ИЗУЧЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНОГО ВЯЖУЩЕГО

При разработке новых составов комплексных вяжущих веществ, таких как вяжущие низкой водопотребности, существует острая необходимость установления влияния добавок на свойства вяжущего и бетонной смеси в целом. Огромное значение имеет подбор оптимальной концентрации суперпластификаторов и определение степени их влияния на упругопластические свойства смесей. Применение ВНВ наиболее оправдано в жёстких бетонных смесях, в которых количество воды затворения минимально и, в связи с этим, возникает угроза неполной гидратации минералов и проблемы с качеством изделий по причине плохой удобоукладываемости смеси. [1]

Поведение жидких двухфазных структур является очень сложным и разнообразным. Поэтому полная реологическая кривая течения таких систем, выражающая функциональную зависимость между уровнем пластической вязкости η (Р) и скоростью сдвига έ (напряжением сдвига Р), является важнейшей характеристикой структуры такой суспензии на начальных стадиях процесса получения дисперсных материалов, в частности цементных бетонов. В связи с этим установление реологических характеристик смесей даёт возможность сделать выводы о рациональности применение того или иного суперпластификатора.

Основными характеристиками реологической кривой являются статическое напряжение ( Р₀) и пластическая вязкость (η_пл).

Статическое напряжение сдвига - это величина, которая характеризует разрушение твердообразной структуры. Величина предельного динамического напряжения сдвига характеризует прочность структуры суспензии, силу взаимодействия частиц суспензии друг с другом и, в конечном счете, определяет количество дисперсной среды (воды) для получения более текучих суспензий.

Пластическая вязкость определяется перемещением частиц суспензии относительно друг друга и взаимодействием «частица - среда»[2].

Эффективность воздействия на структурированную систему механических факторов в сочетании с добавкой таких ПАВ, как С-3, Melment F10 и Melflux 1641 F для суспензий «ВНВ-вода» оценивалось методом совмещения полных реологических кривых исследуемых в стационарном ламинарном потоке. Производилось исследование 4 суспензий на основе ВНВ следующего состава: ВНВ-50 на отсеве кварцитопесчанника + Песок + вода +С-3, ВНВ-50 на отсеве кварцитопесчанника + Песок + вода + Melflux 1641 F, ВНВ-50 на песке + Песок + вода +С-3, ВНВ-50 на песке + Песок + вода + Melment F10. Для полноты данных исследовались чистые ТМЦ-50 на отсеве кварцитопесчанника и ТМЦ-50 на песке, на основе которых были изготовлены ВНВ.

Полные реологические кривые суспензий «ВНВ - вода» при разных количествах добавок (в процентах от массы вяжущего) были получены на ротационном вискозиметре RHEOTEST 2.1 при однородном сдвиге исследуемых систем в узком зазоре между коаксиальными цилиндрами.

Напряжение сдвига и вязкость суспензии рассчитывались по показаниям прибора RHEOTEST 2.1 с использованием специальной программы, разработанной в среде MICROSOFT EXCEL. Построение реологических кривых проводилось с использованием этой же программы.

Таким образом, на основе общих принципов физико-химической механики управления свойствами структурированных систем, за счет действия ПАВ можно не только изменить конечные свойства материалов, но и повлиять на весь процесс структурообразования.

Анализ полученных данных позволил установить влияние поверхностно активных добавок на вязкость суспензии «ВНВ – вода».

Введение в состав ВНВ добавок привело к снижению предельного напряжения сдвига и с повышением содержания в суспензии добавки от 0,1 до 0,65 %, значение предельного напряжения сдвига снижалось, что подтверждает сделанные ранее наблюдения [3] о том, что адсорбция ПАВ происходит на наиболее активных участках поверхности частиц, где в отсутствие ПАВ образуются наиболее прочные контакты между частицами в структуре суспензии.