Тезисы
апрель 2017

Гідросилікат – відбілююча добавка портландцементу


Мичка М. М. , Дашкова Т. С.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Виготовлення кольорових композицій на основі традиційного цементу передбачає використання відбілюючих добавок з наступним використанням кольорових пігментів. Але, відбілюючи добавки, в якості яких використовуються оксид титану, вапняк, збагачений каолін, виконують роль наповнювачів у складі портландцементної композиції та суттєво знижують її міцність. Тому кількість таких відбілюючи добавок обмежена та не дозволяє суттєво підвищити ступінь білизни композиції.

Метою досліджень, результати яких наведено нижче, було встановлення можливості використання в якості відбілюючої добавки до традиційного портландцементу гідросилікатів кальцію в якості активної мінеральної добавки.

Основними задачами дослідження були:

– синтез та дослідження основних властивосте гідросилікату кальцію;

– визначення впливу добавки гідросилікату кальцію на міцність композиції;

– визначення впливу добавки гідросилікату кальцію на ступінь білизни композиції.

Синтез гідросилікату кальцію проводився в автоклаві попередньо приготованої суміші меленого кварцового піску та гашеного вапна при масовому співвідношенні 1:1, при В/Т = 4, при температурі 175°С та тиску 0,8 МПа.

Порівняння результатів визначення ступеня білизни зразків методом вимірювання коефіцієнта білизни наведено на рисунку 1. Еталону відповідає значення 94%, найбільш близький до нього результат демонструє гідросилікат кальцію зі ступенем білизни в 90%, ступінь білизни збагаченого каоліну – 87%.

Рисунок 1 – Порівняння ступеня білизни гідросилікату кальцію з еталоном та каоліном.

Результати визначення впливу добавки гідросилікату кальцію на міцність композицій на основі портландцементу наведені у таблиці 1.

Таблиця 1 – Вплив гідросилікату кальцію на міцність цементного каменю

Кількість гідросилікату, мас. % В/Ц ТНГ, % Міцність при стиску, МПа, у віці
3 доби 7 діб 28 діб
0 29 21,8 24,6 34,3
5 31 33,5 31,2 54,3
10 38 23,3 30,4 48,2
15 42 19,3 29,3 28,8
25 52 6,6 15,0 21,8
50 75 1,1 2,6 4,7

З отриманих даних видно, що чистий цементний камінь у віці 28 діб має міцність в середньому 34,3 МПа. При додаванні гідросилікату кальцію у кількості 5%, міцність цементного каменю зростає до 54,3 МПа, що на 20,0 МПа більше в порівнянні зі звичайним цементом без додавання гідросилікату. Із збільшенням кількості добавки до 10 мас.% міцність цементного каменю зменшується до 48,2 МПа, що перевищує міцність композиції без добавки на 14,0 МПа. При подальшому збільшенні кількості добавки до 15, 25 та 50 мас.% міцність композиції зменшується до 28,8, 21,8 та 4,7 МПа відповідно.

Рисунок 2 – Ступінь білизни композицій з добавкою гідросилікату.

Результати визначення ступеню білизні композицій з добавко гідросилікату (рис. 2) вказують на те, що збільшення кількості добавки призводить до підвищення ступеню білизни композицій. При кількості добавки 25 мас. % ступінь білизни складає 58%, при кількості добавки 50 мас. % – 69,5%, при ступені білизни чистого гідросилікату – 90%.

За результатами дослідження встановлено, що використання у якості відбілюючої добавки гідросилікату кальцію, ступінь білизни композицій на основі портландцементу може бути суттєво збільшена при незначному зменшенні міцності композиції.