Регистрация / Вход
Прислать материал

Применение концентрированных растворов суперпластификаторов в технологии производства цементов низкой водопотребности.

Сведения об участнике
ФИО
Кашаве Эдуард Фяридович
Вуз
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Строительные материалы
Тема
Применение концентрированных растворов суперпластификаторов в технологии производства цементов низкой водопотребности.
Резюме
Установлено, что размолоспособность цемента с концентрированными растворами суперпластификаторов в первые минуты отличается незначительным замедлением за счет его слабого распределения в массе цемента.
В целом, ЦНВ, полученный на основе концентрированных растворов суперпластификаторов, по свойствам не уступает ЦНВ, приготовленном на основе порошкообразных суперпластификаторов.
Использование концентрированных растворов суперпластификаторов в ЦНВ позволит повысить технико-экономическую привлекательность его производства.
Ключевые слова
Цемент, цемент низкой водопотребности, суперпластификатор, технология, бетон
Цели и задачи
Цель: Оценка эффективности использования концентрированных растворов суперпластификаторов в технологии производства ЦНВ

Задачи:
1. Выбор и оценка свойств концентрированных растворов суперпластификаторов, пригодных для ЦНВ;
2. Изучение размолоспособности компонентов ЦНВ с растворами суперпластификаторов;
3. Определение активности ЦНВ в различные сроки твердения.
Введение

Известно [1], что в России чрезвычайно неравномерно размещены цементные заводы.

Решение этой проблемы возможно путем производства композиционных вяжущих с привлечением местного недорогого природного или техногенного сырья. Ярким представителем таких вяжущих являются цементы низкой водопотребности (ЦНВ) с содержанием наполнителей до 80 %.

Несмотря на неоспоримые преимущества технологии ЦНВ, требуется изыскивать способы удешевления его себестоимости. В частности, это касается порошкообразного суперпластификатора, стоимость которого в 3-4 раза превышает стоимость его концентрированных растворов. Это связано с дорогостоящей технологией распылительной сушки, при которой суперпластификатор из жидкого состояния переводится в сухое

Методы и материалы

В качестве исходных материалов для получения ЦНВ использовали:

1. ЦЕМ I 42,5 Б производства ЗАО «Ульяновскцемент» (г.Ульяновск);

2. Карбонатная порода – известняк Бондюжского месторождения (г.Менделеевск);

3. Суперпластификаторы (растворы):

- ReoTech Deghset DR8500S производства ООО «Евросинтез» (г.Москва) (раствор 37-% концентрации);

- Master Glenium115 производства ООО «Basf» (г.Москва) (раствор 32-% концентрации);

- DC-5-40 (г.Нижний Новгород) (раствор 39-% концентрации)

4. Суперпластификатор порошкообразный Melflux 2651F ООО «Еврохим» (г. Москва).

Для измельчения материалов использовали лабораторную вибрационно-шаровую мельницу СВМ-3 периодического действия ООО «Опытный завод со специальным бюро» (г.Москва) (рис.1). Объем камеры 10 л, масса материала по загрузке 1-3 кг, мощность двигателя 3 кВт, частота колебаний 25 сек-1.

Удельную поверхность определяли на приборе ПСХ-12. Прочность при изгибе и сжатии – по ГОСТ 310.4.

Описание и обсуждение результатов

На первом этапе работы исследован помол цемента ЦЕМ по изменению его удельной поверхности в зависимости от времени. Традиционно характер размолоспособности цемента с порошкообразным суперпластификатором возрастает интенсивней, чем без него (рис. 1).

Рис. 1. Кинетика помола портландцемента

1 – без суперпластификатора, 2 – с суперпластификатором

Для сравнение эффектиности помола цемента с применением порошкового суперпластификатора и концентрированного раствора на примере поликарбоксилатного суперпластификатора Melflux 2651F ООО «Еврохим» (г. Москва) и его 35% раствора рис.2.

Рис.2. сравнение эффектиности помола цемента в зависимости от вида пластификатора.

Как видно из рис. 2, первоначально (до 2 мин) происходит снижение удельной поверхности, вероятно, из-за неравномерного распределения раствора суперпластификатора в массе цемента и слипания его частиц. При увеличении времени помола (свыше 1 мин) удельная поверхность непрерывно возрастает, следовательно, суперпластификатор в массе цемента распределился.

Были оценены эффективности других концентрированных растворов .

 

Таблица 2

№ п/п

Наименование показателей

ЦЕМ l 42,5 Б

ЦЕМ 1 42,5 Б с ReoTech Deghset DR8500S

 

ЦНВ-100 с

ReoTech Deghset DR8500S

ЦНВ-КБ50

 с ReoTech

Deghset DR8500S

1

Время помола t, мин

-

-

6

4

2

Содержание суперпластификатора по сухому веществу в % от массы ЦНВ

-

0,6

0,6

0,6

3

Удельная поверхность (S1) исходного ЦЕМ I, м2/кг

4370

4370

4370

4370

4

Удельная поверхность (S2) ЦНВ, м2/кг

-

-

5470

5560

5

Относительная размолоспособность

Р=(S2-S1)/t, м2/(кг·мин)

-

-

182

298

6

В/Ц ЦПР (ГОСТ 310.4)

0,44

0,38

0,35

0,32

7

Снижение водопотребности, %

-

14

21

27

8

Расплыв конуса ЦПР (ГОСТ 310.4), мм

110

115

120

125

9

Активность через 1сутки, МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

3,1

14,4

1,5

4,4

7,6

53

 

4,0

24

10

Активность после ТВО, МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

5

40

6,7

45,3

7,3

75

4,9

37

11

Активность через 28 суток, МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

6

52

6,2

58,3

7,8

83,6

6,4

60,6

           

Таблица 3

№ п/п

Наименование показателей

ЦЕМ l 42,5 Б

ЦЕМ l 42,5Б + Master Glenium115

 

ЦНВ-100

с Master Glenium115

ЦНВ-КБ50

с Master Glenium115

1

Время помола t, мин

-

-

10

6

2

Содержание пластификатора по сухому веществу в % от массы ЦНВ

-

0,6

0,6

0,6

3

Удельная поверхность (S1) исходного ЦЕМ I, м2/кг

3280

3280

3280

3280

4

Удельная поверхность (S2) ЦНВ, м2/кг

-

-

5760

5700

5

Относительная размолоспособность

Р=(S2-S1)/t, м2/(кг·мин)

-

-

248

403

6

Нормальная густота %

26

20

22,5

22,5

7

Водоредуцирующий эффект,%

-

23

13,5

13,5

8

Сроки схватывания, мин:

- начало

- конец

65

245

не

схватился

20

190

35

210

9

В/Ц ЦПР (ГОСТ 310.4)

0.41

0,34

0.3

0,31

10

Снижение водопотребности, %

-

17

27

24

11

Расплыв конуса ЦПР (ГОСТ 310.4), мм

105

115

120

120

12

Активность через 1сутки, МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

 

 

2,1

11,7

Не затвердел

8,0

50,1

3,2

13,6

13

Активность после ТВО, МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

 

4,7

37,7

Не затвердел

7,5

81,0

4,5

30

14

Активность через 28 суток , МПа:

      - при изгибе

      - при сжатии

 

 

5,8

52,4

-

7,7

91,0

6,1

59,2

           

 

 

 

 

Используемые источники
1. Шеин М., Кравченко Е, Полищук А. Цементная отрасль. Отчет компании ООО «Компания БКС». – М., 2008 – 52 с.
2. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Башлыков Н.Ф. Цемент низкой водопотребности: новые результаты и перспективы // Цемент и его применение, 2006, № 4. – С. 80-84.
3. Хозин В.Г., Хохряков О.В., Сибгатуллин И.Р., Гиззатуллин А.Р., Харченко И.Я. Карбонатные цементы низкой водопотребности – зеленая альтернатива цементной индустрии России // Строительные материалы, 2014, №5. С. 76-82.
Information about the project
Surname Name
Kashaev Eduard
Project title
The use of concentrated solutions of superplasticizers in the production technology of cements with low water demand.
Summary of the project
Found that the grindability of cement with concentrated solutions of superplasticizers in the first minutes you'll be a slight slowdown due to weak distribution in the mass of cement.
Overall, CLW is obtained on the basis of concentrated solutions of superplasticizers on properties are not inferior to CLW prepared on the basis of powdered superplasticizers.
The use of concentrated solutions of superplasticizers in CLW will improve the technical and economic attractiveness of its production.
Keywords
Cement, cement with low water demand, superplasticizer, technology, concrete