Цементный бетон был и остаётся наиболее важным и массовым строительным материалом. Причём, бoльшая его часть, а в ряде стран практически 100% объёма, выпускается с модифицирующими добавками, среди которых особое положение занимают пластификаторы (разжижители). Однако наиболее эффективные из них обладают неудовлетворительными экологическими показателями. В этой связи, альтернативу существующим пластификаторам должны составить природные вещества, либо продукты созданные из фрагментов природных соединений.

В качестве исходного сырья для получения разжижителя были использованы микроскопические грибы и дрожжи, являющиеся побочными продуктами основного производства, так называемыми "отходами". Сочетанием механических и химических воздействий получены пластификаторы цементных смесей, свойства которых зависят от условий технологического процесса. В частности: времени и интенсивности при механическом воздействии; а также: вида применяемого реактива, его концентрации, времени контактирования реагентов, температуры реакционной среды - при химическом. Оказалось, что наибольшее влияние на свойства готового продукта оказывают вид применённого реагента и температура реакционной смеси (рис.).

Разжижитель (условное обозначение "ПИВЦ-М") является типичным мицелообразующим поверхностно-активным веществом (ПАВ). Поверхностное натяжение водного раствора "ПИВЦ-М" снижается с σ=72•10^-3  Н/м до  σ=45•10^-3 Н/м при увеличении концентрации в пределах 0-0,05 моль. Дальнейшее повышение его концентрации незначительно уменьшает величину поверхностного натяжения, а при значениях превышающих 0,1 моль - вновь наблюдается интенсивное понижение  σ

По своей природе синтезированное соединение является органическим полимером. При перемешивании с минеральным вяжущим в присутствии воды, молекулы ПАВ сорбируются на поверхности зёрен цемента, изменяя тем самым процесс гидратации. Причём, если содержание пластификатора в цементной пасте не превышает 0,2% - сроки схватывания сокращаются. И наоборот, при количестве добавки более 0,7% массы цемента, происходит их увеличение. Так, схватывание цементной пасты содержащей 2,5% разжижителя завершается через 36 часов.

При изучении влияния дозировки "ПИВЦ-М" на подвижность бетонной смеси выяснилось, что она монотонно увеличивается с ростом расхода разжижителя. Тем не менее, целесообразно установить верхним граничным значением количество добавки равное 1,5% массы цемента, так как при бoльших расходах нарастают негативные явления. В частности, наблюдается снижение прочности бетона до 20% при введении 2% разжижителя.

Общая пористость бетона полученного из смеси с ПАВ несколько выше пористости контрольного (бездобавочного) состава, изготовленных при равных В/Ц. В то же время, величина общей пористости материала с добавкой ниже аналогичного показателя бетона контрольной партии, приготовленных из равноподвижных смесей.

Интересны результаты сравнения прочностных характеристик бетонов на "лежалом" цементе. Выяснилось, что введение в состав бетонной смеси "ПИВЦ-М" приводит к активации вяжущего вещества. Кинетика набора прочности материала с пластификатором отличается большей интенсивностью в поздние сроки твердения, характер которой зависит от расхода ПАВ.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России».

Дудын.в С.В., канд. техн. наук, доц.

Мордовский государственный университет