ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВИКОРИСТАННЯ РОЗШИРЮВАЛЬНИХ АГЕНТІВ У РЕМОНТНИХ РОЗЧИНАХ З СУХИХ БУДІВЕЛЬНИХ СУМІШЕЙ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ УМОВ ТВЕРДІННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-1-55-62Ключові слова:
ремонтні розчини, сухі будівельні суміші, розширювальні агенти, суперабсорбенти, адгезія, лінійна усадка.Анотація
В статті наведене дослідження можливості підвищення сумісності ремонтних розчинів на основі сухих будівельних сумішей з пошкодженими бетонними та залізобетонними конструкціями та спорудами за рахунок покращення умов твердіння таких матеріалів через порівняльний аналіз показників адгезійної міцності та лінійної усадки цементних зразків з використанням різних типів суперабсорбентів, а саме SAP Newsorb на основі поліакрилатів натрію японського виробника Newstone, китайського MNC-SAP на основі поліакрилатів калію від MUHU Construction Materials та AquaGel на основі зшитого сополімеру акриламіду та акрилату калію від австралійської Baroid.
Отримані під час експериментальних досліджень дані показують, що використання досліджуваних домішок суперабсорбентів SAP внаслідок покращення умов гідратації в цементній матриці ремонтного матеріалу може частково компенсувати зростання деформацій усадки, що, в свою чергу, дещо покращує показники адгезійної міцності зчеплення з поверхнею пошкодженої конструкції.
Встановлений позитивний вплив використання зазначених полімерних домішок на досліджувані цементі розчини. У порівнянні з базовим зразком в середньому на кожні з досліджуваних діб твердіння показник усадки всіх зразків, що містили SAP, знижений на 35%, що виправдовує їх застосування з метою полегшення створення та подальшого якісного функціонування ремонтної системи. Введення досліджуваних SAP дозволяє покращити показник адгезії у 1,5-2,3 рази порівняно із базовим, що має забезпечити максимальну можливість сприйняття відремонтованою системою робочого навантаження.
Визначено оптимальні вмісти домішок SAP у складі досліджуваних цементних розчинів для зниження показників усадкових деформацій та підвищення адгезійної міцності. Отримано склади неконструкційних ремонтних цементних розчинів класу РМ3 та R1-R2 за адгезійної міцністю та класів РМ1-РМ2 за показником усадкових деформацій відповідно до українських та європейських норм.
Посилання
[1] Inès L. Tchetgnia Ngassam, "A new approach for the mix design of (patch) repair mortars", Journal of Science, Technology, Innovation and Development, vol. 10, Iss. 3, pp. 259-265, 2018.
[2] Peter A., "Claisse. Mortars and grouts", Civil Engineering Material, pp. 303-311, 2016.
[3] Quality, Efficiency, Sustainability and Available Standards of Dry Mix Mortars. URL: https://www.dow.com/content/dam/dcc/documents/en-us/tech-art/840/840-01801-01-quality-efficiency-sustainability-and-available-standards-of-dry-mix-mortars.pdf. Accessed on: May 13, 2022.
[4] EN 1504-1:2003. Products and systems for the protection and repair of concrete structures. Definitions. Requirements. EUSC, 2003.
[5] L. Courard, B. Bissonnette, "Compatibility performance as a fundamental requirement for the repair of concrete structures with self-compacting repair mortars", RILEM PRO 54, pp. 667-675, 2008.
[6] Grażyna Łagoda, Tomasz Gajda, "Change of Mechanical Properties of Repair Mortars after Frost Resistance Rests", Materials (Basel), Iss. 14(12), p. 3199, 2021.
[7] L. Courard, "Parametric study for the creation of the interface between concrete and repair products", Mater. and Struct., Iss. 3, pp. 65-72, 2000.
[8] L. Courard, F. Garbacz, "Failure of concrete repair: how to avoid it", RILEM PRO 51, vol. 1, pp. 167-191, 2006.
[9] Qianjin Mao, Jiayi Chen, Wenjing Qi, "Improving Self-Healing and Shrinkage Reduction of Cementitious Materials Using Water-Absorbing Polymer Microcapsules", Materials (Basel), Iss. 15(3), p. 847, 2022.
[10] K. van Tittelboom, N. De Belie, "Self-healing in cementitious materials", A review. Materials, Iss. 6, pp. 2182-2217, 2013.
[11] H. Benoit, K.V. Tittelboom, G. Elke, N. De Belie, A. Loukili, "Design of polymeric capsules for self-healing concrete", Cem. Concr. Compos., Iss. 55, pp. 298-307, 2015.
[12] A. Blanc, S. Faure, T. Le Roy-Delage, "Autogenous Shrinkage of Hardening Cement Paste", Building journal Poromechanics, vol. 8, pp. 217-219, 2011.
[13] Powder additives for dry mix mortars with rising demands. URL: https://www.acat.com/files/get/3b4c90c0f27766b6a16146edc2b80831/pulveradditivefrtrockenmrtelfrsteigendeanforderungen_en.pdf. Accessed on: May 13, 2022.
[14] L. Czarnecki, "Adhesion – A challenge for concrete repair", Concrete Repair, Rehabilitation and Retrofitting, pp. 935-940, 2009.
[15] H. Beushausen, M. Chilwesa, "Assessment and Prediction of Drying Shrinkage Cracking in Bonded Mortar Overlays", Cement and Concrete Research, Iss. 53, pp. 256-266, 2013.
[16] V. Mechtcherine, "Polimery superabsorpcyjne jako nowe domieszki do betonu", Zakłady Betonowe Int., Iss. 2, pp. 34-37, 2012.
[17] Jung K.-C., Chang S.-H., "Evaluation of shrinkage-induced stress in a runway repaired using compliant polymer concrete". Compos. Struct., Iss. 158, pp. 217-226, 2016.
[18] K.-C. Jung, I.-T. Roh, S.-H. Chang, "Stress analysis of runway repaired using compliant polymer concretes with consideration of cure shrinkage", Compos. Struct., Iss. 119, pp. 13-23, 2015.
[19] Tsai-Lung Weng, "Evaluation of cementitious repair mortars modified with polymers", Sage Journals. Applied System Innovation, vol. 9, Iss. 1, pp. 1578-1586, 2017.
[20] J. Zhang, D.W. Hou, "Micromechanical modeling on autogenous and drying shrinkages of concrete", Constr. Build. Mater., Iss. 29, pp. 230-240, 2012.
[21] J.-Y. Long, Zh. Q. Song, "Research on water absorbance of Polycomplex superabsorbent in different mediums", Chemistry and Industry of Forest Products, vol. 23, Iss. 4, pp. 27-30, 2003.
[22] EN 1504-4:2004. Definitions, requirements, quality control and evaluation of conformity. Structural bonding, EUSC, 2004.
[23] DSTU B V.2.7-126:2011. Sumishi budivelni sukhi modyfikovani. Vyd. ofits., Kyiv, 2011.
[24] EN 12617-4:2002. Products and systems for the protection and repair of concrete structures. Test methods. Determination of shrinkage and expansion, EUSC, 2022.
[25] EN 1323:2007. Adhesives for tiles. Concrete slabs for tests, EUSC, 2007.
[26] EN 1542:1999. Products and systems for the protection and repair of concrete structures - Test methods - Measurement of bond strength by pull-off, EUSC, 1999.
[27] D. E. Packham, "Some Contributions of Surface Analysis to the Development of Adhision Theories", The Journal of Adhesion, vol. 84, Iss. 3, pp. 240-255, 2008.
[28] L. Czarnecki, B. Chmielewska, "Uwarunkowania adhezji w złączach budowlanych", Cement. Wapno. Beton, Iss. 2, pp. 74-85, 2005.
[29] B. Chmielewska, G. Adamczewski, R. Wang, Z. Hong Yang, P. Wang, "Application of Wedge Splitting Test for Evaluation of the Bond Strength in Repair System Alumina Cement Concrete vs. PCC Mortar", Advanced Materials Research, vol. 1129, pp. 401-408, 2015.
[30] A. Momayez, M.-R. Ehsani, A.-A. Ramezanianpour, "Comparison of methods for evaluating bond strength between concrete substrate and repair materials", Cement Concrete Res., Iss. 35, pp. 748-757, 2005.
[31] B. Chmielewska, "On the methods of bond strength measurements in concrete repair systems in: L. Czarnecki, A. Garbacz (Eds.)", Adhesion in Interfaces of Building Materials: a Multi-scale Approach. Advances in Materials Science and Restoration, Iss. 2, pp. 29-46, 2007.
[32] A. Garbacz, L. Courard, B. Bissonnette, "A surface engineering approach applicable to concrete repair engineering", Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences, Iss. 61(1), pp. 73-84, 2013.
[33] L. Czarnecki, B. Chmielewska, "Factors affecting adhesion in building joints", Cement. Lime. Concrete, Iss. 2, pp. 74-85, 2005.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
