Влияние пластифицирующих добавок на свойства декоративного мелкозернистого бетона

Искусственный декоративный мелкозернистый бетон (дикий камень) имеет оптимальную заданную форму и специально перфорированную заднею поверхность, экологически чистый и удобный в укладке материал для облицовки различных поверхностей. Искусственный декоративный камень выпускается широкой цветовой гаммы и значительно дешевле натурального природного камня. Срок эксплуатации облицовки из дикого камня составляет десятки лет. Предел прочности при сжатии в соответствии с требования стандартов составляет не менее 20 МПа согласно ГОСТ 6927-74 "Плиты бетонные фасадные. Технические требования".
Общая характеристика декоративного мелкозернистого бетона

Механизма действия суперпластификатора основан на образовании вокруг цементной частицы адсорбционной оболочки со значительным отрицательным потенциалом. При сближении одноименно заряженных частиц развиваются силы электростатического отталкивания (одно из условий пластификации). В данных условиях добавки СП выступают как стабилизаторы дисперсных систем. Прочность и энергия связи коагуляционных контактов в соответствующей структуре, возникающей на первой стадии взаимодействия цементов с водой, резко снижаются при покрытии поверхности частиц монослоем ПАВ. Адсорбируясь, ПАВ раздвигают частицы, по крайней мере на расстояние двух молекулярных слоев, одновременно экранируя наиболее энергетически активные участки макромозаичной поверхности частиц. Введение СП на ранних стадиях взаимодействия цемента с водой дезагрегирует, пептизирует цементные агрегаты и затрудняет последующую коагуляцию мелких и средних по размеру частиц до крупных блоков.
Влияние пластифицирующих добавок на свойства цементных композиций

Рисунок 1.- Схема диспергации цементных частиц в присутствии суперпластификатора
1— цементное тесто; 2— пластифицированное цементное тесто
При этом высвобождается вода, механически удерживаемая в ячейках структуры (рисунок 1). Увеличение количества мелких частиц с большой удельной поверхностью при прочих равных условиях должно привести к ускорению гидратации цемента, более быстрому образованию гидратов и, соответственно, к ускорению структурообразования цементных систем.

Тонкомолотые минеральные добавки, в зависимости от их состава, химической активности и преобладающего механизма действия, подразделяются на следующие группы:
- неактивные-добавки-наполнители, играющие только микронаполняющую роль,
- активные, обладающие самостоятельной или скрытой гидравлической активностью или пуццоланическим действием (добавки-наполнители или добавки-заменители части цемента);
- пластифицирующие-высокодисперсные минеральные вещества, способные при смешивании с водой образовывать коллоидный клей и физически связывать большое количество воды
Виды и механизмы действия минеральных добавок (наполнителей) на свойства мелкозернистого бетона

Для декоративного мелкозернистого бетона в качестве сырьевых материалов использовали белый портландцемент, кварцевый песок. В качестве пластифицирующих добавок использовали суперпластификаторы С-3 и ViscoCrete®-3088. В качестве наполнителя карбонаткальциевые отходы от производства нитроаммофоски.
В данной работе используется белый портландцемент следующей маркировки: Портландцемент белый 1-400-Д0 - ГОСТ 965-89
Марка белого портланцемента по прочностным показателям М400.
Нормальная густота цементного теста составила 34%
Сроки схватывания:
начало не ранее 40 мин, конец не позднее 120 мин.
Характеристика сырьевых материалов

В качестве мелкого заполнителя использовался кварцевый песок с модулем крупности Мк=1,6. Зерновой состав песка представлен в таблице 1, а основные характеристики в таблице 2.

Таблица 3.- Характеристика суперпластификаторов

Таблица 4.- Химический состав карбонат кальциевого отхода
Удельная площадь поверхности карбонат кальциевого отхода достигает 700-800 м2/кг, истинная плотность – 2530 кг/м3, средняя плотность – 1160 кг/м3, межзерновая пористость составляет 54÷55 %, теплота смачивания 5,8кДж/кг