Структурообразование и свойства смешанного вяжущего с цитратом натрия и поликарбоксилатным пластификатором

Abstract

В исследовании рассмотрено комбинированное воздействие цитрата натрия и пластифицирующей добавки на базе эфиров поликарбоксилатов на реологические характеристики и технологические параметры цементного теста на основе смешанного вяжущего, содержащего глиноземистый цемент и портландцемент. В ходе эксперимента варьировалась последовательность введения отдельных компонентов. Для пяти образцов цементного теста, включающих 5 % цитрата натрия и 0,5 % суперпластификатора, были исследованы ключевые параметры: диаметр расплыва, сроки схватывания, напряжение сдвига и вязкость. Дополнительно проведен анализ структурообразования в начальные 15 минут твердения с использованием сканирующей электронной микроскопии в естественных условиях. Установлено, что цитрат натрия обладает пластифицирующим эффектом (диаметр расплыва цементного теста увеличился в 2,7 раз, напряжение сдвига уменьшилось на 29 %, вязкость снизилась на 79 %). Добавление суперпластификатора приводит к увеличению диаметра расплыва цементного теста на 17–30 %, снижению напряжения сдвига на 46–73% и уменьшению вязкости на 52–84 %. Введение цитрата натрия способствует сокращению времени начала схватывания на 56 %, а его окончания – на 61 %. Для всех составов с цитратом натрия отмечено значительное сокращение индукционного периода, что подтверждается сокращением временного интервала между началом и концом схватывания на 74 %. Цитрат натрия ускоряет образование AFt- и AFm – фазы. Через 15 минут после затворения водой зерна цемента в образцах с цитратом натрия, а также с комбинацией цитрата натрия и суперпластификатора, окружены оболочкой, состоящей из плохозакристаллизованных AFt-фаз. Количество таких новообразований значительно превышает их содержание в бездобавочном составе, что свидетельствует об ускорении процессов гидратации и структурообразования при введении данных добавок. Добавление цитрата натрия до или после суперпластификатора приводит к замедлению гидратации, поэтому оптимальным способом является совместное введение добавок.