) https://doi.org/10.1051/matecconf/201818702005

ICCMP 2018

2

Химия для детей — Изготовление и разделение смесей

Что такое смесь?

Смесь — это вещество, в котором два или более веществ смешаны, но не соединены химически, что означает, что химическая реакция не произошла.

Смеси легко разделяются, и вещества в смеси сохраняют свои первоначальные свойства.

Представьте, что вы смешиваете кегли и зефир в натуральную величину, отдельные компоненты (кегли и зефир) можно легко разделить с помощью фильтра, и каждый компонент смеси (кегли и зефир) не меняется.

Как приготовить смесь

Вы можете делать свои собственные смеси из предметов, которые есть в доме.

1.Сначала попробуйте сделать смесь игрушек.

2. На этот раз используйте каши или сладости.

Какое решение?

Раствор получают, когда твердое вещество (которое мы называем растворенным веществом) растворяется в жидкости (которую мы называем растворителем). Одним из примеров раствора является растворенная в воде соль. Соль и воду можно снова разделить путем испарения (вода испарится, если оставить в горячем месте, оставив соль).

Расследование

Цель : испытать эти три смеси, чтобы увидеть, какие из них образуют растворы, а какие нет.

• Соль и вода
• Сахар и вода
• Песок и вода

Таблица результатов

Вы должны обнаружить, что и соль, и вода, и сахар и вода растворяются и образуют растворы, а песок опускается на дно!

Как разделять смеси?

Можете ли вы снова отделить компоненты от смеси? Подсказка — для отделения песка от воды можно использовать сито.Это возможно, поскольку песок нерастворим (не растворяется в воде).

Соль и сахар растворимы (растворяются в воде) и могут быть разделены испарением.

Другой способ разделения смеси — использование процесса под названием хроматография .

Challenge — как разделить каменную соль и воду?

Каменная соль — это смесь соли и песка, которую зимой часто разбрасывают на дорогах, чтобы предотвратить занос автомобилей.

Этап 1 — Шлифовка

Сначала каменная соль должна быть измельчена пестиком в ступке.

Этап 2 — Растворение

Молотую каменную соль растворить в стакане и тщательно перемешать.

Этап 3 — Фильтрация

Раствор воды и каменной соли следует пропустить через фильтровальную бумагу, где будет собираться песок (который не растворяется в воде).

Соль растворяется в воде и поэтому проходит через фильтровальную бумагу.

Этап 4 — Испарение

Чтобы отделить соль от воды, воду необходимо выпарить, оставив соленый раствор на солнце или поместив под источник тепла.

Соль образует кристаллы — этот процесс называется кристаллизацией .

Состав смеси и свойства строительных растворов из активированной щелочью летучей золы, содержащей большое количество несгоревшего углеродного вещества | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Устойчивое развитие | Бесплатный полнотекстовый | Свойства строительных растворов с переработанным каменным заполнителем для реконструкции песчаника в исторических зданиях

1.Введение

Большая группа исторических зданий была построена из камня в качестве основного строительного материала. Камень также использовался для украшения, включая архитектурные детали, барельефы, карнизы, опоры и колонны. Среди множества видов скал, использованных для облицовки исторических фасадов, особенно выделяется песчаник.

Процессы разрушения исторических зданий, а также их реконструкция были предметом многочисленных исследований. Это связано не только с повышенным интересом к глобальному культурному наследию и его сохранению, но также связано с ускоренной деградацией фасадных материалов, вызванной загрязнением окружающей среды и изменением климата, а также применением несовместимых материалов для ремонтных работ [1,2 ].Разложение песчаника (рис. 1) зависит как от внутренних, так и от внешних факторов. К ним относятся микроструктурные свойства, плотность, гигроскопичность, коэффициент теплового расширения, модуль упругости и прочность на сжатие. Восприимчивость камня к факторам разложения зависит от загрязнения окружающей среды, экстремальных условий окружающей среды, влажности, солености, биологической коррозии и применения несовместимых материалов. Это также напрямую связано с микроструктурными и механическими свойствами камня [3,4].

Сохранение фасада из песчаника имеет ключевое значение для сохранения каменных кладок. Во время ремонтных работ возникают многочисленные трудности, связанные с заполнением зазоров или заменой камня, что в основном связано с ограниченной доступностью определенных видов камня, высокими затратами на добычу и транспортировку, а также влиянием этих действий на окружающую среду.

Как показывают исследования и практика, при выборе песчаника, необходимого для консервационных работ, использование терминов «шидловецкий песчаник» или «радковский песчаник» может быть обманчивым.Это связано с тем, что песчаники (например, из района Клодзки) характеризуются разнообразным зернистым строением в пределах одного месторождения. Более высокие части месторождения могут содержать крупнозернистый и очень твердый камень; средние части могут содержать среднезернистый и менее твердый камень; тогда как самые низкие части содержат мелкозернистый и умеренно твердый песчаник. Таким образом, партии песчаника из одного и того же раскопа могут отличаться друг от друга в большей степени, чем песчаник, происходящий из шахты, расположенной на расстоянии нескольких сотен километров [5].Экологически чистая альтернатива — использовать искусственные камни, которые разработаны в соответствии с руководящими принципами и критериями, основанными на исторических свойствах материалов [6]. Совместимый ремонтный раствор — это консервационный материал, который никоим образом не влияет на местные исторические материалы. прямо или косвенно. Таким образом, он не вызывает химических изменений в исторических материалах, не инициирует и не усугубляет явления деградации и обеспечивает сохранность исторического каменного материала.Проведенные исследования связаны с разработкой методологии, направленной на облегчение оценки совместимости посредством общих советов и тематических исследований, а также определения показателей несоответствия свойств ремонтного раствора по отношению к ремонтируемой поверхности [7,8,9]. Раствор со свойствами, подобными определенному типу камня, совместимый, экологически чистый продукт может быть получен по невысокой цене с использованием местных ресурсов. Растворы для ремонта специально разработаны для каждого места; они имеют внешний вид натурального камня, а также сохраняют прочность и возможность адаптации к местной среде без побочных эффектов [1,10].Многочисленные исследования, связанные с разработкой новых строительных смесей, также относятся к их совместимости с точки зрения применения в консервационных работах [9,10,11,12,13,14]. Было показано, что ремонтный раствор не может содержать вредных соединений, таких как соли ( например, сульфат кальция или соли натрия), которые могут отрицательно повлиять на материал и — в случае сырости — разрушить его [15]. Чтобы поддерживать стабильное и аналогичное содержание влаги, ремонтные растворы не должны увеличивать капиллярный подъем в историческом материале [15]. 16].Количество пор и их размер обеспечивают соответствующую микроструктуру раствора, которая связана с транспортировкой влаги, что, в свою очередь, влияет на долговечность, а также устойчивость к солевой и морозной коррозии [17].

Если совместимость подтверждена, может быть обеспечена максимальная долговечность, а также возможность использования раствора для дальнейшего ремонта.

Совместимость ремонтного раствора связана, среди прочего, с происхождением сырья, используемого при его производстве.«Зеленые» растворы изготавливаются из переработанных и возобновляемых материалов [18]. Процессы приобретения сырья и производства строительных растворов также оцениваются с точки зрения потребления энергии и выбросов загрязняющих веществ в процессе. Сырье, используемое в традиционных растворах (например, кальций, пуццолановые материалы, переработанный заполнитель природного камня), не требует большого количества энергии для их производства, не оставляя остатков, которые необходимо утилизировать. Более того, в эпоху все более популярного устойчивого развития важно искать альтернативные источники природных агрегатов [19,20,21,22].Высокая долговечность, характерная для традиционных растворов, используемых в исторических зданиях и памятниках, подверженных неблагоприятным факторам окружающей среды, способствует благоприятному результату оценки жизненного цикла и устойчивому развитию. В последние годы цементные и полимерные растворы, несовместимые с историческими строительными материалами, были широко используется в консервационных работах. Они не только наносят ущерб историческому материалу, но и обладают ограниченной прочностью. Негативный эффект несовместимых ремонтных смесей объясняется их физико-химическими свойствами, которые отличаются от исходных строительных материалов [1].Крепость Клодзко (рис. 2 и рис. 3) является одним из самых важных и выдающихся памятников Нижнесилезского воеводства. Крепость расположена на Замковой горе (369 м над уровнем моря) в центре города, занимая площадь более 30 га. Объект неразрывно связан с историей города Клодзко. В IX веке на этом месте располагалась деревянная крепостная стена, а в XII веке на территории крепости были заложены кастеляны. Позже замок был превращен в особняк, состоящий из жилых домов, часовни и церкви.В середине 16 века крепость была расширена нижним и средним уровнями, которые вместе с верхним уровнем и укреплениями составляли большую оборонительную систему города. Дальнейшие укрепления были созданы в 1690–1702 гг. Крепость Клодзко, как и в Козле и Свиднице, была крупнейшей крепостью в Силезии. Наряду с изменениями в ведении войны роль этих укреплений уменьшалась до конца 18 века, когда экспансия прекратилась. В настоящее время Клодзская крепость является одним из самых привлекательных военных сооружений в Европе [23].Исследования, проведенные в крепости Клодзко, показывают, что деградация каменных стен связана с применением растворов, несовместимых с историческими материалами [24]. Как сообщалось в исследовании, существенная деградация внешних поверхностей стен была вызвана присутствием соли в цементных растворах, используемых в качестве связующего.

В данной статье представлены три ремонтных раствора для выбора наиболее оптимального и совместимого. Изменяя фракции заполнителя, были предприняты усилия для получения растворов с указанными выше характеристиками, подходящих для ремонта камня с различным размером зерна.Основными критериями были капиллярные свойства растворов и их прочность на сжатие. Эти две характеристики в основном определяют долговечность соединений камня и раствора. Раствор должен иметь лучшие капиллярные свойства, чем песчаники, чтобы он мог действовать как фильтр, который вытягивает воду из камней и, в основном, солевые растворы. Таким образом, миномет берет на себя роль буфера, защищая исторические камни от разрушения, но при этом уступая ему самому. Чтобы раствор выполнял свою защитную функцию, его механическая прочность не должна быть выше, чем у песчаника.Более слабые растворы легче повредить, чем песчаники, в случае колебаний температуры, замерзания воды и действия водорастворимых солей. На основе этих исследований были сформулированы рекомендации по приготовлению более совместимого раствора, который можно было бы использовать при строительстве и ремонте памятников (например, крепости Клодзко). По сравнению с предыдущими исследованиями, это первый случай, когда заполнитель был полностью заменен заполнителем песчаника, что позволило разделить фракции.Впервые в этом типе исследований краситель сополимер винилацетата и метилцеллюлозы с гидрофобной примесью был добавлен в качестве добавки.

3. Результаты и обсуждение

Свойства раствора, используемого для заполнения камня, должны быть сопоставимы с исходной породой, но с меньшей прочностью [40]. Важно, чтобы раствор имел внешний вид, цвет и текстуру, похожие на камень. Затвердевший ремонтный раствор должен иметь сопоставимую или более низкую долговечность, чем камень, а также высокую устойчивость к морозу и вредным веществам, кристаллизующимся в порах материала.Чтобы обеспечить надлежащий отвод влаги от ремонтируемой поверхности, раствор должен отличаться более высоким капиллярным поглощением для поглощения влаги и солевых растворов. Одновременно должна быть обеспечена высокая проницаемость [41]. В Таблице 5 и Таблице 6 и на Рисунке 5 представлены физические свойства ремонтных растворов для реконструкции из песчаника. Мелкозернистые растворы М1 характеризовались самой высокой удельной плотностью. Эти растворы показали самую низкую кажущуюся плотность и самую высокую общую пористость.Растворы с наибольшей кажущейся плотностью (т.е. М2) оказались наименее пористыми из исследованных растворов. Из-за пагубного воздействия воды на камень важна соответствующая пористая структура восстановительного раствора. Пропускная способность водяного пара должна быть выше или равна способности камня, чтобы обеспечить более быстрое удаление воды изнутри камня [11]. Следует помнить, что с увеличением количества цемента в цементно-известковом растворе уменьшается пористость материала [42].З. Павлик и др. [43] показали, что замена природного заполнителя заполнителем песчаника в количестве 25% от массы заполнителя снижает пористость цементных растворов на 2% по сравнению с эталонными растворами. Водопоглощение по массе рассматриваемых растворов составляет от 24,3 до 34,5. (%), тогда как коэффициент водопоглощения находился в пределах от 11,63 до 73,85 (кг / м ² · с ^0,5 ). Наибольшего капиллярного поглощения достигли мелкозернистые растворы М1 с коэффициентом водопоглощения 73.85 (кг / м ² · с ^0,5 ). Более высокое капиллярное поглощение раствора по сравнению с камнем позволяет вредным веществам накапливаться в их порах, а не в камне [44], что защищает его от негативного воздействия солей, содержащихся в воде. Более высокая водопоглощающая способность связана с высокой пористостью растворов. Эта зависимость показана на рисунке 6. Наибольшее водопоглощение по массе, равное 34,5%, было достигнуто при использовании мелкозернистых строительных смесей М1. Полученные результаты показывают, что применение мелкозернистого заполнителя в строительных растворах увеличивает их водопоглощаемость и пористость.Это было подтверждено исследованиями растворов с белым цементом, проведенными Brycki W. et al. [45,46]. Авторы [45] исследовали основные свойства различных типов растворов с заполнителем, содержащим песчаники Lgota, Godula и Istebna со средним, мелким и однородным размером зерна. Мелкозернистый заполнитель из песчаника Годула увеличивал капиллярное впитывание строительного раствора более чем в два раза по сравнению со среднезернистым строительным раствором. Эта зависимость была подтверждена дальнейшими исследованиями Brycki W.и другие. [46]. Мелкозернистые растворы с известняковым заполнителем обладают на 20% большей водопоглощающей способностью, чем крупнозернистый заполнитель, одновременно достигая на 11% большей прочности на сжатие. Аналогичные выводы были сделаны Домасловским В. [41], который исследовал растворы с мелкозернистым заполнителем. из дробленых песчаников Готланд и Обернкирхен. Исследуемый раствор с белым цементом показал вдвое большее водопоглощение по сравнению с раствором с кварцевым песком. В таблице 7 представлены механические свойства и долговечность разработанных ремонтных растворов.Прочность на сжатие ремонтного раствора должна быть ниже, чем у камня. Растворы достигли прочности на сжатие в диапазоне 3,72–6,98 (МПа). Эти значения были ниже, чем у испытанного песчаника, прочность на сжатие которого составила 37,70 МПа. Прочность растворов на разрыв при изгибе находилась в диапазоне 1,58–2,98 (МПа). Наименьшую прочность на сжатие и изгиб продемонстрировали растворы с крупным заполнителем. Миранда Л.Ф.Р и др. [47] утверждают, что грубые заполнители создают более слабые связи между заполнителем и суспензией, что приводит к снижению прочности строительных растворов на сжатие [40].В случае мелкозернистых заполнителей долговечность межфазной связи в значительной степени зависит от пористости поверхности измельченного заполнителя [48]. Форма кромок переработанных частиц заполнителя отвечает за увеличение прочности на сжатие, способствуя улучшению прочность переходной зоны между заполнителем и цементным раствором в результате сцепления заполнителя. Аналогичные выводы были сделаны Коринальдези В. и соавт. [49]. Однако P. Quiroga et al. [50] заметили, что заполнитель, полученный дроблением горных пород, имеющий угловую форму, объединяется с цементным раствором, вызывая снижение удобоукладываемости.Это привело к увеличению потребности в воде, что, в свою очередь, снизило прочность раствора на сжатие. Чтобы этого избежать, необходимо выбрать подходящее соотношение воды и цемента в растворах с рециклированным заполнителем или использовать подходящие псевдоожижающие добавки. Положительное влияние переработанного заполнителя на прочность цементных растворов и бетонов подтверждено многими исследованиями, доступными в литературе [43,49,50,51,52]. Павлик и др. [43] заметили, что замена 25% природного песка заполнителем из песчаника увеличивает прочность строительных растворов на сжатие и изгиб на 15 и 4 (%) соответственно по сравнению с контрольными образцами.Исследования, проведенные Sanjay Mundra M. et al. [51] на бетоне с заполнителем из отходов песчаника показали, что наивысшая прочность на сжатие была достигнута у цементных композитов с мелкозернистым заполнителем песчаника в количестве 30% с соотношением в / ц 0,4 и 0,45. Авторы объясняют увеличение прочности благоприятным механизмом гидратации за счет создания однородной и плотной матричной структуры между заполнителем и суспензией. С другой стороны, команда Прасетиа-Маулан [52] сообщила, что прочность раствора на сжатие, измеренная через 28 дней, увеличивалась вместе с количеством отходов.Полная замена природного речного песка каменными отходами при водном соотношении 0,5 повысила среднюю прочность на сжатие на целых 80% по сравнению с образцом без заполнителя отходов. Все испытанные растворы характеризовались низким отношением прочности на сжатие к пределу прочности на разрыв (f _см / f _fm ). Это означает, что растворы на основе известкового вяжущего показали упругие свойства, соответствующие низкому модулю упругости. Это было доказано в исследованиях синдрома Бриколо-Роверо [53].Stefanidou M. et al. [54], сравнивая строительные растворы с натуральным песком и переработанным песком с различными связующими, обнаружил, что песок переработанного происхождения улучшает прочность на сжатие строительных растворов на извести и известково-пуццолановых связующих, в отличие от природного песка с цементными связующими. Это происходит из-за реакции между известью и кремнеземными Al-Si компонентами заполнителя. Была получена более высокая прочность, чем у известняковых растворов, что стало возможным благодаря добавлению белого цемента, а также сополимера винилацетата и этилена. к связующему.Белый цемент характеризовался высокой прочностью на сжатие и стабильностью, тогда как его эстетическая ценность, обусловленная белым цветом, способствует его широкому применению в качестве компонента штукатурных смесей, архитектурных элементов и ремонтных растворов [42]. Добавление цемента в известняковый раствор. в количестве менее 40% несколько улучшили прочность на сжатие и ускорили процесс связывания, не оказывая значительного влияния на пластичность раствора [55]. В свою очередь упрочняющая добавка, соответствующая сополимеру винилацетат-этилен в количестве 0.9% веса цемента успешно улучшили прочность растворов на сжатие и изгиб [25]. Все три типа растворов оказались морозостойкими, с потерей веса после 25 циклов замораживания-оттаивания в диапазоне 0,29–0,3 (%) . Фотографии случайных образцов раствора после испытаний на морозостойкость представлены на рисунке 7. На фотографиях четко видно отсутствие внешних повреждений, трещин и полостей. На морозостойкость влияют гранулометрия и общая пористость раствора [54,56]. Более того, Фон Конов Т.[57] объясняет, что мелкозернистые агрегаты увеличивают агрегированный индекс (AI), тогда как крупнозернистые агрегаты его понижают. Заполнители с высоким AI характеризуются низким модулем упругости и высокой морозостойкостью. Исследованные ремонтные растворы показали повышенный вес после испытания на кристаллизацию соли. Это означает, что значительная часть солей из раствора Na ₂ SO ₄ кристаллизовалась в порах строительного раствора, не вызывая каких-либо повреждений. Высокая стойкость к кристаллизации солей обусловлена ​​высокой пористостью известняково-цементных растворов.Зависимость веса кристаллизованных солей от общей пористости представлена ​​на рисунке 8. Строительные растворы M2 с более низкой пористостью показали наименьшее увеличение веса после испытания устойчивости к кристаллизации соли, тогда как наибольшее количество соли кристаллизовалось в строительных растворах M1 с наивысшей пористостью. .Barnat-Hunek D. et al. [25] указали на положительный эффект сополимера винилацетата и этилена на снижение пористости и водопоглощающей способности строительных растворов и повышение их прочности.Наблюдалось снижение потери веса после испытания на морозостойкость и испытания на кристаллизацию соли, достигнув 52 и 23%, соответственно, по отношению к немодифицированным образцам. Цементно-известняковые растворы были более устойчивы к сульфатным солям, чем чистые известняковые растворы; следовательно, образцы не были полностью разрушены в растворе Na ₂ SO ₄ . Аналогичные выводы были сделаны Winnefeld F. et al. [58]. В свою очередь, Gulbe L. et al. [56] наблюдали, что сопротивление кристаллизации соли увеличивалось вместе с содержанием цемента в известняково-цементных растворах.В то время как образцы с содержанием цемента 2 и 4 (%) показали потерю веса после 12 циклов испытания на сульфатостойкость, растворы с содержанием цемента 8 и 10 (%) не показали изменения веса. Повышенное содержание цемента также положительно сказалось на морозостойкости известняково-цементных растворов. Растворы с содержанием цемента 2 и 4 (%) полностью разрушились после 10 циклов замораживания и оттаивания; Напротив, образцы с более высоким содержанием цемента были неповрежденными и не показали потери веса.

продуктов | Сакрете

Строительные смеси

Строительные строительные смеси бывают разных типов и различной прочности. Каждый тип должен соответствовать или превышать указанную в отрасли прочность на сжатие, чтобы соответствовать требованиям этих указанных типов. Это справедливо для любой смеси, которая смешивается и расфасовывается производителем или смешивается вручную в полевых условиях.

Тип M — Требуется полное отверждение 2500 psi
Тип S — Требуется 1800 psi / полное отверждение
Тип N — Требуется 750 psi / полное отверждение
Тип O — Требуется 350 psi / полное отверждение
Тип K — Требуется 75 фунтов на квадратный дюйм / полное отверждение
Примечание: Типы M, S и N являются наиболее часто используемыми типами строительных растворов.

Кроме того, в составе этих типов растворов есть растворы, специально разработанные для использования в установках из каменного шпона и стеклоблоков.

SAKRETE предлагает несколько из этих широко используемых типов строительных смесей.

Раствор для бурового раствора — A
Раствор на основе портландцемента, предназначенный для укладки толстых слоев под керамическую или карьерную плитку.

Раствор для стеклянных блоков — Качественная смесь белого цемента, извести, песка и специальных добавок. Имеет звание миномет типа S.

Раствор для строительных смесей типа N — Раствор общего назначения для укладки кирпича, блоков или камня или для ремонта швов. Используется только для приложений выше уровня.

Раствор для строительных смесей типа S — Продукт подрядного качества для укладки кирпича, блока или камня. Его также можно использовать в качестве царапин или коричневого покрытия при штукатурке. Может использоваться как выше, так и ниже уровня.

Раствор для облицовки камнем — высокоэффективный полимер-модифицированный раствор, предназначенный для затвердевания и затирки шпона из искусственного камня и натурального камня.

Высокотемпературный раствор — Сухой раствор для средних нагрузок, идеально подходящий для установки кирпичной кладки в каминах, кострищах или дымоходах, таких как установка глиняных футеровок дымоходов и обшивка дымовых труб. Обладает высокими термостойкими характеристиками и прекрасными прочностными свойствами.

Раствор для черепицы — смесь кладочного цемента и песка. Отвечает спецификациям ASTM C 270 для строительного раствора типа M и отвечает требованиям строительных норм Южной Флориды и Metro-Dade.

Советы по использованию строительного раствора:
Подготовка — ключ к любому проекту

• Храните пакеты в тени за 24 часа до использования.Тепло и солнечные лучи нагревают агрегаты в смеси, что может вызвать мгновенное схватывание материала при смешивании.
• Используйте холодную воду для смешивания материала в жаркую погоду, чтобы избежать срабатывания вспышки.
• Смешанный раствор приобрел надлежащую консистенцию, когда в смеси можно сделать выступы, и они будут стоять.
• Строительные смеси в мешках могут быть окрашены минерально-оксидными пигментами, а также могут быть окрашены.
• Следуйте инструкциям по смешиванию, приготовлению и нанесению.

Механические свойства раствора, содержащего переработанные ракушки Acanthocardia tuberculata в качестве совокупной частичной замены

Введение

Отрасль аквакультуры обеспечивает пищу и работу для людей и играет важную роль в экономике стран [1]. Ракушки — это защитный экзоскелет моллюсков и побочные продукты аквакультуры. Кроме того, различные моллюски употребляются каждый день в пищу, а несъедобные раковины выбрасываются.Китай в настоящее время является крупнейшим производителем моллюсков (устриц, моллюсков, гребешков, раковин мидий и т. Д.) В мире, ежегодно утилизируя около 10 миллионов тонн отходов морских ракушек [2]. Европейский Союз производит 600 000 тонн отходов моллюсков [3]. Эти морские ракушки имеют небольшую коммерческую ценность или не имеют ее вообще и часто выбрасываются в открытые поля или на свалки, создавая тем самым неприглядный вид и неприятный запах. Кроме того, необработанные отходы морских ракушек, оставленные на долгое время, могут привести к микробному разложению солей на (нежелательные) газы, такие как сероводород, аммиак и амины [4].Следовательно, когда образуется большое количество отходов морских ракушек, они могут вызвать серьезные экологические проблемы. Перспективным решением проблемы обращения с отходами морских ракушек является их использование в качестве заполнителя в бетоне [5]. Природный заполнитель, такой как песок, гравий или щебень, является основным компонентом бетона как по объему, так и по массе. Поскольку ежегодно производится огромное количество бетона, разумно следует, что для производства бетона добывается большое количество природного заполнителя. По консервативным оценкам, мировое потребление заполнителя превышает 40 миллиардов тонн в год, и от 64% до 75% добытого заполнителя используется для производства бетона [6].В литературе некоторые отходы использовались в бетонных и строительных смесях, например, пластмассы, стекло или отходы после сноса строений [7–10]. Однако все эти отходы представляют вторую проблему в процессе сноса. Пластмассы, в частности, имеют очень длительное время разрушения, которое превышает срок службы здания [11]. Из-за их свойств ранее предпринимались попытки использовать морские ракушки в качестве частичной или полной замены природного заполнителя в строительных растворах и бетонных смесях [12–14].Использование ракушек выгодно, поскольку они обладают физическими свойствами, очень близкими к свойствам обычно используемых природных заполнителей. Наконец, использование ракушек в строительстве способствует защите окружающей среды в дополнение к сохранению природных ресурсов с помощью экономичных материалов [15].

Таким образом, конечной целью данной статьи является оценка возможности использования ракушек в качестве замены фракции заполнителя в строительном растворе. Материалы были приготовлены путем добавления ракушек Acanthocardia tuberculata, которые представляют собой пищевые отходы, предназначенные для захоронения, поскольку частичные инертные заместители в строительных растворах и композитах были охарактеризованы как с химической, так и с механической точки зрения.

Материалы и методы

Цемент для нефтяных скважин Класс G (Лафарж Северная Америка), стандартный песок CEN (природный кремнистый песок, состоящий из округлых частиц с содержанием кремнезема не менее 98%, гранулометрический состав которого находится в определенных пределах согласно UNI EN 196-1) был приобретен в Societé Nouvelle Du Littoral, материалы для этого экспериментального исследования были использованы в качестве материалов для этого экспериментального исследования.SH предварительно промывали и измельчали ​​с использованием шаровой мельницы для получения примерно такого же гранулометрического состава песка, как показано гранулометрическим составом (рис. 1).

Было изготовлено четыре типа образцов строительных растворов с разным процентом замещения по массе заполнителя с ракушками (0%, 5%, 10% и 15%). Все смеси были приготовлены с соотношением вода / цемент (в / ц), равным 0,50, и соотношением цемент / заполнитель 1: 3. Все материалы были взвешены в соответствии с количествами, требуемыми при расчете смеси (таблица 1), и смешаны в соответствии с UNI EN 196-1: 2005.Сначала деионизированная вода и цемент смешивались в течение 30 секунд, затем песок или SH и песчаный порошок (предварительно взвешенные и смешанные вместе внутри химического стакана) постепенно вливались в раствор в течение первых 30 секунд смеси. В следующие 30 секунд все материалы перемешивались на высокой скорости, после чего миксер останавливали на 90 секунд: в первые 30 секунд удаляли остатки материала, оставшиеся на стенках чаши, затем смеси давали отстояться. После перерыва смеситель снова включили на высокой скорости еще на 60 с.В конце фазы перемешивания цементную смесь медленно переносили в стальную форму, состоящую из четырех призматических образцов 20 × 20 × 80 мм, тщательно избегая попадания воздуха, а затем помещали в печь при 85 ° C на 24 часа при 100 ° C. % влажность.

После завершения созревания образцов в середине грани, перпендикулярной разливочной поверхности всех образцов, был сделан U-образный надрез глубиной 6 мм в соответствии с рекомендациями по геометрии и размерам, описанными в JCI-S. -001 стандарт.Образцы прошли испытания на трехточечный изгиб смещения при открытии трещин (CMOD) с использованием зажимного манометра для оценки как прочности на изгиб, так и ударной вязкости, как описано в литературе [16]. Впоследствии две половины сломанной призмы были подвергнуты испытаниям на сжатие. Все испытания проводились на универсальной испытательной машине Zwick Z050. Картины дифракции рентгеновских лучей (XRD) были получены с использованием рентгеновского дифрактометра PW3040 / 60 X’Pert PRO MPD от PANalytical в геометрии Брэгга – Брентано с источником анода Cu Kα при 40 кВ и 40 мА.Термогравиметрический анализ проводили на приборе для ТГА Mettler Toledo 1600 на воздухе. Образцы нагревали от 25 ° C до 1000 ° C с постоянной скоростью нагрева 10 ° C / мин. Воздух подавался с постоянной скоростью (50 мл / мин). Стереомикроскоп Leica EZ4W использовался для исследования структуры измельченной морской ракушки и стандартного песка. Плотность утряски оценивалась в соответствии со стандартом ASTM B527-15.

Результаты и обсуждение

Рентгенограмма измельченных в порошок ракушек представлена ​​на рис.2. Как предполагается в литературе [17,18], структура оболочек Acanthocardia tuberculata представляет собой чистый арагонит (который является особым полиморфом СаСО3, согласно карте JCPDS № 05-453). Параметры ячейки, рассчитанные путем уточнения структуры с использованием программного обеспечения Maud, равны a = 4,9669Å, b = 7,9690Å, c = 5,7511Å соответственно. Эти параметры демонстрируют небольшое отклонение от значений геологического арагонита, в частности по направлению c, из-за биогенного происхождения раковины [18,19].

Чтобы понять соотношение органических веществ в ракушках, термогравиметрический анализ ракушек показан на рис. 3. Профиль кривых выявил два основных тепловых явления: (i) потеря веса около 150 ° C из-за окисления и удаления. органического материала из ракушек [20], за которым следует (ii) более значимая потеря веса, которая начинается примерно с. 550 ° C и продолжается до прибл. 850 ° C, что связано с химическим разложением CaCO3 на оксид кальция с высвобождением летучей двуокиси углерода, согласно литературным данным [21], оставляя конечный остаток при 1000 ° C, составляющий прибл.55 мас.%.

Результаты механических испытаний представлены на рис. 4: из рисунка видно, что как напряжение изгиба, так и вязкость немного уменьшаются. В первом случае использование 5%, 10% и 15% SH показало снижение на 7%, 22%, 10%, соответственно, по сравнению с растворной смесью. Что касается ударной вязкости, наблюдалось снижение примерно на 16,5% в случае SH 5% и 30% как для SH 10%, так и SH 15% по сравнению со смесью без SH (т. Е. Строительного раствора). Такое снижение по сравнению с растворной смесью не наблюдается в случае испытаний на сжатие: для смесей с замещением SH на 5% и 15% наблюдалось небольшое снижение прочности на сжатие менее чем на 1% и 6% соответственно. .Однако в случае образцов SH 10% потеря сопротивления составила около 12%. Это снижение механических свойств согласуется с другими результатами, представленными в литературе для других типов оболочек. Среднее снижение механических свойств составляет около 13% для 5% замещения и 6,5% для 10%, и, в частности, наши результаты по прочности на сжатие выше в отношении 5% замещения и несколько ниже в отношении 10% [12 , 13].

Это явление (то есть снижение изгибного напряжения и снижения ударной вязкости строительного раствора) в значительной степени объясняется более высоким водопоглощением агрегатов морских ракушек.Экспериментальные испытания, проведенные на образцах, показали, что SH абсорбирует около 10,5% воды по отношению к своему весу, что приводит к снижению водоцементного отношения и, как следствие, к неоптимальной гидратации цемента. Присутствие органических веществ, подтвержденное термогравиметрическим анализом, также может влиять на снижение механических свойств. Eziefula et al. [12] нашли возможное объяснение тому, что более высокое отношение поверхности к объему морских ракушек приводит к тому, что поверхность меньше покрывается цементной пастой, что приводит к снижению прочности сцепления.В отличие от литературного объяснения низкой плотности [20], измельченные раковины, использованные в этой работе, смешанные со стандартным песком, имеют хорошую форму расположения и аналогичную морфологию (рис. 5). Хотя измеренный уровень уплотнения лучше, чем у нормализованного песка и ракушек (таблица 2), как известно, структура морской ракушки более хрупкая, чем у природного заполнителя (открытая пористость, рассчитанная по водопоглощению, составляет около 30,6%). Как сообщается в литературе, морские раковины имеют более низкую устойчивость к фрагментации по сравнению с естественным заполнителем, что объясняет полученные механические результаты [21].

Nguyen et al. [21] свидетельствуют о том, что на механические свойства подобных композитов сильно влияет расположение гранул между морской раковиной и заполнителем. В частности, механические результаты, представленные в литературе [12,14] для аналогичных подложек, показывают общее снижение механических свойств при различных процентных долях замены заполнителя. Однако следует учитывать, что оба этих исследования относятся к использованию ракушек с различной плотностью и пористостью по сравнению с исследованным в этом исследовании (а именно, Acanthocardia tuberculata).Интересно, что прочность на сжатие, измеренная в этой работе, показывает меньшее снижение механических свойств по сравнению с анализируемой литературой, тогда как прочность на изгиб имеет результаты, соответствующие данным, собранным для композитов, содержащих другие типы оболочек. Сравнение с современным уровнем техники показало, что результаты, полученные с использованием Acanthocardia tuberculata, являются многообещающими, даже если эти системы являются внутренними переменными и зависят от типа используемой оболочки.