Исследовано влияние применение модификатора Пенетрон Адмикс ТУ 5745-001- 77921756-2006 на свойства гиперпрессованного кирпича из отсева карбонатных пород (мрамор, известняк, доломит). Во всех составах количество вводимого модификатора принималось минимальным из рекомендуемого диапазона и составляло 1 % от массы цемента.
Из смесей цемента и отсевов при удельном давлении 15 МПа произвели гиперпрессованные образцы, цилиндрической формы, диаметром и высотой 70 мм. Состав смесей и результаты проведенного исследования представлены в таблице на рис. 4.
Графическое отображение результатов испытания на прочность при сжатии контрольных образцов и образцов, изготовленных с применением химического модификатора Пенетрон Адмикс, твердевших в нормальных условиях, представлено на рис. 1.
Анализ рисунка 1 показывает, что при твердении материала в течение 28 суток в нормальных условиях увеличение содержания цемента с 10 % до 50 % от массы сухих материалов приводит к росту прочности при сжатии как основных, так и контрольных образцов в водонасыщенном состоянии в 3 раза, в сухом состоянии – в 2,3 раза. Для смесей с низким содержанием цемента (10 % и 20 % от массы сухих материалов) значение прочности при сжатии образцов в водонасыщенном состоянии значительно ниже данного параметра материала в сухом состоянии, что определяет низкий показатель водостойкости малоцементного гиперпрессованного каменного материала.
Рис. 1. Прочность при сжатии прессованного строительного камня в сухом и водонасыщенном состоянии с модификатором Пенетрон Адмикс и контрольных составов без модификатора в возрасте 28 суток твердения в нормальных условиях
Обеспечить существенный прирост прочности при сжатии образцов малоцементных составов в водонасыщенном состоянии удалось вследствие использования технологии твердения материала, предусматривающей погружение образцов в водную среду через 72 часа после формовки.
Выдерживание образцов на воздухе до погружения в водную среду необходимо для обеспечения начального набора прочности материала, достаточного для сохранения целостности образца при погружении в водную среду.
Сопоставление значений прочностных характеристик образцов малоцементных смесей с добавкой модификатора Пенетрон Адмикс твердевших в нормальных условиях и в водной среде представлено на рис. 2.
На основании данных, представленных на рисунке 2, можно заключить, что для составов с содержанием цемента 10 % прочность в водонасыщенном состоянии образцов, твердевших в водной среде, возросла на 56,6 % по сравнению с образцами, твердевшими в нормальных условиях. Прирост прочности в сухом состоянии аналогичных образцов, твердевших в водной среде, по сравнению с образцами, набиравшими прочность в нормальных условиях, составляет 17 %.
Аналогично, у смесей с содержанием цемента 20 % от массы сухих материалов, содержащих добавку в бетон Пентрон Адмикс, прочность образцов в водонасыщенном состоянии возросла на 54,3 %, в сухом состоянии – на 5,3 %.
Рис. 2. Сравнение прочностных характеристик малоцементных составов с добавкой Пенетрон Адмикс, твердевших в нормальных условиях и в водной среде
Наиболее важным, для повышения водостойкости гиперпрессованного кирпича на основе отсевов карьонвтных пород с добавкой Пенетрон Адмикс, является переход к технологии, предусматривающей твердение материала в водной среде, куда он должен быть помещен через 72 часа после формовки. Коэффициент водостойкости искусственного каменного материала в рациональных условиях твердения при содержании цемента 10-20 % возрастает с 0,63-0,66 до 0,84-0,97.
Изменение коэффициента водостойкости прессованного искусственного строительного камня на основе отсевов, под влиянием добавки модификатора Пенетрон Адмикс и условий твердения, представлено на рисунке 3.
Рис. 3. Изменение коэффициента водостойкости гиперпрессованного искусственного строительного камня под влиянием добавки Пенетрон Адмикс и условий твердения
Анализ рисунка 3 показывает рост коэффициента водостойкости, от количества цемента, вводимого в состав смеси. Установлено, что при увеличении количества цемента с 10 % до 50 % в смеси, численное значение коэффициента водостойкости возрастает на 31 %.
Исходя из полученных данных, можно заключить, что водостойкий гиперпрессованный кирпич с прочностью при сжатии 35,0-45,0 МПа может быть получен из композиций с содержанием цемента 40-50 %. Однако, промышленное использование таких смесей для получения искусственного гиперпрессованного кирпича нецелесообразно ввиду большого расхода цемента.
Наиболее перспективными для последующего внедрения в производство являются составы с содержанием цемента в сырьевой формовочной смеси 10- 20%.
Проведенные исследования, направленные на установление рационального содержания добавки Пенетрон Адмикс в формовочной смеси, подтвердили целесообразность использования данного модификатора в количестве 1 % от массы цемента. Результаты исследований показали, что коэффициент водостойкости составов, твердевших по технологии, предусматривающей погружение образцов в водную среду через 72 часа после формовки, с содержанием цемента 10 %, при введении добавки Пенетрон Адмикс в количестве 0,5 и 1,5 % от массы цемента составил 0,70 и 0,85 соответственно. Коэффициент водостойкости составов с содержанием цемента 20 %, при введение модификатора в аналогичном количестве, составил 0,76 и 0,98 соответственно.
Таким образом, результаты испытания контрольных образцов малоцементных составов позволили сделать вывод о том, что применение добавки Пенетрон Адмикс при использовании технологии, предусматривающей твердение образцов в нормальных условиях, не эффективно.
Результаты реализованных исследований позволяют констатировать эффективность применения добавки модификатора Пенетрон Адмикс, в количестве 1 % от массы цемента, с точки зрения производства водостойкого гиперпрессованного кирпича на основе отсевов дробления карбонатных пород с высокими прочностными характеристиками (25 – 35 МПа), при содержании цемента в составе формовочной смеси 10 – 20 %, на основе технологии, предусматривающей помещение материала в водную среду через 72 часа после формовки.
При этом значение коэффициента водостойкости материала с расходом цемента 10-20 % по сравнению с образцами таких же составов, твердевших в нормальных условиях, возрастает на 34-47 % соответственно.
Рис. 4. Формирование прочностных характеристик и водостойкости гиперпрессованного кирпича, модифицированного добавкой Пенетрон Адмикс
