автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Закономерности обеспечения структурной устойчивости пенобетонных смесей

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Костыленко Константин Игоревич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПЕНОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I 5 \т 2014

Ро сто в-на-До ну 2014

005547733

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Моргун Любовь Васильевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Курочка Павел Никитович ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный университет путей сообщения», заведующий кафедрой «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог»

кандидат технических наук, доцент Удодов Сергей Алексеевич ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет», доцент кафедры «Производства строительных конструкций и строительной механики»

Ведущая организация: СевкавНИПИагропром

Защита диссертации состоится «6» июня 2014 г. в 15 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д212.207.02 в Ростовском государственном строительном университете по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162, ауд. 1125. тел/факс 8(863)2019059,

e-mail:dis sovet rgsu@mai1.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Ростовского государственного строительного университета www.rgsu.ru

Автореферат разослан «29» апреля 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета _

канд. техн. наук, доцент A.B. Налимова

Общая характеристика работы Актуальность. Одним из наиболее энергоэффективных стеновых материалов современности является пенобетон естественного твердения. Важнейшей проблемой его технологии остается недостаток знаний о процессах, управляющих насыщением цементно-песчаных суспензий дисперсной газовой фазой в присутствии поверхностно активных веществ (ПАВ), а так же о причинах устойчивости или утраты этой фазы в период между завершением приготовления смесей и моментом жесткой фиксации их структуры.

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, до настоящего времени не ранжированы факторы, управляющие возможностью достижения пеноматериалами заданной плотности. В производственных условиях при малейших изменениях свойств сырья практики сталкиваются с резкими колебаниями свойств изготавливаемых пенобетонов, что приводит к большому количеству брака.

Пенообразователи являются важными компонентами сырья, обеспечивающими вовлечение газовой фазы в структуру пенобетонных смесей, однако информация об их вещественном составе в настоящее время является коммерческой тайной. Поэтому разработка научно обоснованных приемов учета свойств и расхода пенообразователей на формирование структуры и устойчивость пенобетонных смесей, предназначенных для получения пенобетонов заданной марки по плотности, является актуальной.

Цель — исследование особенностей формирования структуры газовой пористости в пенобетонных смесях и закономерностей обеспечения их устойчивости с целью получения материалов заданной плотности.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- установлено влияние технологических факторов, управляющих структурой дисперсной газовой фазы в пенобетонных смесях;

- выявлен перечень рецептурных факторов, управляющих продолжительностью периода устойчивости пенных пленок в структуре пенобетонных смесей;

- факторы влияния ранжированы по мере значимости из условия достижения

пенобетонной смесью заданной плотности;

- разработана методика обеспечения устойчивости пенобетонных смесей

требуемой плотности.

Объект исследования - пенобетонные смеси и пенобетоны, приготовленные по одностадийной технологии на синтетических пенообразователях и природных заполнителях.

Предмет исследования - качественные и количественные взаимосвязи между свойствами сырья пенобетонных смесей.

Научная новизна:

Впервые научно обосновано наличие корреляционной связи между рецептурным соотношением «вода : пенообразователь» и возможностью получения агрегативно и седиментационно устойчивых пенобетонных смесей.

Установлено, что интенсивность и продолжительность перемешивания сырья управляют мерой перехода ПАВ из объема воды затворения на границу раздела фаз «газ-жидкость» и устойчивостью пеносмесей.

Введено понятие аэрационного потенциала, экстремум которого позволяет устанавливать соотношение «пенообразователь:вода» для гарантированного получения пен максимальной устойчивости к истечению жидкости.

Выявлены принципиальные различия особенностей массопереноса в пенобетонных смесях при их седиментации и нарушении агрегативной устойчивости дисперсной газовой фазы, которые позволили ранжировать факторы влияния, управляющие качеством пенобетонных смесей.

На основе установленных закономерностей разработана методика обеспечения устойчивости пенобетонных смесей требуемой плотности.

На защиту выносятся:

- идея о влиянии связи воды затворения с дисперсными частицами твердой и газовой фаз на структурную устойчивость смесей и эксплуатационные свойства затвердевшего бетона;

результаты научного анализа и экспериментального подтверждения закономерностей формирования устойчивой дисперсной газовой фазы в структуре пенобетонных смесей;

результаты экспериментальных исследований, подтверждающих корреляционную связь между устойчивостью структуры газовой пористости в пенобетонных смесях с продолжительностью и интенсивностью их перемешивания;

- авторская методика обеспечения структурной устойчивости пенобетонных смесей заданной плотности.

Достоверность результатов подтверждена:

- сходимостью результатов параллельных испытаний, испытанием необходимого количества контрольных образцов-близнецов, обеспечивающего доверительную вероятность 0,95 при погрешности не более 10%;

- использованием современной вычислительной техники и программного обеспечения при обработке экспериментальных данных;

- соответствием результатов лабораторных и опытно-производственных испытаний;

- использованием современных поверенных приборов, оборудования и методов испытаний;

- методами математического планирования эксперимента;

- математической статистикой;

- применением комплекса физико-механических, нормативных и научных методик, применением методик, регламентированных действующими стандартами поверенного оборудования;

- выводы диссертации не противоречат, а только дополняют общие теоретические положения строительного материаловедения.

Вклад в теорию и практику Результаты диссертационной работы позволяют:

- расширить объем знаний о процессах и закономерностях массопереноса при перемешивании сырьевых компонентов пенобетонных смесей;

- устанавливать причины нарушения седиментационной или агрегативной устойчивости пенобетонных смесей в зависимости от характера получаемой макроструктуры;

- на основе величины аэрационного потенциала устанавливать при изготовлении пенобетонных смесей начальный диапазон соотношения между расходом пенообразователя и воды, без учета его вещественной природы;

- в 2 - 4 раза уменьшать объем бракованной продукции при изменении качества сырьевых материалов, что в производственных условиях обеспечивает снижение её себестоимости;

- назначать составы пенобетонных смесей заданной плотности при меньшем количестве лабораторных экспериментальных работ по сравнению с методикой СН277-80.

Апробация работы. Основные результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях «Строительство» в г. Ростове-на-Дону и конференциях в Братске, Белгороде, Москве, Томске, Воронеже, внедрены при изготовлении изделий из пенобетона на предприятиях ООО «Медитек» и ООО «Тандем-ВП» и в учебном процессе.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 22 публикациях, в 4 статьях в рецензируемых изданиях из списка ВАК.

Структура и объем. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, 3 приложений на 5 страницах, списка использованной литературы из 103 наименований, изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 51 рисунок, 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, объект и предмет исследования, дана краткая характеристика научной новизны и практической значимости выполненного исследования.

В первой главе выполнен анализ современного уровня развития технологии пенобетонов, сформулирован перечень проблем, препятствующих возможности системного получения материалов с заданными свойствами. Из анализа работ выполненных А. Н. Меркиным, Е.И. Шмитько, В.Т. Перцевым, Л. Б. Сватовской, Л.Д. Шаховой и др., следует, что до настоящего времени качественно и количественно не установлен перечень связей, возникающих между сырьевыми

компонентами пенобетонных смесей и управляющих формированием их структур. Учитывая высокое начальное водосодержание пенобетонных смесей и меру влияния свободной воды на их агрегативную устойчивость, структуру и эксплуатационные свойства затвердевших бетонов, рассмотрены процессы массопереноса каждого из компонентов сырья на этапах перемешивания, укладки и отвердевания исследуемого материала.

Выполненный анализ позволил сформулировать рабочую гипотезу о том, что полное физическое связывание воды затворения с дисперсньши частицами твердой и газовой фаз управляют структурной устойчивостью пенобетонных смесей.

На основе гипотезы определена цель и вытекающие из неё задачи исследования.

Во второй главе приведена характеристика сырьевых материалов и описаны методики исследований.

Для приготовления пенобетонных смесей использовался портландцемент ЗАО «Евроцементгрупп» Воронежского и Оскольского цементных заводов марки ЦЕМ1 42,5Н (ГОСТ 31108-2003) . В качестве мелкого заполнителя использовался песокБатайского карьера (ГОСТ 8736-91 Мк-0,8... 1,0).

В качестве пенообразователей были использованы водные растворы анионактивных, поверхностно активных веществ (ПАВ) с торговыми наименованиями «Сармат-торнадо», «Пионер турбо», «Макспен».

Разработаны авторские методики: оценки влияния интенсивности перемешивания на устойчивость газовой фазы в пенах и пенобетонных смесях, подготовки модельных систем для определения качества пенообразователей.

Третья глава посвящена установлению важнейших связей управляющих формированием ячеистой структуры в пенобетонах.

До вовлечения дисперсной газовой фазы смесь компонентов для производства пенобетонов является дисперсной системой, состоящей из водного раствора ПАВ, в котором распределены частицы песка и портландцемента. Из работ Л.Д. Шаховой следует, что пенобетонные смеси можно рассматривать как две дисперсные системы, распределенные одна в другой: это газовые поры,

распределенные в цементно-песчаном растворе, и твердые частицы цемента и песка, распределенные в жидкой фазе смеси. Для получения устойчивых пенобетонных смесей необходимо, чтобы обе эти дисперсные системы обладали некоторым близким по продолжительности уровнем устойчивости.

Далее были рассмотрены условия устойчивости каждой дисперсной системы в отдельности. Результаты анализа и экспериментальных исследований позволили установить, что на объем и структуру дисперсной газовой фазы управляющее влияние оказывают скорость вращения рабочего органа смесительного агрегата и продолжительность перемешивания (рисунок 1).

100 ..........—.........--.....

!

. 90

0

я 80 2*

1е70 И 60

ч а

3 | 50

2 3

| 8 40

4 О

2-30

5 =

1 20

* / /

-г

I этап

10 ./ 0 / ■

II этап

0 1 2 3 4 5 6

Продолжительность перемешивания, мин.

Рисунок 1 - Кинетика относительного воздухововлечения в зависимости от времени перемешивания пенобетонных смесей

Экспериментально установлено, что в течение 1 - 2 минут перемешивания в структуру цементно-песчаной суспензии вовлекается 80 - 90% объема дисперсной газовой фазы (рисунок 1). На этом этапе воздухововлечения в структуре пенобетонной смеси образуются крупные газовые поры многогранной (полиэдрической) формы. Обеспечить седиментационную устойчивость такой смеси невозможно потому, что скорость седиментации тем выше, чем больше диаметр дисперсных частиц газовой фазы. На этом этапе (I) перемешивания

значительная часть воды затворения становится не свободной, а физически связанной, в результате перехода ПАВ на границу раздела «газ-жидкость».

Дальнейшее перемешивание смеси (от 2-х до 6 минут) незначительно увеличивает объем дисперсной газовой фазы (рисунок 1), однако на этом этапе происходят важные изменения в её структуре (этап II). На II этапе перемешивания увеличивается дисперсность газовой фазы. Форма пор из полиэдрической изменяется на шарообразную. Максим&чьное количество ПАВ перемещается на границу раздела «газ-жидкость» и полностью физически связывает воду затворения. Таким образом, формируется седиментационно устойчивая структура газовой пористости в пенобетониой смеси.

В ходе перестройки структуры газовой пористости имеет место отток свободной и части слабосвязанной жидкости из межпоровых перегородок, образованных на первом этапе воздухововлечения в пенные пленки, образованные на втором этапе воздухововлечения. Изменяется толщина межпоровых перегородок, и сближаются центры дисперсных частиц газовой фазы при практически неизменном объеме первоначально вовлеченного воздуха.

Формирование структурно устойчивых пеносмесей возможно только на втором этапе перемешивания. С увеличением площади поверхности раздела фаз, важно соблюдать баланс между вязкостью жидкой фазы смеси и концентрацией молекул ПАВ в межчастичной жидкости. Это является необходимым условием для получения качественных пенобетонных смесей. Наступление состояния, характеризуемого одним из крайних значений этих условий, является причиной потери устойчивости пенобетонной смеси как дисперсной системы.

Формирование устойчивых структур пенобетонных смесей возможно только тогда, когда по окончании перемешивания в них нет свободной воды, и в её жидкой фазе отсутствуют мицеллы ПАВ. Поэтому в ходе дальнейших исследований необходимо было установить фактор, обеспечивающий достижение такого соответствия.

Исследование стойкости и плотности пен в зависимости от концентрации пенообразователей в воде показало, что параметры плотности пен изменяются монотонно (рисунок 2). Зависимость стойкости пен от расхода пенообразователя

имеет экстремум (рисунок 3). В технологии пенобетонов практическую значимость и эффективность могут проявлять только устойчивые к истечению воды пены. 0,8

ч

0,00% 0,05% 0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30% Концентрация пенообразователя в воде, % Рисунок 2 - Влияние расхода пенообразователей на плотность пен 600

0,00% 0,05% 0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30% Концентрация пенообразователя в воде, %

Рисунок 3 — Влияние расхода пенообразователей на стойкость пен

Установленная закономерность позволила заключить, что для пенообразователей, предназначенных для изготовления пенобетонных смесей, существуют некоторые диапазоны их концентраций в водных растворах, при которых образуются пенные структуры, обладающие длительной водоудерживающей способностью.

В настоящее время воздухововлекающая способность пенообразователей оценивается показателем кратности, определяемым через отношение объема пены к объему раствора, пошедшего на ее образование. Установлено, что с увеличением содержания пенообразователя показатель кратности постоянно возрастает (рисунок 4), и на основании его величины невозможно судить о стойкости пен к истечению жидкости. Следовательно, параметр кратности не является достаточно достоверным параметром, на основе которого можно проектировать состав пенобетонов.

к

Н О

о Я

Й о.

0,0% 0,1% 0,2%

Концентрация пенообразователя в воде, %

0,3%

Рисунок 4 -

.......Сармат -Пионер--Макспен

Влияние расхода пенообразователей на кратность пен

Концентрация пенообразователя в воде, % .......Сармат —- Пионер - — Макспен

Рисунок 5 — Влияние расхода пенообразователей на величину их аэрационного потенциала

Анализ явлений массопереноса при формировании структуры пен позволил предложить понятие аэрационного потенциала пенообразователей, на основе которого возможен расчет их расхода при изготовлении устойчивых смесей заданной плотности. Для расчета интервалов содержания пенообразователя, в котором образуются наиболее стойкие пены, было предложено использовать первую производную объема вовлекаемого воздуха и ввести понятие аэрационного потенциала, определяемое как:

к'=£г' О

Лтпо

где К' - аэрационный потенциал, л/кг; шпо— масса раствора пенообразователя, л; Увв- объем вовлеченного воздуха, л.

Зависимость аэрационного потенциала от содержания пенообразователя в водном растворе обладает экстремумом (рисунок 5). Сопоставление концентраций пенообразователей в водных растворах, при которых достигаются экстремумы стойкости пен и аэрационного потенциала пенообразователей позволяют утверждать, что аэрационный потенциал пенообразователя является комплексным

показателем, который может быть использован для получения устойчивых пенобетонных смесей. В связи с изложенным необходимо установить количественные диапазоны соотношений между этими компонентами.

Выполненные исследования показывают, что для эффективного применения пенообразователей в технологии пенобетонов существует важный диапазон соотношений между расходами воды и пенообразователей, в которых формируются устойчивые пены.

Известно, что фактором, активно влияющим на свойства пенобетонных смесей, является интенсивность перемешивания сырьевых компонентов, учет которой осуществляют через число оборотов рабочего органа смесителя, окружные скорости лопастей, критерий Рейнольдса, мощность, расходуемую на перемешивание и т.д. Перечисленные величины являются характеристиками конкретного аппарата. С целью исключения из способа проектирования состава пенобетонных смесей сложных вычислений, описывающих их перемешивание, предлагается учитывать изменение аэрационного потенциала пенообразователей (рисунок 6).

й V Ч ^ > '

л 1000 ■■!.................................I.........................................................I............................:..............................;

Г") ; : < ; 11;! 800 I.................................-I.................................................................!■■---......-......4............................1..............................1

0,10% 0,15% 0,20% 0,25% 0,30% 0,35% 0,40% Концентрация пенообразователя в воде, %

Рисунок 6 - Влияние скорости перемешивания на величину аэрационного потенциала пенообразователя «Пионер» (а - и<=950 об/мин; б - н'=830 об/мин; в -и'= 700 об/мин)

Повышение интенсивности перемешивания способствует смещению экстремума стойкости пен в область пониженных содержаний пенообразователя в водном растворе, а также образованию более дисперсных пен. Полученный результат означает, что повышение интенсивности перемешивания способствует уменьшению количества ПАВ, остающегося в межчастичной жидкой фазе.

Из работ Е.И. Шмитько и И.Н. Ахвердова следует, что цементно-водные суспензии склонны утрачивать седиментационную устойчивость при содержании воды больше предельной водоудерживающей способности цементного вяжущего. Учитывая энергетические поверхностные потенциалы и массовые соотношения между цементом и песком, принятые в технологии пенобетонов, количеством воды, которое физически может связывать заполнитель, в дальнейшем пренебрегаем. Следуя гипотезе о том, что в устойчивой пенобетонной смеси не должно содержаться свободной воды, дальнейшие исследования были направлены на анализ водоудерживающих свойств трехкомпонентных дисперсных систем «цемент-вода-пенообразователь» («ЦВПО»).

Исследования показали (рисунок 7), что минимально необходимый расход пенообразователя для получения устойчивой пенобетонной смеси регламентируется объемом воды, которую необходимо физически связать в пенных пленках, а максимальный расход — величиной критической концентрации мицеллообразования (ККМ) ПАВ в межчастичной жидкости.

0,0000 0,0005 0.0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035 0,0040 Относительное содержание пенообразователя, д.ед.

Примечание: на рисунке треугольником выделена область устойчивых смесей

Рисунок 7 — Изолинии пористости трехкомпонентных газонаполненных дисперсных систем в координатах относительной суммы их масс

Из анализа кривых, отражающих взаимосвязь между рецептурой трехкомпонентных систем «ЦВПО» и их - средней плотностью (рисунок 8), следует, что существует две области динамичного изменения плотности. Одна, в которой заданная средняя плотность смеси может быть достигнута при относительных расходах воды превышающих 0,5 и при незначительном изменении относительного содержания пенообразователя. В указанном диапазоне соотношений между сырьевыми компонентами получение устойчивых пенобетонных смесей невозможно. Несмотря на формирование их структуры при перемешивании, после укладки смесей в формы наблюдается развитие

седиментации до схватывания цемента. Другая область - в которой средняя плотность смеси резко изменяется при изменении относительного содержания воды менее 0,5, а пенообразователя - более 0,002, имеет место лавинообразное изменение средней плотности пенобетонных смесей и потеря ими агрегативной устойчивости в период до момента схватывания вяжущего (рисунок 8). 1.0 •

~г_--1------г

0,0000 0.0005 0.0010 0,0015 0.0020 0,0025 0,0030 0,0035 0,0040

Относительное содержание пенообразователя, д.ед. Рисунок 8 - Изолинии плотности (кг/дм3) трехкомпонентных систем в координатах относительно суммы масс компонентов смеси

Длительной устойчивостью газонаполненных структур, достаточной для протекания процессов схватывания цемента, обладали только те, рецептура которых зависела от подвижного соотношения «вода : расход пенообразователя». Изолинии на рисунках 7 и 8 отражают сложную зависимость структуры пенобетонных смесей от их рецептуры и позволяют прогнозировать соотношения между сырьевыми компонентами в тех областях, которые минимизируют влияние ошибок дозирования на возможность получения структурно устойчивых пенобетонных смесей заданной плотности.

В четвертой главе представлена авторская методика проектирования состава структурно устойчивых пенобетонных смесей заданной плотности.

В соответствии с ГОСТ 25485-89 (2003) основными нормируемыми физико-механическими характеристиками ячеистых бетонов являются их классы по плотности и прочности. Причем одному классу плотности соответствует 2 — 3 класса прочности. Поэтому обеспечение требуемой плотности пенобетона на сегодняшний день является более сложной технологической задачей по сравнению с прочностью. 1

При проектировании состава пенобетонных смесей ..требуемой плотности необходимо опираться на допущение, что только воздухововлекающие свойства ПАВ предопределяют эту возможность. В свою очередь, величина воздухововлекающих свойств ПАВ, в любой цементосодержащей дисперсной системе, предопределяется величиной оптимального соотношения между их количеством и количеством свободной воды, пригодной для формирования прочных пенных пленок, способных удерживать вовлеченную при перемешивании газовую фазу в течение времени достаточного для схватывания цемента.

Для установления рецептуры структурно устойчивых пенобетонных смесей автором рекомендуется использовать убывающую зависимость плотности пенобетонной смеси от относительного содержания в ней воды, которая описывается уравнением (2).

р=у*е°, (2)

где ю = / (а; В) - характеристика используемого пенообразователя в составе пенобетонной смеси;

у - средняя плотность цементно-песчаного раствора при водосодержании, соответствующем его максимальной водоудерживающей способности, определяется экспериментально по ГОСТ 10181-2000;

В - диапазон относительного содержания воды в долях единицы, устанавливаемый по диаграмме трехкомпонентных систем;

а — соотношение между относительными содержаниями пенообразователя и количеством воды свободной до начала формирования газовой пористости.

Расчет «а» осуществляют, опираясь на результаты экспериментального определения аэрационного потенциала. Экспериментально установленное соотношение между относительными содержаниями пенообразователя и воды проверяют, изготовив пробные замесы пенобетонных смесей, в которых содержание пенообразователя отличается от величины соответствующей аэрационному потенциалу на ± 10 %. Полученные смеси укладывают в свегопрозрачную тару и контролируют макроструктуру пенобетонных смесей. За устойчивую принимают такую, которая обладает минимумом структурных изменений.

На основании дозировок сырьевых компонентов в устойчивой пенобетонной смеси определяют соотношение «а»:

а=ПО/(В-ВфЮ.св.). (3)

Поскольку величина со зависит от вещественного состава пенообразователя, для пенообразователя «Пионер» она вычисляется по уравнению:

ш=141-а-(269-а+4,78)-В+1,1.

Для пенообразователя «Сармат-торнадо»:

сй=2,06-а-(6,04-а+4,21)-В-5,81.

Экспериментальное подтверждение разработанной методики получено при назначении рецептуры пенобетонных смесей с использованием расчетных уравнений на предприятиях ООО «Медитек» и ООО «Тандем-ВП».

Таким образом, дано научно-практическое обоснование влияния рецептурного соотношения «пенообразователь : вода свободная на стадии до образования пенной структуры» на достижение заданной плотности структурно устойчивыми пенобетонными смесями.

ВЫВОДЫ:

1. Научный анализ закономерностей формирования дисперсной газовой фазы в пенах и пенобетонных смесях позволил выявить, что важнейшим фактором управления их структурой и стойкостью является количественное соотношение «пенообразователь: вода свободная на стадии до образования пенной структуры».

2. Анализ влияния продолжительности перемешивания сырья на особенности формирования газонаполненных структур в пенобетонных смесях показал, что при практически неизменном объеме вовлеченной газовой фазы в них последовательно формируются две различные структуры. Причем агрегативной и седиментационной устойчивостью может обладать только та структура, которая образуется на втором этапе перемешивания.

3. Сформулировано понятие аэрационного потенциала пенообразователя. Установлено, что минимум аэрационного потенциала пенообразователя совпадает с областью максимально стойких пен. Научно обосновано и экспериментально подтверждено, что величина аэрационного потенциала регулируется интенсивностью перемешивания, которая, в сбою очередь, связана со скоростью движения рабочего органа смесителя и показателем числа Ле.

4. Научный анализ причин седиментационной и агрегативной устойчивости пенобетонных смесей выявил принципиальные различия массопереноса в них и показал, что:

- явление расслоения в пенобетонных смесях имеет место в тех случаях, когда в рецептуре завышен расход воды по отношению к пенообразователю;

- агрегативная неустойчивость дисперсной газовой фазы проявляется только тогда, когда в рецептуре завышен расход пенообразователя по отношению к расходу воды.

5. Учет состояния воды затворения в составе пенобетонных смесей позволил установить, что вода, физически прочно связываемая частицами твердой фазы, не может участвовать в формировании дисперсной газовой пористости в пенобетонных смесях.

6. Научное обоснование закономерностей массопереноса при получении структурно устойчивых пенобетонных смесей потребовало создания нового методического подхода к установлению их рецептуры.

7. Получена математическая зависимость, описывающая взаимосвязь между заданной плотностью структурно устойчивых пенобетонных смесей, плотностью цементно-песчаного раствора и комплексной характеристикой свойств пенообразователей в пенобетонных смесях «со».

8. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена достоверность авторской методики установления рецептуры структурно устойчивых пенобетонных смесей заданной плотности, опирающаяся на учет величины аэрационного потенциала пенообразователей.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

в 4 изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Костыленко К.И. О влиянии температуры на особенности формирования структуры пенобетонных смесей [Электронный журнал] /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, О.В. Пушенко, В.Н. Моргун// Инженерный вестник Дона. - Ростов-на-Дону, 2012. № 1 . - С. 526-529 (личный вклад - 0,5 е.).

Режим доступа: http://ivdon.ru.

2. Костыленко К.И. Оценка влияния состояния воды на свойства цементно-песчаных шликеров [Электронный журнал] /К.И. Костыленко// Инженерный вестник Дона. - Ростов-на-Дону, 2012. № 3. - С.584-587 (личный вклад - 4 е.). Режим доступа: http://ivdon.ru.

3.Костыленко К.И. Вода в дисперсных системах, предназначенных для изготовления пенобетонных смесей /К.И. Костыленко, П.В. Капцов// Научно-технический журнал «Вестник МГСУ». - М.: МГСУ, 2012. - № И. - С. 168-171 (личный вклад - 3 е.).

4.Костыленко К.И. Воздухововлечение в пеносмеси, как функция растворимости пав в воде ЯС.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, j В.Н. Моргун, О.В. Пушенко// Научный вестник ВГАСУ. - Воронеж: ВГАСУ, 2012. - С. 82-88 (личный вклад - 1 е.).

- в 18 других изданиях

1.Костыленко К.И. О возможности проявления наноэффектов в технологии пенобетона /К.И. Костыленко, П.В. Смирнова, О.В. Макаева, H.A. Мышанская// Материалы МНК молодых ученых, аспирантов и студентов "Перспектива-2008". -Нальчик, 2008. - Т.З. - С. 36-39 (личный вклад - 3 е.).

2.Костыленко К.И. Температура воды затворения, как фактор управления водопотребностью пенобетонных смесей /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, H.A. Мышанская// Материалы МНПК «Строительство-2008». -Ростов-на-Дону: РГСУ, ИСТМ, 2008. - С.82,83 (личный вклад - 1 е.).

3.Костыленко К.И. Влияние термодинамических свойств воды на свойства пенобетона /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, H.A. Мышанская// Материалы МНПК «Строительство-2009». - Ростов-на-Дону: РГСУ, ИСТМ, 2009. — С.21,22 (личный вклад — 1 е.).

4.Костыленко К.И. Экспериментальная оценка устойчивости пленок пав / К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова// Материалы МНПК «Строительство-2010». - Ростов-на-Дону: РГСУ, ИИЭС, 2010. - С. 341, 342 (личный вклад - 1 е.).

5.Костыленко К.И. Роль воды в технологии фибропенобетона/ К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, H.A. Мышанская// Материалы МНПК «Строительство-2010». - Ростов-на-Дону: РГСУ, ИИЭС, 2010. - С. 324, 325 (личный вклад - 1 е.).

6.Костыленко К.И. Об одном из факторов управления структурой пенобетонов /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, А.Ю. Богатина// Сборник трудов академических чтений «Актуальные проблемы бетона и железобетона. Материалы, конструкции, расчет и проектирование». - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2010. - С.28-34 (личный вклад - 1 е.).

7.Костыденко К.И. Особенности массопереноса в пенобетонных смесях /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, А.Ю. Богатина, В.Н. Моргун, О.В. Пушенко, П.В.Смирнова// Материалы МНПК «Строительство-2011». - Ростов-на-Дону: РГСУ, ИСТИМ, 2011. - С. 68, 69 (личный вклад - 1 е.).

8.Костыленко К.И. Влияние процессов раннего структурообразования на свойства фибропенобетонов /К.И. Костыленко, JI.B. Моргун, П.В. Смирнова, О.В. Пушенко, А.Ю. Богатина // Сборник трудов МНК «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании». - М.: МГСУ, 2011. - Т.2. -С.125-129 (личный вклад - 1 е.).

9.Костыленко К.И. Влияние времени перемешивания на процесс воздухововлечения при изготовлении фибропенобетонных смесей / К.И. Костыленко, П.В. Смирнова, JI.B. Моргун, О.В. Пушенко, В.Н. Моргун// Сборник трудов «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов», Материалы VI МК студентов, аспирантов и молодых ученых. -Пенза, 2011. - С.219-222 (личный вклад - 1 е.).

Ю.Костыленко К.И. Номенклатура изделий из фибропенобетона / К.И. Костыленко, Л.В. Моргун, П.В. Смирнова, О.В. Пушенко, В.Н. Моргун// Материалы МНПК «Инновационные материалы и технологии». - Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2011. - С.14-19 (личный вклад - 0,5 е.).

11.Костыленко К.И. Оценка возможности применения стеклопластиковой арматуры в пенобетоне /К.И. Костыленко, О.В. Пушенко, Л.В. Моргун // Материалы IV (X) Всероссийской НТК «Молодая мысль: наука, технологии, инновации». - Братск, 2012. - С 64-66 (личный вклад - 1 е.).

12.Костыленко К.И. О структурообразовании пенобетонных смесей в зависимости от температуры воды затворения /К.И. Костыленко, П.В. Смирнова,

Л.В. Моргун, О.В. Пушенко, В.Н. Моргун// Материалы МНТК «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов». - Волгоград: ВолгГАСУ, 2011. - С. 284-288 (личный вклад - 1 е.).

13.Костыленко К.И. Особенности формирования пеноструктур в цементно-песчаных смесях /К.И. Костыленко, О.В. Пушенко, В.Н. Моргун// Материалы МНПК «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2012».-Одесса: Проект SWorld, 2012. - С. 19-23 (личный вклад - 1,5 е.).

14.Костыленко К.И. О возможности использования стеклопластиковой арматуры в пенобетоне /К.И. Костыленко, Л.В. Моргун// Материалы МНПК «Строительство-2012». - Ростов-на-Дону: РГСУ, ИСТИМ, 2012. - С.161-163 (личный вклад - 1,5 е.).

15.Костыленко К.И. Стеклопластиковая арматура для пенобетона | /К.И. Костыленко, В.Н. Моргун// Материалы МНПК «Строительство-2012». -Ростов-на-Дону: РГСУ, ИСТИМ, 2012. - С.64-66 (личный вклад - 1,5 е.).

16.Костыленко К.И. К вопросу выбора материала для армирования изделий из пенобетона /К.И. Костыленко, Л.В. Моргун// Сборник материалов XIII МНТК «Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии». - Тула: ТулГУ, 2012. - С. 32-33 (личный вклад - 1 е.).

17.Костыленко К.И. О свойствах пенобетонов применительно к фз№261/ К.И. Костыленко, Л.В. Моргун, П.В. Смирнова, В.Н. Моргун, О.В. Пушенко// Известия РГСУ. - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2011. - С. 59-65 (личный вклад - 1 е.).

18.Костыленко К.И. Влияние вещественной природы арматурных стержней на прочность сцепления с ячеистым бетоном /К.И. Костыленко, Л.В. Моргун, A.C. Черноусов, A.B. Виснап// Сборник трудов XIX МНПК студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». - Томск: ТПУ, 2013. Т.З. - С.74-75 (личный вклад - 1 е.).

Подписано в печать 10.04.14. Формат 60x84/16. Бумага белая. Ризограф. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ 120/14 Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета. 344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

на правах рукописи

/

04201 459071

Костыленко Константин Игоревич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПЕНОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

05.23.05 — Строительные материалы и изделия

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Моргун Л.В.

Ростов-на-Дону 2014

/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ............................................................................................................5

ГЛАВА 1. Пути совершенствования технологии пенобетонов.....................9

1.1 Анализ современного уровня развития технологии пенобетонов......9

1.2 Научное обоснование значимости факторов, управляющих структурной устойчивостью пенобетонных смесей............................................12

1.2.1 Закономерности формирования газовой дисперсной фазы в структуре пенобетонных смесей.......................................................................13

1.2.2 Роль воды в структурообразовании цементно-водных систем......16

1.2.3 Факторы, управляющие устойчивостью пен....................................24

1.3 Факторы, влияющие на устойчивость пенобетонных смесей...........29

Выводы по главе 1.............................................................................................35

ГЛАВА 2. Методы исследований и характеристика сырьевых материалов ..........................................................................................................36

2.1 Свойства материалов, использованных при проведении исследований...........................................................................................................36

2.1.1 Портландцемент..................................................................................36

2.1.2 Заполнитель.........................................................................................37

2.1.3 Пенообразователи...............................................................................38

2.2 Методы исследований............................................................................40

2.2.1 Существующие методики оценки свойств пенообразователей.....40

2.3 Авторская методика оценки интенсивности перемешивания...........48

2.4 Методика подготовки смесей, примененных для изучения устойчивости модельных систем «Цемент-Вода-Пенообразователь»..............50

2.5 Авторская методика установления рецептуры пенобетонных смесей ..................................................................................................................52

Выводы по главе 2.............................................................................................55

ГЛАВА 3. Научное обоснование и экспериментальные исследования связей управляющих формированием ячеистой структуры пенобетонных смесей ..........................................................................................................56

3.1 Технологический фактор получения оптимальных пенных структур ..................................................................................................................56

3.1.1 Этапы поризации пенных структур во времени..............................56

3.1.2 Учет эффективности перемешивания смесей..................................71

3.2 Рецептурный фактор получения оптимальных пенных структур.....75

3.2.1 Критерии оценки расхода пенообразователя...................................75

3.2.2 Критерии оценки расхода воды.........................................................86

3.3 Исследование изменения плотности и устойчивости пенобетонных смесей..............................................................................................93

Выводы по главе 3...........................................................................................111

ГЛАВА 4. Метод проектирования состава структурно устойчивых пенобетонных смесей..............................................................................................113

4.1 Анализ исторически сложившегося способа назначения расхода пенообразователя...................................................................................................113

4.2 Критический анализ способа проектирования состава по СН 27780 ................................................................................................................116

4.3 Обоснование необходимости проектирования рецептуры устойчивых пенобетонных смесей по величине средней плотности..............119

4.4 Проектирование состава структурно устойчивых пенобетонных смесей заданной плотности..................................................................................122

Выводы по главе 4...........................................................................................128

Основные выводы.............................................................................................129

Список литературы...........................................................................................131

Приложение 1....................................................................................................141

Приложение 2....................................................................................................144

Приложение 3....................................................................................................145

Введение

Производство строительных материалов с минимальным количеством дефектов структуры является одной из самых важных проблем, решением которой озадачены многие ученые и практики до настоящего времени. Получение и использование таких материалов позволяет перевести строительную отрасль на более высокий качественный уровень, а также является залогом энерго- и ресурсосбережения в строительстве.

Одним из наиболее перспективных строительных материалов современности являются пенобетоны естественного твердения. Их применяют для возведения стен зданий, теплоизоляции трубопроводов и промышленных агрегатов [1, 2, 3, 4, 5], изготавливают из распространенных и недорогих сырьевых материалов [2, 6], а так же тонкодисперсных промышленных отходов [7, 8].

Пенобетоны естественного твердения способствуют комплексному ресурсо- и энергосбережению на всех этапах их существования [9, 10, 11,12, 13]. Это проявляется:

- в низком уровне затрат на производство единицы объема пенобетона, по сравнению с другими видами бетонов;

- в высоких теплотехнических свойствах, а также возможности сочетать в себе свойства теплоизоляционных и конструкционных материалов;

- в возможности монолитной заливки на объекте или транспортировке транспортными средствами малой грузоподъемности высокой маневренности и мобильности;

- в высокой долговечности.

В основе технологии пенобетонов естественного твердения лежит поризация цементно-песчаного раствора за счет интенсивного перемешивания сырья в присутствии поверхностно активных веществ.

Однако, не смотря на кажущуюся простоту технологии пенобетонов [14, 15] до настоящего времени не существует удобной и достоверной методики подбора состава пенобетонных смесей с заданными свойствами. В производственных условиях при малейших изменениях свойств сырья практики вынуждены проводить многочисленные и трудоемкие экспериментальные работы, называемые подбором состава, с целью установления такой рецептуры, позволяющей получать материалы требуемой плотности [16]. Это говорит о том, что накопленные к настоящему моменту знания пока не позволяют эффективно управлять качеством пенобетонов и требуют дальнейшего развития.

Многие специалисты [14, 17, 18, 19, 20, 21] считают, что основной проблемой технологии пенобетонов является отсутствие знаний о закономерностях обеспечения устойчивости газонаполненных дисперсных структур (пенобетонных смесей) в период преобладания вязких связей между компонентами дисперсных фаз (твердыми и газообразными). До настоящего времени не сформулированы принципы, на основе которых можно осуществлять расчет расхода пенообразователя для таких смесей [22]. В практике для получения строительных материалов разной плотности расход пенообразователя устанавливают опытным путем [19, 20, 22]. Поэтому установление закономерностей формирования газонаполненных дисперсных минеральных структур и условий, обеспечивающих их устойчивость в период между завершением перемешивания и моментом схватывания портландцементного вяжущего, является актуальной научной задачей, решение которой важно для устойчивого развития стройиндустрии РФ.

Объект исследования — пенобетонные смеси и пенобетоны, приготовленные по одностадийной технологии на синтетических пенообразователях и природных заполнителях

Предмет исследования - качественные и количественные взаимосвязи между свойствами сырья пенобетонных смесей.

Достоверность результатов подтверждена

1. сходимостью результатов параллельных испытаний, испытанием необходимого количества контрольных образцов-близнецов, обеспечивающего доверительную вероятность 0,95 при погрешности не более 10%

2. использованием современной вычислительной техники и программного обеспечения при обработке экспериментальных данных

3. соответствием результатов лабораторных и опытно-производственных испытаний,

4. использованием современных поверенных приборов, оборудования и методов испытаний,

5. методов математического планирования эксперимента

6. математической статистики.

7. применением комплекса физико-механических нормативных и научных методик, применением методик, регламентированных действующими стандартами, поверенного оборудования;

8. Выводы диссертации не противоречат, а только дополняют общие теоретические положения строительного материаловедения.

Вклад в теорию и практику. Результаты диссертационной работы позволяют:

- расширить объем знаний о процессах и закономерностях массопереноса при перемешивании сырьевых компонентов пенобетонных смесей;

- устанавливать причины нарушения седиментационной или агрегативной устойчивости пенобетонных смесей в зависимости от характера получаемой макроструктуры;

- на основе величины аэрационного потенциала устанавливать при изготовлении пенобетонных смесей начальный диапазон соотношения между расходом пенообразователя и воды, без учета его вещественной природы;

- в 2...4 раза уменьшать объем бракованной продукции при изменении качества сырьевых материалов, что в производственных условиях обеспечивает снижение её себестоимости;

- назначать составы пенобетонных смесей заданной плотности при меньшем количестве лабораторных экспериментальных работ по сравнению с методикой СН277-80.

Апробация работы. Основные результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях «Строительство» в г. Ростове-на-Дону и конференциях в Братске, Белгороде, Москве, Томске, Воронеже.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 22 публикациях, в т.ч. 4 статьях в рецензируемых изданиях из списка ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы и 3 приложений. Содержит 145 страниц машинописного текста, включая 15 таблиц, 51 рисунок. Библиографический список включает 103 наименования.

ГЛАВА 1. Пути совершенствования технологии пенобетонов

1.1 Анализ современного уровня развития технологии пенобетонов

Промышленное производство пенобетонов началось в 1923 г [14].В это время применялось два технологических приема его изготовления:

А) одностадийный (водный раствор пенообразователя вводился непосредственно в цементное тесто при интенсивном перемешивании, при этом образовывалась ячеистая структура);

Б) двухстадийный (цементное тесто смешивалось с приготовленной заранее пеной из пенообразующего раствора).

Обе технологии позволяли изготавливать пенобетоны с плотностью 700... 1000 кг/м3. Из таких материалов были построены первые дома на Урале и в Прибалтике [23], которые эксплуатируются до настоящего времени. Однако наладить стабильное промышленное производство не удалось.

Поэтому в 30-40е годы XX века к этой технологии было обращено внимание таких выдающихся ученых как П.А. Ребиндер, А.А, Брюшков, Б.Н. Кауфман [24]. Теоретические разработки и результаты их экспериментальных исследований позволили создать предпосылки для дельнейшего развития технологии пенобетонов. Вторая мировая война обусловила почти 20-ти летний перерыв в исследованиях и развитии технологии пенобетонов.

В 50...60-е годы в связи с необходимостью восстановления жилого и промышленного фонда разрушенного в войну, работы по развитию технологии пенобетонов были продолжены. В это время строятся первые заводы по изготовлению стеновых блоков и панелей на Украине, в Белоруссии, на Урале, в Московской, Ленинградской и ряде других областей [23, 25, 26, 27]. Однако неразвитость теоретических знаний о процессах структурообразования в пенобетонных смесях не позволяет устойчиво

развиваться таким промышленным предприятиям и предопределило в основном развитие технологии газосиликатов [23].

Тем не менее, интерес к технологии пенобетонов сохраняется, и появляются такие важные работы как труды А.П. Меркина, которые теоретически обосновывают принцип «сухой минерализации» в технологии пенобетонов. По данной технологии предусматривается смешение низкократной пены с сухими компонентами. При этом происходит бронирование воздушных пузырьков, закупорка каналов Плато твердыми частицами и сорбция свободной воды сухим вяжущим. Существенным недостатком данной технологии является невозможность получения стабильности качества производимых пенобетонных смесей средней и низкой плотности.

С целью снизить теплопроводность пенобетонов, было предложено проводить насыщение пенобетонной смеси газовой фазой при избыточном давлении [24]. Поризация при избыточном давлении позволяет увеличить количество вовлеченного воздуха и снизить среднюю плотность пенобетонных смесей. Однако при выгрузке таких смесей в формы происходит расширение воздушных пор за счет перепада давления. Последнее обстоятельство способствует увеличению разницы гравитационных и выталкивающих сил, действующих на дисперсные частицы, что приводит к расслоению пенобетонной смеси.

Таким образом к началу XXI века были существенно расширены технологические приемы, с помощью которых можно промышленно изготавливать пенобетоны плотностью 400... 1000 кг/м3 [24, 28, 29]. Эти технологии можно классифицировать следующим образом:

1. Двухстадийные

1.1. Классическая технология (смешивание раздельно приготовленных пены и раствора)

1.2. Способ «Сухой минерализации»

1.3. Баротехнология 2. Одностадийные

2.1. Одностадийная технология при атмосферном давлении

2.2. Турбулентно-кавитационный при избыточном давлении (турбобаротехнология)

Анализ уровня развития технологий пенобетонов показывает, что их авторы, исследуя закономерности получения газонаполненных материалов, не уделяли достаточного внимания исследованию закономерностей формирования структурной устойчивости пенобетонных смесей. В то время как именно это свойство смесей управляет возможностью достижения заданной плотности пенобетонов и, как следствие, достаточной механической прочностью.

1.2 Научное обоснование значимости факторов, управляющих структурной устойчивостью пенобетонных смесей

Анализ технологических приемов изготовления пенобетонных смесей выполненных в §1.1 показывает, что ни один из них не учитывает весь перечень факторов, влияющих на структурную устойчивость смесей в период преобладания вязких связей между твердыми и газовыми дисперсными частицами. Поэтому на рисунке 1 представлена структурная схема, отражающая взаимосвязь между устойчивостью смесей и технологией их изготовления.

В цепочке взаимосвязи от состава до свойств пенобетонов, особенности макро структуры материала зависят от рецептуры и устойчивости смесей.

Г 1 1

Технология Состав Структура —н Устойчивость

Рисунок 1 - Взаимосвязь технологии, состава, структуры, устойчивости пенобетонных смесей и свойств пенобетонов.

Из схемы следует, что совершенствование технологии пенобетонов возможно только при глубоком понимании явлений массопереноса, предопределенных физико-химическим процессами в объеме пенобетонных смесей в период их раннего структурообразования, т.е. в промежутке времени между их перемешиванием и фиксацией структуры кристаллическими новообразованиями цементного камня. Поэтому необходимо рассмотреть особенности формирования макроструктуры газовой пористости в пенобетонных смесях и проанализировать причины нарушения ее устойчивости.

1.2.1 Закономерности формирования газовой дисперсной фазы в

структуре пенобетонных смесей

Пенобетонная смесь является гетерогенной дисперсной системой, включающей твердую, жидкую и газообразную фазы, в которой дисперсные частицы могут быть подвижны [14]. Л.Д. Шахова выделяет в такой системе две подвижные дисперсные фазы (рисунок 2):

- газовую - в дисперсионной среде в виде высококонцентрированной вязкой минеральной смеси;

- твердую - в водном растворе пенообразователя, который является дисперсионной средой для обеих фаз.

Рисунок 2 - Схемы дисперсных систем по Л.Д. Шаховой ( а - газовые поры, б - цементно-песчаный раствор, в - жидкая фаза смеси, г - частицы песка, д - частицы цемента)

Важно отметить, что состав твердой дисперсной фазы включает заполнитель инертный по отношению к воде и портландцемент, дисперсные частицы которого активно взаимодействуют с водой химически и физически [2, 30, 31]. Из изложенного следует, что в пенобетонных смесях в период их раннего структурообразования имеют место важные процессы массопереноса, обусловленные способностью минерального вяжущего

химически связывать воду. Поэтому концентрация ПАВ