Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


К вопросу об адгезии цемента к пенополистиролу



2018-07-06 309 Обсуждений (0)
К вопросу об адгезии цемента к пенополистиролу 0.00 из 5.00 0 оценок




Известно, что контакты между частицами твердых веществ осуществляются через слои жидкости, которая должна хорошо смачивать их поверхности. Смачиваемость зависит как от химической природы твердого тела, так и свойств жидкости. Тонкие пленки жидкой фазы не только увеличивают истинную площадь контактов за счет повышения подвижности частиц, но и участвуют в изменении поверхностного потенциала твердой фазы и формировании адгезионно-когезионных контактов [1]. Полистиролбетон на цементном вяжущем представляет собой сложную систему, содержащую гидрофобные и гидрофильные частицы и полярную жидкость (воду), которая хорошо смачивает вещества с ионно-ковалентной кристаллической решеткой и не смачивает гидрофобную поверхность пенополистирола. Поэтому одним из условий формирования более прочных контактов в данной системе является создание промежуточных слоев из тонких пленок, обеспечивающих хорошую сцепляемость одновременно с пенополистиролом и цементом с помощью химических добавок. С целью повышения гидрофильности пенополистирола в работе были использованы следующие химические добавки: КМЦ, ПВА, акриловая грунтовка (АГ), С-3, моющее средство (МС) и пек талловый омыленный (ПТО). Перечисленные химические добавки или содержат полярную группу, как, например ПТО и моющее средство, сульфогруппу (С-3), или представляют собой водные высокодисперсные эмульсии синтетических клеев (ПВА, АГ), или коллоидную систему клея (КМЦ). Следовательно, перечисленные добавки характеризуются различной дисперсностью частиц: от истинных растворов с размеров частиц меньше 0,1 мк до эмульсии с размером частиц 1 мк и более [2]. Добавки вводились в количестве 0,2, 0,4, 0,6 и 0,8% от массы цемента, из расчета на сухое вещество. Величина адгезии оценивалась по пределу прочности при сдвиге. Для этого образцы-плиточки пенополистирола (5*5*2 см), поверхность которых смачивалась водными растворами добавок, склеивались цементным тестом, приготовленном на этих же растворах толщиной 1 см. Одновременно формовались образцы-кубики (2*2*2 см) из цементного теста с целью установления влияния добавок на прочность цементного камня, результаты представлены в таблице 1, 2 и на рисунке.

Таблица 1. Влияние вида и количества добавок на предел прочности при сдвиге в возрасте 7 суток.

Вид добавки   Предел прочности при сдвиге (кгс/см2) в зависимости от количества добавки (в % от массы цемента)
0,2 0,4 0,6 0,8 R сж доб/Rсж без доб
АГ 0,910 0,960 0,820 0,770 1,81-2,25
ПВА 0,929 0,871 0,816 0,647 1,52-2,21
С-3 0,827 0,860 0,896 0,953 2,02-2,24
МС 0,592 0,708 0,769 0,871 1,39-1,92
ПТО 0,405 0,487 0,509 0,571 0,95-1,34
КМЦ 0,484 0,496 0,501 0,538 1,14-1,27

* Rсж без доб. = 0,426 кгс/см2.

Таблица 2. Влияние вида и количества добавок на предел прочности при сжатии цементного камня в возрасте 7 суток.

Вид добавки   Предел прочности при сжатии (кгс/см2) в зависимости от количества добавки (в % от массы цемента)
0,2 0,4 0,6 0,8 Rсж доб/Rсж без доб
АГ 46,5 45,5 33,8 32,0 0,8-1,15
ПВА 51,5 43,5 42,5 39,5 0,98-1,27
С-3 41,8 42,5 47,3 45,5 0,3-1,16
МС 28,3 39,1 33,0 24,5 0,60-0,97
ПТО 29,2 30,8 32,0 25,6 0,63-0,79
КМЦ 41,4 26,15 25,2 16,3 0,40-0,65

 

* Rсж без доб. = 40,5 кгс/см2; образцы хранились в воде.

Анализ полученных результатов позволяет оценить эффективность химических добавок и определить их максимальную дозировку, исходя из значений предела прочности при сдвиге. При этом следует отметить, что все исследованные добавки повышают гидрофильность пенополистирола (угол смачивания < 900C). Практически одинаковую и более высокую адгезию показали добавки АГ, ПВА и С-3 при оптимальных дозировках, соответственно, 0,4, 0,2 и 0,8. При этом предел прочности при сдвиге в 2,21-2,25 раза выше, чем прочность на цементе без добавок (рис.). Также следует отметить пластифицирующий эффект перечисленных добавок, а именно снижается водопотребность при одинаковой пластичности на 6- 18,5%. Наиболее эффективной из этого класса добавок следует считать ПВА, т.к., и пластифицирующий эффект и повышение адгезии достигается при меньшей дозировке. В свою очередь добавки КМЦ, ПТО и МС повышают адгезию на 27-92%, однако, при этом возрастает водопотребность на 6 -17% и до 35% на КМЦ. Кроме того, данные добавки понижают прочность цементного камня при сжатии (табл. 2), следовательно, величина адгезионной прочности непропорциональна пределу прочности при сжатии. Эффективность добавок также оценивалась по способности окатывать сухим цементом поверхность полистирольных гранул (раствора с добавками), пошедшей на смачивание их поверхности. Концентрация растворов с добавками, используемая для смачивания их поверхности, составляла от 0,8 до 3,2%, что соответствовало принятым дозировкам (0,2-0,8% от массы цемента). В данном эксперименте исследовались три вида добавок при постоянном объеме гранул, постоянном расходе растворов и цемента. Гранулы окатывались в течении 2 мин. (1 мин. – в растворе и 1 мин. – в цементе). Установлено, что в зависимости от концентрации и вида добавки расходуется различное количество раствора для смачивания поверхности пенополистирола и лежит в пределах от 8 до 12,8% от объема гранул. Насыпная плотность окатанных гранул также изменяется и составляет от 0,37 до 0,47 г/см3, при этом насыпной объем увеличивается на 20%, а исходная насыпная плотность пенополистирольных гранул составляет 0,015 г/см3. Также следует отметить, что при одинаковых условиях окатывания поверхность полистирольных гранул покрывается цементным слоем не однородно, это наблюдается в случае применения ПВА и эмульсии АГ. Вероятно, это связано не только с шероховатостью поверхности гранул, но и с капельно-дисперсным строением эмульсии. В случае использования добавки С-3, не относящейся к разряду классических клеев, хорошая окатываемость вероятно связана с более высокой дисперсностью частиц, обеспечивающих большую площадь истинных контактов.

Таким образом, полученные результаты позволяют целенаправленно управлять процессами структурообразования в системе пенополистирол-цемент-вода.

 

Список использованных источников:

1. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смигла В.П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973, 278с.

2. Писаренко А.П., Поспелова К.А., Яковлев А.Г. Курс коллоидной химии. М.: Высшая школа, 1964, 250с.

3. Черкинский Ю.С. Полимерцементный бетон, М.:Стройиздат, 1984, 212с



2018-07-06 309 Обсуждений (0)
К вопросу об адгезии цемента к пенополистиролу 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: К вопросу об адгезии цемента к пенополистиролу

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (309)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)