турных данных следует, что первые 1-2 часа наибольшее влияние на свойства пеноцементного теста оказывает промежуточная фаза клинкера, состоящая из
C3A и C4AF, что обусловлено высокой скоростью гидратации гидратного фазо-
образования.
Вяжущее делали более алюминатным путем введения мономинерала C3A
в интервале 5,2-8,8 % с шагом 0,9 %. Подобным же образом вводили C4AF в
интервале 13,4-18,9 % с шагом 0,9 %. В качестве пенообразователя был исполь-
зован «Пеностром» с рабочей концентрацией 0,08 мас. %.
Испытания образцов камня на прочность при сжатии и изгибе проводили на серии из трех образцов в возрасте 28 суток. Результаты исследований пред-
ставлены в табл. 7.
|
|
|
Таблица 7 |
|
Влияние С3А на физико-механические характеристики пенобетона |
||||
Общее содержание |
Средняя |
Предел прочности |
Предел прочности |
|
плотность, |
при изгибе в возрасте |
при сжатии в возрасте |
||
С3А в системе, % |
||||
кг/м3 |
28 сут., МПа |
28 сут., МПа |
||
5,2 |
520 |
0,60 |
1,2 |
|
6,1 |
600 |
0,75 |
1,6 |
|
7,0 |
650 |
0,80 |
1,8 |
|
7,9 |
715 |
0,87 |
1,9 |
|
8,8 |
830 |
1,05 |
2,9 |
|
Из приведенных в табл. 7 экспериментальных данных следует, что по ме-
ре увеличения содержания в цементе С3А от 5,2 до 8,8 % наблюдалось повыше-
ние средней плотности образцов при меньшем росте предела прочности при сжатии. Увеличение содержания в цементе С3А отрицательно влияло на крат-
ность и стойкость пены, а также увеличивало расход пенообразователя при прочих равных условиях.
Экспериментальные данные показали, что чем выше содержание С3А в цементе, тем хуже поровая структура пенобетона, тем сложнее добиться полу-
чения пенобетона малой плотности.
Результаты испытаний образцов с добавлением С4АF представлены в табл. 8.
10
Химия, физика и механика материалов. Выпуск № 1 (28), 2021
|
|
|
Таблица 8 |
|
Влияние С3А на физико-механические характеристики пенобетона |
||||
Общее содержание |
Средняя |
Предел прочности |
Предел прочности |
|
плотность, |
при изгибе в возрасте |
при сжатии в возрасте |
||
С4АF в системе, % |
||||
кг/м3 |
28 сут., МПа |
28 сут., МПа |
||
13,4 |
560 |
0,65 |
1,3 |
|
15,3 |
600 |
0,74 |
1,9 |
|
16,2 |
650 |
0,75 |
2,0 |
|
17,1 |
615 |
0,70 |
1,8 |
|
18,0 |
590 |
0,60 |
1,6 |
|
18,9 |
580 |
0,50 |
1,3 |
|
Из приведенных в табл. 8 экспериментальных данных следует, что по ме-
ре увеличения содержания в цементе С4АF от 13,4 % до 16,2 % наблюдалось увеличение прочности изделий при пропорциональном росте плотности.
Заключение. Установлено, что по мере увеличения содержания в цемен-
те С3А наблюдается повышение средней плотности образцов, приготовленных с использованием анионного пенообразователя, при меньшем росте предела прочности при сжатии. Увеличение содержания в цементе С3А отрицательно влияет на кратность и стойкость пены, а также увеличивает расход анионного пенообразователя при прочих равных условиях.
Образцы из пенобетона с добавкой в качестве пенообразователя «Мор-
пен», содержащего катионные поверхностно активные вещества, значительно менее чувствительны к действию указанных выше минералов С3А и С4АF. Ис-
ходя из изложенных экспериментальных данных о влиянии С3А и С4АF на свойства пенобетонных смесей с добавкой анионного и катионного пенообра-
зователя, можно сделать предположение, что причина наблюдаемых явлений заключается в интенсивной адсорбции несущих отрицательный заряд молекул анионактивных пенообразователей на положительно заряженных продуктах гидратации С3А и С4АF. Меньшее отрицательное влияние С4АF по сравнению с С3А обусловлено малой скоростью гидратации С4АF.
Из экспериментальных данных следует вывод, что при использовании в качестве пенообразователя «Пеностром» целесообразно использовать цементы с малым содержанием С3А (3-6%), при этом содержание С4АF большого влия-
11
ния не имеет. Малая чувствительность пенобетона с добавкой «Морпена» к содержанию С3А в цементе обусловлена тем, что катион активные компоненты «Морпена» не обладают необходимым сродством к положительно заряженной поверхности гидроалюминатных фаз.
Список литературы
1.Славчева Г.С., Чернышов Е.М., Новиков М.В. Теплоэффективные пенобетоны нового поколения для малоэтажного строительства // Строительные материалы. 2017. № 7. С.20-42.
2.Прошин А.П., Береговой В.А., Краснощеков А.А., Береговой А.М. Пенобетон (Состав, свойства, применение). Пенза: Изд-во ПГУАС, 2003. 162 с.
3.Козлов Ю.Н. Опыт монолитного строительства по технологии «Унипор» // Строительные материалы. 2004. № 3. С. 40-41.
4.Славчева Г.С., Буймарова Т.К. Физико-климатическая стойкость пенобетонов на основе техногенного сырья // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2020. № 2 (43). С.124-131.
5.Кочеткова М.В., Гусев Н.И., Щеглова А.С. Пенобетон – эффективный материал для наружных стен отапливаемых зданий // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 12-1 (44). С. 54-57.
6.Глаголев Е.С., Воронов В.В. Эффективное композиционное вяжущее для монолитного пенобетона // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 6. С. 79-84.
7.Савина Я.А., Вовоко В.В., Лукьяница С.В. Вопросы производства ячеистого бетона с использованием местного сырья // Инженерный вестник Дона. 2017. № 2 (45). С.155-156.
8.Попова Е.А. Получение пенобетона с улучшенными физикомеханическими свойствами // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2006. № 4 (9). С. 120-125.
9.Бартеньева Е.А., Машкин Н.А. Исследование свойств модифицированного пенобетона // Строительные материалы. 2017. № 10. С. 36-40.
12
Химия, физика и механика материалов. Выпуск № 1 (28), 2021
10. ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты,
сроков схватывания и равномерности изменения объема. М.: ИПК «Издатель-
ство Стандартов», 2003. 6 с.
11. ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия.
М.: Стандартинформ, 2019. 18 с.
12. ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия. М.: Стан-
дартинформ, 2014. 41 с.
References
1.Slavcheva G.S., Chernyshov E.M., Novikov M.V. Heat-efficient foam concrete of the new generation for low-rise construction // Construction materials. 2017. No. 7. P. 20-42.
2.Proshin A.P., Beregovoy V.A., Krasnoshchekov A.A., Beregovoy A.M. Foam concrete (Composition, properties, application). Penza: PGUAS Publishing House, 2003. 162 p.
3.Kozlov Yu.N. Experience of monolithic construction on the technology «Unipor» // Construction materials. 2004. No. 3. P. 40-41.
4.Slavcheva G. S., Buymarova T. K. Physical and climatic stability of foam concrete based on technogenic raw materials // Bulletin of the Engineering School of the Far Eastern Federal University. 2020. No. 2 (43). P. 124-131.
5.Kochetkova M.V., Gusev N.I., Shcheglova A.S. Foam concrete-an effective material for external walls of heated buildings / / Modern scientific research and innovation. 2014. No. 12-1 (44). P. 54-57.
6.Glagolev E.S., Voronov V.V. Effective composite binder for monolithic foam concrete // Bulletin of BSTU named after V G. Shukhov. 2018. No. 6. P. 79-84.
7.Savina Ya.A., Vovoko V.V., Lukyanitsa S.V. Questions of production of cellular concrete using local raw materials // Engineering Bulletin of the Don. 2017. No. 2 (45). P. 155-156.
13
8.Popova E.A. Obtaining foam concrete with improved physical and mechanical properties // Bulletin of the Petersburg University of Communications. 2006. No. 4 (9). P. 120-125.
9.Barteneva E.A., Mashkin N.A. Investigation of the properties of modified foam concrete // Construction materials. 2017. No. 10. P. 36-40.
10.GOST 310.3-76 Cements. Methods for determining the normal density, setting time and uniformity of volume changes. M.: IPK «Izdatelstvo standartov», 2003. 6 p.
11.GOST 31108-2016 Cements for General construction. Technical conditions. Moscow: Standartinform, 2019. 18 p.
12.GOST 30515-2013 Cements. General technical conditions. Moscow: Standartinform, 2014, 41 p.
Рахимбаев Шарк Матрасулович – д-р техн. наук, профессор кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова Аниканова Татьяна Викторовна – канд. техн. наук, доцент кафедры архитектурных кон-
струкций Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова Погромский Алексей Сергеевич – ст. преп. кафедры автомобильных и железных дорог Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова
14