Руководство по сцеплению с бетоном

Ремонтный раствор на основе сульфоалюмината кальция, модифицированный поливиниловым спиртом: гидратация и свойства

1 Ключевая лаборатория подготовки и измерения строительных материалов провинции Шаньдун, Цзинаньский университет, Цзинань 250022, Китай; moc.621@1272663041b (ЮБ); moc.361@29030gnod (ДД); moc.361@neggnoh_oahz (Герц.); nc.ude.nju@qpoahz_esm (ПЗ); moc.361@ul_oahcgnil (LL)

Юнбо Хуан

2 Государственная ключевая лаборатория экологически чистых строительных материалов, Китайская академия строительных материалов, Пекин 100024, Китай

3 China United Cement Pingyi Co., LTD, Пиньи 273300, Китай; мок.361@08626935881

Фусин Ли

3 China United Cement Pingyi Co., LTD, Пиньи 273300, Китай; мок.361@08626935881

Донг донг

Хунген Чжао

Пици Чжао

Линчао Лу

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Связанные данные

Данные, представленные в этом исследовании, доступны по запросу от соответствующего автора.

Абстрактные

Поливиниловый спирт (ПВС) и сульфоалюминат кальция (CSA) были использованы для приготовления ремонтного раствора для восстановления стен здания, построенного из кирпича. Исследованы приготовление, гидратация и свойства цементного ремонтного раствора CSA, модифицированного ПВА. Помимо этого, также обсуждается механизм, с помощью которого ПВА улучшает прочность сцепления. Результаты показывают, что ПВА продлевает время схватывания цемента CSA, что объясняется тем, что ПВА ингибирует растворение цемента C.₄A₃$ (4CaO·3Al₂O₃·ТАК₃) и осаждение AFt (3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄· 26H₂O) в пределах возраста гидратации 0~60 мин. ПВС снижает механическую прочность цементного ремонтного раствора CSA при возрасте гидратации 6 ч. Через 6 ч механическая прочность повышается. ПВА также может улучшить прочность сцепления между ремонтным раствором CSA и кирпичами. Это в основном приписывается ионам Al как в продуктах гидратации цемента CSA, так и в глиняных кирпичах, реагирующих с гидроксильной группой ПВС и образующих химическую связь CO-Al. Таким образом, образуется более плотная комбинация цементного ремонтного раствора CSA и глиняных кирпичей, что повышает прочность сцепления.

1. Введение

Из-за прямого воздействия окружающей среды эксплуатируемые здания неизбежно подвергаются внешним механическим воздействиям и коррозии окружающей среды. При длительном сроке эксплуатации возникают структурные повреждения, что представляет большую угрозу личной безопасности и сокращает срок службы [1,2,3,4]. Поэтому здания с повреждениями конструкций нуждаются в срочном ремонте.

В Китае большинство стен жилых домов в ХХ веке было построено из кирпича. Из-за пористой структуры кирпича структура стены обладает сильным водопоглощением, из-за чего ремонтные растворы легко отваливаются из-за потери воды, что приводит к отказу от ремонта. Для достижения цели идеального восстановления стеновой конструкции, построенной из кирпича, ремонтный раствор должен обладать хорошей водоудерживающей способностью и высокой прочностью сцепления. Кроме того, для сокращения продолжительности ремонтных работ ремонтные растворы также должны обладать свойством быстрого твердения [5,6,7].

Для улучшения прочности сцепления между ремонтным раствором и старым основанием используются такие полимеры, как поливиниловый спирт [8,9], этиленвинилацетат [10,11], метилцеллюлоза [12,13], эпоксидная смола [14,15]. и бутадиен-стирольный каучук [16] внедрены в ремонтные материалы. Эти полимеры могут также улучшить рабочие характеристики [17] и механические свойства [18,19,20] строительного раствора, уменьшить пористость [3,21], повысить водонепроницаемость [22,23] и долговечность [24,25]. ПВС обладает соответствующим водопоглощением [8,26]. Таким образом, ремонтный раствор, приготовленный на основе ПВА, может обладать хорошими водоудерживающими свойствами, что делает его более пригодным для восстановления поврежденных конструкций стен, построенных из кирпича.

Предыдущие исследования показали, что карбоксильная группа на разветвленной цепи полимера гидролизуется в системе гидратации портландцемента, а образующаяся уксусная кислота реагирует с Ca 2+ в поровом растворе с образованием Ca(CH₃главный операционный директор)₂. В то же время гидроксильная группа может соединяться с Ca в продукте гидратации с образованием химической связи CO-Ca [27,28]. В настоящее время ПВС широко применяется в материалах на основе цемента [8,29,30, 31,32, 26]. Аналогичная реакция происходит в цементе из алюмината кальция [33,34,35] и цемента из фосфата магния [XNUMX], образуя химические связи CO-Al и CO-Mg соответственно. Эти химические связи могут соединять полимерную пленку и продукты гидратации, что приводит к более плотному соединению продуктов гидратации и повышению механической прочности [XNUMX]. Для цемента CSA продукты гидратации содержат ионы Ca и Al, которые могут соединяться с гидроксильной группой в ПВС и образовывать химические связи CO-Ca и CO-Al соответственно. Это способствует повышению механической прочности.

По сравнению с портландцементом цемент на основе сульфоалюмината кальция (CSA) демонстрирует относительно более быстрое твердение и более высокую прочность в начале старения. Кроме того, усадка при высыхании цемента CSA значительно ниже. Все это делает его более подходящим для структурного ремонта [21,26,36].

Для удовлетворения требований к ремонтным материалам для восстановления стеновых конструкций, сложенных из кирпича, в настоящей работе в качестве модификатора цемента CSA для приготовления ремонтного раствора был использован ПВС. Исследованы приготовление, гидратация и свойства цементного ремонтного раствора CSA, модифицированного ПВА. Кроме того, обсуждается механизм, с помощью которого ПВА улучшает прочность сцепления.

2. Экспериментальные процедуры

2.1. материалы

Для приготовления цементного ремонтного раствора использовали цемент CSA (42.5R, производства China United Cement Co., Ltd., Цзинин, Китай) и песок диаметром менее 4.75 мм. Поликарбоксилатный суперпластификатор был использован для снижения водопотребности цементного ремонтного раствора CSA. В качестве пеногасителя и замедлителя схватывания использовали трибутилфосфат и лимонную кислоту соответственно. Химический состав и фазовый состав CSA представлены в таблице 1 и на рисунке 1 соответственно. Распределение размеров частиц цемента CSA показано на рисунке 2. Поскольку песок не был стандартным песком, физические свойства песка измеряли в соответствии с китайским стандартом GB/T 14684-2011, и результаты показаны в таблице 2.

Бетон известен своей прочностью, но не сцеплением. Понимание того, к чему будет прилипать бетон, а к чему нет, важно, когда вы ремонтируете старый или заливаете новый бетон. Это поможет вашему конкретному приложению работать правильно с первого раза, не вызывая проблем в дальнейшем.

В этом руководстве мы объясним науку, лежащую в основе адгезии бетона, и различные материалы, с которыми она будет и не будет работать.

Как работает сцепление с бетоном

Цемент, входящий в состав бетонной смеси, не имеет природных вяжущих веществ. Во многих случаях свежезалитый бетон не связывается с другим материалом, а отделяется от него. Для поверхностей, несущих вес, таких как полы и фундаменты, эта проблема означает отсутствие прочной конструкции.

Чтобы усилить адгезию между бетоном и другим веществом, вам понадобится связующий клей. После подготовки поверхности используйте кисть, веник, валик или распылитель, чтобы нанести связующее. В зависимости от того, какой тип вы выберете, он будет удерживать влагу и противостоять износу от движения.

В некоторых случаях бетон естественным образом связывается с другими материалами. Чтобы предотвратить прилипание бетона к этим материалам, вам необходимо обработать их разделительным составом, чтобы предотвратить прилипание бетона, образуя тонкую смазочную пленку на материале. Когда бетон высохнет, его легко отделить.

Существует несколько различных видов разделительного агента, в том числе:

На масле: Химические смеси, такие как льняное масло, минеральное масло и парафин, делают поверхность устойчивой к налипанию.
На водной основе: Этот сорт изготавливается из растительных материалов, таких как растительные масла, и не обесцвечивает бетонную поверхность.
Реактивный: Жирные кислоты в этом веществе вступают в химическую реакцию со щелочью бетона, чтобы предотвратить прилипание и сохранить бетон незагрязненным.

К чему прилипнет бетон?

Бетон прилипает к дереву, хотя соединение часто не идеальное. Многие строители используют деревянные панели в качестве форм, в которые заливается бетон для создания фундамента или пола. После того, как бетон затвердеет и высохнет, древесину удаляют.

Если вы не хотите, чтобы бетон прилипал к дереву, вам нужно использовать разделительный состав, чтобы облегчить удаление. Лесопильные заводы часто предварительно обрабатывают древесину смесями на масляной основе, чтобы сделать ее устойчивой к налипанию. Если ваша древесина еще не была обработана, вам, возможно, придется приобрести коммерческое средство и нанести его самостоятельно.

Бетон также очень хорошо прилипает к пластику. Обработка пластика разделительным составом перед контактом с бетоном — лучший способ защитить ваши пластиковые ведра и инструменты от сухого бетона.

К чему не прилипнет бетон?

Бетон не прилипает к:

Бетон. Высушенный бетон не имеет естественных связующих веществ, поэтому для приклеивания влажного бетона к существующему бетону необходимо использовать связующее вещество.
Формы. Большинство форм для бетона изготавливаются из уретановых каучуков, устойчивых к сцеплению с бетоном.
Краска. Краска — это еще один материал, который не имеет естественных связующих веществ, поэтому бетон, как правило, не очень хорошо прилипает к ней.
Масло. Масло или промасленные поверхности часто используются, чтобы сделать поверхность устойчивой к сцеплению с бетоном.
Клей
миномет

Чтобы улучшить адгезию, вам придется добавить связующее вещество самостоятельно, чтобы бетон работал должным образом. Если вы ремонтируете существующий бетон, вам нужно сделать так, чтобы бетон сцепился с этими материалами, чтобы ремонт длился как можно дольше.

Получите консультацию по динамическому бетононасосу

У вас есть конкретный проект в Альберте, который вам нужно реализовать? В Dynamic Concrete Pumping мы имеем более чем 40-летний опыт работы с бетоном, и мы будем рады проконсультировать вас по поводу спецификаций вашего проекта. Заполните нашу контактную форму сегодня.

Телефон: 403-236-9511
Toll Free: 1-877-236-9511
Бесплатный факс: 1-866-236-5772