Исследование влияния пеногасителей на основные свойства пластифицированного цементного теста

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Применение архитектурных самоуплотняющихся бетонов в настоящее время получило широкое распространение. Для получения смесей с высокой подвижностью необходимо использование высокоэффективных пластификаторов на основе эфиров поликарбоксилатов. Использование суперпластификаторов в самоуплотняющейся бетонной смеси без добавления пеногасителя на практике приводит к повышенному воздухововлечению и образованию воздушных пузырьков, приводящих к ухудшению внешнего вида поверхности. В статье представлены исследования влияния пеногасителей различного происхождения и воздухововлекающей добавки на основные технологические и реологические свойства цементного теста из смешанного вяжущего, пластифицированного поликарбоксилатным пластификатором, состоящего из портландцемента и микронаполнителя на основе молотого доменного гранулированного шлака в количестве 25 и 40% от массы портландцемента. Методология данного исследования заключалась в определении диаметра расплыва и времени истечения цементного теста, а также в оценке динамической вязкости цементного теста в присутствии химических добавок. Результаты эксперимента показали, что наиболее эффективным видом пеногасителя является добавка на основе гликолевых эфиров, введение которой снижает содержание поверхностных пор, оцениваемое методом оптической микроскопии. Показано, что введение пеногасителя в количестве 0,02 и 0,04% в цементное тесто из смешанного вяжущего, содержащего 25% молотого доменного гранулированного шлака, в присутствии поликарбоксилатного пластификатора изменяет содержание и размер поверхностных пор. Установлено, что с увеличением содержания добавки на основе гликолевого эфира подвижность цементного теста повышается, вязкость не изменяется, происходит незначительное увеличение средней плотности цементного теста и уменьшение размера и количества поверхностных пор, равное 0,28–0,29%. Показано, что присутствие пеногасителя вместе с добавкой на основе эфиров поликарбоксилатов может снизить ее расход за счет усиления пластифицирующего эффекта пеногасителя, это поможет прогнозировать поведение бетонных смесей в условиях строительной площадки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. А. Ларсен

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: larsen.oksana@mail.ru

канд. техн. наук, доцент

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

А. А. Солодов

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: artem@solodof.ru

аспирант

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

А. М. Бахрах

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Email: antonbahrah@mail.ru

аспирант

Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26

Список литературы

  1. Солодов А.А., Ларсен О.А. Архитектурные фасадные бетоны для монолитного строительства. Традиции, современные проблемы и перспективы развития строительства: Сборник научных статей. Редколлегия: А.Р. Волик (гл. ред.). Гродно, 2022. С. 190–193. EDN: KZZHAL. Solodov A.A., Larsen O.A. Architectural facade concretes for monolithic construction. Traditions, modern problems and prospects for the development of construction. Collection of scientific articles. Editorial board: A.R. Volik (editor-in-chief). Grodno. 2022, pp. 190–193. (In Russian). EDN: KZZHAL
  2. Земскова О.В., Дударева М.О. Современные технологии декорирования бетона в городском ландшафте // Техника и технология силикатов. 2022. Т. 29. № 1. С. 75–81. EDN: YUDREX. Zemskova O.V., Dudareva M.O. Modern technologies for decorating concrete in the urban landscape Tekhnika i Tekhnologiya Silikatov. 2022. Vol. 29. No. 1, pp. 75–81. EDN: YUDREX
  3. Горнов А.А. Индустриальное домостроение на основе легкого бетона // Жилищное строительство. 2021. № 5. С. 35–40. EDN: XVUNCZ. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-5-35-40. Gornov A.A. Industrial housing construction on the basis of light concrete. Zhilishchnoe Stroitel’stvo [Housing Construction]. 2021. No. 5, pp. 35–40. (In Russian). EDN: XVUNCZ. https://doi.org/10.31659/0044-4472-2021-5-35-40
  4. Erofeev V.T., Vatin N.I., Maksimova I.N., Tarakanov O.V., Sanyagina Ya.A., Erofeeva I.V., Suzdaltsev O.V. Powder-activated concrete with a granular surface texture. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2022. Vol. 18. No. 4, pp. 49–61. EDN: HODYXP. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2022-18-4-49-61
  5. Рубин О.Д., Ильин Ю.А., Шевкин А.Л., Евдокимова И.В. Создание литых бетонных смесей с применением добавок отечественного производства // Гидротехническое строительство. 2024. № 1. С. 12–17. EDN: ROKOWU. Rubin O.D., Ilyin Yu.A., Shevkin A.L., Evdokimova I.V. Creation of cast concrete mixtures using domestically produced additives. Gidrotekhnicheskoye Stroitel’stvo. 2024. No. 1, pp. 2–17. (In Russian). EDN: ROKOWU
  6. Касторных Л.И., Каклюгин А.В., Гикало М.А., Трищенко И.В. Особенности состава бетонных смесей для бетононасосной технологии // Строительные материалы. 2020. № 3. С. 4–11. EDN: TUGYDO. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-779-3-4-11. Kastornykh L.I., Kaklyugin A.V., Gikalo M.A., Trishchenko I.V. Features of the composition of concrete mixes for concrete pumping technology. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2020. No. 3, pp. 4–11. (In Russian). EDN: TUGYDO. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2020-779-3-4-11
  7. Hedda Vikan. State of the art – Quality of concrete surfaces. Report. SINTEF Community. 2007. SBF BK A07013.
  8. Жукова Г.Г., Сайфулина А.И. Исследование применения самовосстанавливающегося бетона // Construction and Geotechnics. 2020. Т. 11. № 4. С. 58–68. EDN: ICKKEC. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2020.4.05 Zhukova G.G., Saifulina A.I. Study of the application of self-healing concrete. Construction and Geotechnics. 2020. Vol. 11. No. 4, pp. 58–68. (In Russian). EDN: ICKKEC. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2020.4.05
  9. Нелюбова В.В., Усиков С.А., Строкова В.В., Нецвет Д.Д. Состав и свойства самоуплотняющегося бетона с использованием комплекса модификаторов // Строительные материалы. 2021. № 12. С. 48–54. EDN: MWNAJK. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-48-54 Nelubova V.V., Usikov S.A., Strokova V.V., Netsvet D.D. Composition and properties of self-compacting concrete using a complex of modifiers. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2021. No. 12, pp. 48–54. (In Russian). EDN: MWNAJK. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2021-798-12-48-54
  10. Powers T.C. The air requirement of frost-resistant concrete. Proceedings, Highway. Research Board. 1949. No. 29, pp. 184–202. https://onlinepubs.trb.org/Onlinepubs/hrbproceedings/29/29-010.pdf
  11. Lei L., Zhang L. Synthesis and performance of a non-air entraining polycarboxylate superplasticizer. Cement and Concrete Research. 2022. Vol. 159. 106853. EDN: FQYUQY. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2022.106853
  12. Lange J. Plank. Study on the foaming behaviour of allyl ether-based polycarboxylate superplasticizers. Cement and Concrete Research. 2012. No. 42, pp. 484–489. EDN: XZBDZL. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2011.11.017
  13. Final report of RILEM TC 188-CSC “Casting of self-compacting concrete”. RILEM Technical Committee. Materials and Structures. 2006. Vol. 39, pp. 937–954. EDN: HXBHZR. https://doi.org/10.1617/s11527-006-9186-9
  14. Brooks J.J., Johari M.A.M., Mazloom M. Effect of admixtures on the setting times of high-strength concrete. Cement and Concrete Composites. 2000. No. 22, pp. 293–301. https://doi.org/10.1016/S0958-9465(00)00025-1
  15. William L. Dolch. Air-Entraining Admixtures. In book: Concrete Admixtures Handbook (Second Edition). Properties, Science, and Technology.1996, pp. 518–557. https://doi.org/10.1016/B978-081551373-5.50012-X
  16. Metla M. N. A., Amin M. N., Rizwan S. A., Khan K. Self-consolidating paste systems using ground granulated blast furnace slag and limestone powder mineral admixtures. Case Studies in Construction Materials. 2024. No. 20. 03316. EDN: FFAYNC. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03316
  17. Luan C., Yang Q., Lin X., Gao X., Cheng H., Huang Y., Du P., Zhou Z., Wang J. The synergistic effects of ultrafine slag powder and limestone on the rheology behavior, microstructure, and fractal features of ultra-high performance concrete (UHPC). Materials. 2023. No. 16. 2281. EDN: BMEHOU. https://doi.org/10.3390/ma16062281
  18. Ларсен О.А., Солодов А.А., Наруть В.В., Бутенко К.А., Веселов В.К. Исследование свойств тонкодисперсных материалов для получения самоуплотняющегося бетона // Техника и технология силикатов. 2022. Т. 29. № 4. С. 359–368. EDN: HMVYMV. Larsen O.A., Solodov A.A., Narut V.V., Butenko K.A., Veselov V.K. Study of the properties of finely dispersed materials for obtaining self-compacting concrete. Tekhnika i Tekhnologiya Silikatov. 2022. Vol. 29. No. 4, pp. 359–368. (In Russian). EDN: HMVYMV
  19. Ларсен О.А., Самченко С.В., Стенечкина К.С., Алпацкий Д.Г. Влияние тонкодисперсных материалов на самоуплотняемость бетонной смеси // Техника и технология силикатов. 2023. Т. 30. № 3. С. 217–229. EDN: NFDRFF. Larsen O.A., Samchenko S.V., Stenechkina K.S., Alpatsky D.G. Influence of finely dispersed materials on self-compactability of concrete mix. Tekhnika i Tekhnologiya Silikatov. 2023. Vol. 30. No. 3, pp. 217–229. (In Russian). EDN: NFDRFF
  20. Ларсен А.О., Бахрах А.М., Машина Т.Ю. Органоминеральный модификатор на основе шламовой воды для получения высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Техника и технология силикатов. 2024. Т. 31. № 4. С. 365–376. EDN: MJUPXW https://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-365-376. Larsen A.O., Bakhrakh A.M., Mashina T.Yu. Organomineral modifier based on slurry water for obtaining high-strength self-compacting concrete. Tekhnika i Tekhnologiya Silikatov. 2024. Vol. 31. No. 4, pp. 365–376. (In Russian). EDN: MJUPXW. https://doi.org/10.62980/2076-0655-2024-365-376
  21. Larsen O.A., Samchenko S.V., Zemskova O.V., Korshunov A.V., Solodov A.A. Self-compacting mixtures of fair-faced concrete based on ggbfs and a multicomponent chemical admixture-technological and rheological properties. Buildings. 2024. Vol. 14 (11). 3545. EDN: OTNUBQ. https://doi.org/10.3390/buildings14113545
  22. Солодов А.А., Ларсен О.А. Влияние тонкодисперсного наполнителя на усадку смешанного вяжущего. Строительное материаловедение: настоящее и будущее: Сборник материалов III Всероссийской научной конференции, посвященной девяностолетию кафедры Строительного материаловедения. М., 2023. С. 288–292. EDN: FTTBIP. Solodov A.A., Larsen O.A. Effect of fine filler on the shrinkage of mixed binder. Construction Materials Science: Present and Future: Collection of materials of the III All-Russian scientific conference dedicated to the ninetieth anniversary of the Department of Construction Materials Science. Moscow. 2023, pp. 288–292. (In Russian). EDN: FTTBIP

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Гранулометрический состав цемента (1) и молотого доменного шлака (2)

Скачать (125KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Определение диаметра расплыва цементного теста в присутствии химических добавок

Скачать (38KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оценка подвижности и вязкости цементного теста с определением диаметра расплыва (a) и времени истечения (b)

Скачать (103KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение диаметра расплыва в зависимости от типа пеногасителя

Скачать (54KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение динамической вязкости ■, Па·с, и средней плотности цементного теста ■, кг/м3, в зависимости от типа пеногасителя

Скачать (51KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Изменение поверхностной пористости цементного камня в зависимости от типа пеногасителя

Скачать (51KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Поверхностностная пористость цементного камня в присутствии пеногасителей различного происхождения: а – контрольный состав; b – пеногаситель типа A; c – пеногаситель типа B; d – пеногаситель типа C; e – пеногаситель типа D

Скачать (657KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изменение диаметра расплыва ■ и времени истечения ■ в присутствии пеногасителей типа B и D

Скачать (53KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Изменение средней плотности цементного теста в присутствии пеногасителей типа B и D

Скачать (74KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Изменение поверхностной пористости в присутствии пеногасителей типа B и D

Скачать (63KB)
Метаданные

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025