ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ДЕКОРАТИВНОГО БЕТОНА

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена решению проблемы обеспечения удобоукладываемости мелкозернистого декоративного бетона без снижения его прочностных характеристик. Исследование анализирует влияние пластифицирующих добавок на ключевые свойства материала. На белорусском рынке были отобраны три наиболее значимых пластификатора: Полипласт СП-1 (С-3), Реламикс тип 2 и Стахемент 200М-Ж30. Методом НИИЖБ для каждого пластификатора было определено оптимальное количество. Далее была проведена оценка влияния добавок на прочность на сжатие. В результате опытов оказалось, что Стахемент 200М-Ж30 обеспечивает наивысшую прочность за счет формирования более плотной структура цементного камня. Однако комплексный анализ, учитывающий не только технические, но и экономические показатели, выявил преимущество пластифицирующей добавки Полипласт СП-1 (С-3). Несмотря на незначительное отставание в прочности, ее использование является экономически более целесообразным, в связи с чем она была выбрана для дальнейших исследований.

Ключевые слова: мелкозернистый бетон, пластификатор, удобоукладываемость, оптимальный расход, Полипласт СП-1 (С-3), Реламикс тип 2, Стахемент 200М-Ж30, прочность на сжатие.

Современная строительная индустрия предъявляет повышенные требования не только к долговечности материалов, но и к их эстетическим качествам. Немаловажным фактором при работе с мелкозернистым декоративным бетоном является удобоукладываемость. В понятие удобоукладываемости относятся такие показатели, как подвижность, жесткость и связность. Однако использование только вяжущего вещества, заполнителей и воды не может обеспечить должным образом удовлетворительные физико-механические характеристики и сделать производство изделия экономически выгодным. Для повышения подвижности можно увеличить количество воды, но количество воды сверх оптимального снижает качество. Низкая подвижность не позволяет качественно заполнить форму, вследствие чего в изделии возникают поры, неоднородности структуры, что снижает не только декоративный эффект, но и физико-механические показатели изделий. Решением данной проблемы является использование пластифицирующих добавок.

Анализ белорусского рынка строительных добавок выявил широкий спектр применяемых пластифицирующих добавок. В рамках исследования отобраны те пластификаторы, которые обладают наибольшей значимостью на рынке:

• Полипласт СП-1 (С-3);
• Реламикс тип 2;
• Стахемент 200М-Ж30.

Для определения оптимального расхода пластифицирующей добавки (вышеприведенных) использовалась методика НИИЖБ. В отличие от других методик здесь используется мини-конус (рис. 1).

Рисунок 1. Мини-конус для испытаний по установлению эффективного расхода добавки

После увлажнения мини-конуса и стеклянной площадки мини-конус заполнился до верха цементным тестом (с введенным пластификатором). Затем конус плавно поднимался и определялся диаметр расплыва. Суть методики заключается в том, чтобы построить график, на котором видна зависимость диаметра расплыва от количества пластификатора в смеси, после чего выбирается то, количество пластификатора, при котором наблюдается наибольшая величина расплыва.

Рисунок 2. Зависимость расплыва по мини-конуса от количества пластификатора

После анализа данной диаграммы было найдено оптимальное количество пластифицирующей добавки.

Таблица 1.

Оптимальное количество пластифицирующей добавки

Однако хорошая удобоукладываемость смеси, будучи важным технологическим свойством, является лишь одним из факторов, определяющих долговечность готовых изделий. Не менее критичным параметром, выступающим прямым «гарантом» долговечности и надежности конструкции, является прочность затвердевшего материала.

Для изучения влияния пластифицирующей добавки на ключевые физико-механические характеристики смеси был приготовлен ряд образцов. Были сделаны контрольные цементно-песчаные кубики и образцы с оптимальными, предварительно установленными расходами модифицирующей добавки, с размерами ребер 20 мм. Испытания проводились с помощью универсальной испытательной машины Galdabini Quasar 50. Результаты испытаний приведены в таблице ниже.

Таблица 2.

Результаты испытаний на сжатие

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что максимальные показатели прочности на сжатие демонстрируют образцы с применением добавки Стахемент 200М-Ж30. Данны        й состав показал наилучшую эффективность, обеспечив формирование наиболее плотной и однородной структуры цементного камня, что и обусловило такие механические свойства. Однако с точки зрения экономической целесообразности более предпочтительным является использование пластифицирующей добавки Полипласт СП-1 (С-3) несмотря на то, что прочностные характеристики уступают добавке Стахемент 200М-Ж30 примерно на 5-10%, ее использование обеспечивает значительный экономический эффект. В связи с этим в дальнейших исследованиях будет использоваться пластифицирующая добавка Полипласт СП-1 (С-3).

Список литературы:

1. Бетоны. Классификация. Общие технические требования : СТБ 1310-2002. – Взамен ГОСТ 25192-82 ; введ. 01.07.2002. – Минск : Госстандарт : Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2002. –13 с.
2. ПЛАСТИФИКАТОР С-3 – URL: https://polyplast-un.ru/upload/iblock/60b/e995syuqlipou44yfhme422fy9jmhyji.pdf (дата звароту: 11.07.2024).
3. Методы испытания цемента. Часть 1. Определение прочности. : СТБ ЕН 196-1-2007 – Введ. 23.02.2007 (с отменой СТБ ЕН 196-1-2000). – Минск : Белорус. гос. ин-т стандартизации и сертификации, 2007. – 31 с.
4. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам : ГОСТ 10180-2012. – Введ. 01.07.2013 – Москва: Стандартинформ, 2013. – 35с.
5. Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости : ГОСТ 12730.0-78. – Введ. 01.01.1980. –  Москва : ИПК издательство стандартов, 2007. – 3 с.