Кочеткова М.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Россия

ПРОЦЕССЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ПЕНОПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫХ РАСТВОРОВ

Полимерцементные растворы имеют частично кристаллическую, частично аморфную структуру. При затворении цементно-песчаной смеси водой происходит растворение и гидролиз клинкерных минералов с образованием перенасыщенных растворов. Дальнейшее насыщение ведет к возникновению центров кристаллизации новообразований. Из кристалликов возникает коагуляционная структура, состоящая из мельчайших частиц новообразований в воде, обладающая небольшой прочностью. Начинается схватывание цемента. За счет срастания кристаллов новообразований и заполнения микропор гидросиликатами кальция происходит упрочнение структуры. Ее прочность зависит от формы и размеров кристаллов, прочности их сцепления, а также наличия микротрещин в стенках пор и капилляров. Количество и размеры пор зависят от соотношений компонентов, условий приготовления и выдерживания. Особое значение указанные факторы приобретают в пенополимерцементных растворах. Этим растворам свойственно наличие значительного количества разнообразных по форме размеров пор. Вводимый в различных количествах полимер заполняет мелкие поры, обволакивая поверхности крупных пор, что способствует упрочнению межпоровых перегородок.

Латекс СКС-65ГП, стабилизированный казеинатом аммония замедляет процесс формирования структуры полимерраствора. Структурообразование цементного раствора характеризуется предельным напряжением сдвига P_T. Изменения пластической прочности пенополимерцементного раствора изучали при помощи фотоэлектрического пластометра с выдачей информации на диаграммную бумагу при скорости ее перемещения 1800 мм/час. Индентором служил конус с углом при вершине 30^оС. Точность отсчета перемещения индентора составляла 0,1мм.

5

3

П:Ц=0,20

П:Ц=0,10

2

П:Ц=0,15

П:Ц=0,07

1

4

9

0

2

4

6

8

8

10

6

Время в часах

П:Ц=0

12

14

16

18

20

7

Рис.1. Изменение пластической прочности пенополимерцементного раствора в зависимости от П:Ц

Первоначальную нагрузку на конус 35 г (собственный вес) в последующем по мере упрочнения структуры, увеличивали, обеспечивая погружение конуса не менее чем на 8-10 мм. В каждый период времени делали три замера с нахождением среднего значения величины погружения h. По полученным данным была построена пластограмма изменений пластической прочности пенополимерцементных растворов с объемной массой смеси 1450-1550 кг/м³ в зависимости от П:Ц (рис. 1).

Хотя введенный в раствор полимер способствует увеличению пластической прочности, однако при увеличении его количества этот эффект ослабляется. Такая аномалия свидетельствует о том, что природа явления не отображает непосредственно кинетику гидратации. Повышенную пластическую прочность пенополимерцементных составов можно вероятно объяснить рядом факторов, а именно: значительным понижением В:Ц, повышенной вязкостью полимерцементных составов, быстрым образованием упругой пленки на поверхности раствора, которая замедляет внедрение индентора в раствор.

3 часа 30 мин.

60

120

0

5

10

15

20

240

25

180

Время в сек.

30

50 мин.

1 час 15 мин.

1 час 45 мин.

2 часа 30 мин.

Рис.2. Изменение развития пластических деформаций пенополимерцементного раствора с П:Ц=0,20 в начальный период структурообразования

С увеличением П:Ц растворы длительное время сохраняют вязко-пластические свойства – «не каменеют». Даже через сутки в растворе с П:Ц=0,20 и более, индентор легко внедряется и потенциометр выдает диаграмму деформаций (рис.2).

Литература

1.Гусев Н.И. Влагопроницаемость и паропроницаемость полимерцементного раствора для защитно-отделочного покрытия пенобетона / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, Е.С. Аленкина //Региональная архитектура и строительство. – 2015. – №2. – С. - 68-72.

2. Гусев Н.И. Задачи исследования защитных свойств полимерцементных поризованных растворов для стен из пенобетона/ Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова, А.С. Щеглова// Современные научные исследования и инновации. – 2014. – №12-1 (44). – С. 84-87.