Vliv vodoretenčních přísad na bázi biopolymerů na hydrataci portlandského cementu sledován pomocí isotermické kalorimetrie.

Influence of biopolymeric water-retaining admixtures on hydration of portland cement studied using isothermal calorimetry

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Ve stavebnictví jsou pro úpravu vlastností betonu i malt připravených ze suchých směsí využívány ethery celulózy, které v nich plní vodoretenční funkci a upravují viskozitu výsledných produktů. Práce se zabývá vlivem alternativních přísad (alginát sodný, karagenan, gumy diutanová a xanthanová a hydroxypropyl deriváty gumy guar a chitosanu), na průběh hydratace portlandského cementu. K sledování je využito isotermické kalorimetrie se sledováním vývinu tepla od samého počátku hydratace, tedy od smíchání vody se suchou směsí. Všechny přísady se chovaly jako zpomalovače tuhnutí, čehož příčinou je jejich polysacharidická struktura. Vliv množství přísady na míru zpomalení reakce byl nejznatelnější u hydroxypropyl guaru a diutanové gumy, zatímco u ostatních přísad se vlastnosti v závislosti na dávce přísady lišily pouze mírně. Všechny studované přísady však vykazovaly menší míru ovlivnění vývinu tepla v počáteční fázi hydratace cementu, stejně tak i celkového vývinu tepla v porovnání s ethery celulózy. V případě použití do betonové směsi, kde nebude žádoucí zpomalení hydratačních reakcí, je vhodné použít jiné, než tyto dvě výše zmíněné přísady, u kterých je rozdíl oproti etherům celulózy nejméně výrazný.

Viscosity enhancing and water-retaining admixtures based on the cellulose ethers are widely used in the building industry to improve the properties of concrete and ready-mix mortars. The study focuses on the influence of the alternative natural viscosity enhancing admixtures (sodium salt of alginic acid, carrageenan, diutan gum, xanthan gum, and hydroxypropyl derivatives of guar gum and chitosan) in doses of 0.1%, 0.5%, and 1% of the binder weight on the cement hydration. The study is carried out using isothermal calorimetry studying the heat flow and the total heat evolved during the reaction from the very beginning – the water-introduction into system. All of the studied biopolymers showed the set retarding ability as they are all of polysaccharidic origin. The dosage-dependency was significant for the hydroxypropyl guaran and diutan gum, while retarding effect of other admixtures varied only slightly with the amount of biopolymer in the studied range of doses. However the studied admixtures were less effective in the delay of accelerating period, as well as the reduction of total heat generated during the reaction, in comparison with cellulose ethers. Other admixture than hydroxypropyl guar gum or diutan gum should be chosen if the set-retarding ability is not appropriate for the mixture use, otherwise the advantage over cellulose ethers will not be significant.

Hydratace cementu, biopolymerní přísady, isotermická kalorimetrie

Hydration of cement, biopolymeric admixtures, isothermal calorimetry

ŽIŽLAVSKÝ, T.

23. 1. 2020

VUT v Brně, Fakulta stavební

Brno

978-80-86433-73-8

Juniorstav 2020

621

627

7