Cemento atmainos ir cheminių įmaišų įtaka tešlos reologinėms savybėms

Abstract

Baigiamojo magistro darbo tikslas – ištirti cheminių įmaišų poveikį reologinėms portlandcemenčio tešlos savybėms, panaudojant skirtingų tipų cementus. Darbe išnagrinėta lietuvių, užsienio mokslinė literatūra, aprašytos naudotos žaliavos, parinktos skirtingos cementinės tešlos sudėtys, kurios skiriasi cemento ir plastifikuojančios įmaišos tipu. Tyrimams naudotos šios medžiagos: AB „Akmenės cementas“ gamyklos portlandcementis CEM I 42,5 (N ir R ankstyvojo stiprumo), klinties portlandcementis CEM II/A-LL 42,5 N, plastiklis Centrament N3, naujausios kartos superplastiklis MC-PowerFlow 3140 ir vanduo. Ištirtas plastiklio ir superplastiklio poveikis portlandcemenčio tešlos vandens ir cemento (V/C) santykio pokyčiams ir sklidumui naudojant Sutardo viskozimetrą. Buvo tiriamos vienodo vandens ir cemento santykio portlandcemenčio tešlos su cheminėmis įmaišomis ir be jų. Tyrimai atlikti naudojant rotacinį viskozimetrą Rheotest NH 4.1 su bendraašiais cilindrais. Nustatytas cheminių įmaišų portlandcemenčio tešloje veiksmingumas, esant skirtingo tipo cementui. Pastebėta, kad portlandcemenčio tešlos dinaminis klampis gali būti reguliuojamas cheminėmis įmaišomis viso indukcinio hidratacijos periodo metu. Sukurta metodika portlandcemenčio tešlos reologinėms savybėms nustatyti bei parinktas reologinis modelis, kuris geriausiai apibūdina gautus tyrimų duomenis. Atlikus portlandcemenčio tešlos su cheminėmis įmaišomis ir be jų tyrimų rezultatų regresinę analizę, gautos klampio, tekėjimo lygtys. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros analizė, analitinė metodinė dalis, eksperimentinė – tiriamoji dalis, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 75 puslapiai teksto be priedų, 45 iliustracijos, 18 lentelių, 61 bibliografinis šaltinis. Atskirai pridedami darbo priedai.

The purpose of this thesis is to analyse the influence of chemical admixtures on the rheological properties of Portland cement paste, which differ depending on the type of cement used. In addition to the literature analysis, different cement paste compositions (differing in type of cement and plasticizers) were tested. Testing materials: Portland cement CEM I 42.5 (N and R early strength), limestone Portland cement CEM II/A-LL 42.5 N, plasticizer Centrament N3, the latest generation superplasticizer MC-PowerFlow 3140 and water. Research focused on effects of plasticizer and superplasticizer on water and cement (W/C) ratio and Portland cement paste slump-flow characteristics. Portland cement pastes with the same water-cement ratio with and without chemical admixtures were tested. Tests were carried out using a Suttard viscometer and rotation viscometer Rheotest NH 4.1 with coaxial cylinders. It was observed that viscosity of Portland cement paste can be controlled by chemical admixtures during the hydration induction period. The work provides analysis of the effectiveness of the chemical admixtures on the rheological properties of the Portland cement pastes, comparing it with a control composition of the Portland cement paste. Diagrams demonstrate changes in viscosity of the Portland cement pastes depending on the type and amount of the chemical admixtures. Obtained results were compared with the same consistence paste without admixtures. We created a new methodology of rheological properties of Portland cement paste analysis. Rheological model is quantitative, which enables accurate fitting of shear stress-shear rate data of all investigated mixtures. After making the regressive analysis of research results of Portland cement paste with and without chemical admixtures, empirical equations of viscosity and flow curves were produced. The work consists of 6 parts: introduction, literature review, the analytical methodical section, experimental part, conclusions and references. 75 pages, 45 figures, 18 tables, 61 bibliographical sources. Appendices included.