Пластифіковані цементи та будівельні мурувальні розчини на їх основі

Abstract

Дисертаційна робота присвячена питанням розробки теоретичних основ отримання сильнопластифікованих цементних систем з комплексними добавками пластифікуюче-повітровтягувальної дії для одержання шляхом раціонального проектування мезоструктури будівельних розчинів високої функціональності, що характеризуються покращеною легкоукладальністю та терміном придатності розчинових сумішей, забезпечують запроектовану марку за міцністю на стиск та відповідні показники якості будівельного розчину. Встановлено закономірності формування мікроструктури цементної матриці високофункціональних будівельних розчинів; проведено оптимізацію комплексних добавок повітровтягувальної та прискорюючої дії для будівельних розчинів, що тверднуть при понижених додатних та від`ємних температурах; запропоновано основи технології пластифікованих цементів для будівельних розчинів та здійснено апробацію розроблених складів високофункціональних будівельних мурувальних розчинів у промислових умовах.Диссертационная работа посвящена вопросам разработки принципов получения сильнопластифицированных цементных систем за счет их модифицирования полифункциональными добавками с воздухововлекающим эффектом для получения путем направленого проектирования мезоструктуры строительных растворов высокой функциональности, характеризующихся высокой удобоукладываемостью растворной смеси и обеспечиваючих повышение качества раствора и кладки. Комплексом проведенных исследований установлены физико-химические особенности гидратации пластифицированных портландцементнов для строительных растворов. Выявлено, что уплотнение цементного камня за счет кольматации открытых пор портландитом и АFm-фазами способствует повышению его прочности, а образование эттрингита на поверхности открытых пор приводит к компенсации усадки. Добавки гидрофобно-пластифицирующего действия приводят к образованию в растворной смеси значительного количества эластичных пузырьков, равномерно распределенных в цементном тесте. Показано, что микроструктура цементной матрицы играет определяющую роль в формировании механических свойств строительного раствора. Методом растровой электронной микроскопии установлено, что при высоких градиентах напряжений, возникающих при хрупком разрушении, термических ударах, замерзании воды, замкнутые поры препятствуют распространению трещин в глубину твердого тела. Методом математического планирования эксперимента проведена оптимизация составов пластифицированных многокомпонентных цементов для строительных растворов типа ЦБР ПВ согласно ДСТУ Б В 2.7-124-2004. Исследовано влияние модификаторов воздухововлекающего действия и наполнителей на фазовый состав и микроструктуру цементной матрицы строительных растворов. Проектирование составов растворов на основе пластифицированных цементов позволяет получить удобоукладываемые и легко перекачиваемые насосами строительные растворные смеси (марка за подвижностью П12, П14), характеризующиеся сохраняемостью до 9 часов, пониженной средней плотностью -1600-1800 кг/м3, высокой водоудерживающей способностью (96-97%) и расслаиваемостью в пределах 7-8%. При этом обеспечивается проектная марка раствора по прочности на сжатие М100 с необходимыми показателями качества, в том числе при твердении в условиях знакопеременных и отрицательных температур. Строительные растворы на основе сильнопластифицированных цементов характеризуются маркой по морозостойкости F75. При использовании аэрированных строительных растворов с пониженной плотностью до 1560-1600 кг/м3 достигается снижение коэффициента теплопроводности до 0,66...0,71 Вт/(м•К). что способствует повышению термического сопротивления стены. Высокофункциональные строительные растворы обеспечивают качество кладки (полнота и равномерность заполнения швов, соблюдения рациональной их толщины), адгезию раствора и улучшенное сцепление с основой, а также прочность и деформативность. При введении воздухововлекающих добавок несколько уменьшается модуль упругости растворов и возрастет коэффициент Пуассона, что способствует снижению возможности образования трещин при твердении кладочных растворов. Разработаны технологические схемы производства пластифицированных цементов для строительных растворов и произведен выпуск опытных партий на ОАО “Николаевцемент”. Промышленное производство удобоукладываемых растворных смесей налажено на предприятии строительных материалов ПП «Застава» (г. Червоноград). Строительной компанией ООО «Мебель-Сервис» разработанные составы высокофункциональных растворов внедрены при строительстве 12-ти этажного дома в г. Червоноград, в том числе в условиях знакопеременных и отрицательных температур. Показано, что централизованное приготовление растворов на бетоннорастворном заводе с доставкой автобетоносмесителями на строительную площадку обеспечивет повышение производительности труда и снижение себестоимости строительства.The thesis is devoted to the development of theoretical bases to obtain plasticized cement systems with complex admixtures of plastiсizing and air-entraining action to get by rational design of mesostructure of mortars with high functionality, characterized by improved workability and expiration date of mortar mixtures and provide the designed compressive strength and related parameters of mortar quality. Patterns of the microstructure formation of cement matrix of high performance mortar are set; optimization of complex admixtures of air-entraining and accelerating action for building mortars, which harden at low positive and minus temperatures is made. The foundation of technology of plasticized cement for masonry mortars is suggested and approbation of developed compounds of high performance masonry mortars in industrial conditions is carried out.