Wpływ uziarnienia i zawartości superabsorbującego polimeru (SAP) na podstawowe właściwości i porowatość zaczynu cementowego

• Autorzy: Śliwiński J. , Zachariasz T.

Warianty tytułu

EN

Effect of particle size distribution and content of superabsorbent polymer (SAP) on the basic properties and porosity of cement paste

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Badano zaczyn z cementu CEM I 42,5 o wskaźniku w/c = 0,3 z dodatkiem 0,3% i 0,5% superabsorbującego polimeru SAP, o ziarnach różnej wielkości (63/90; 90/125, 125/250 i 250/500 μm). Próbki zaczynu dojrzewały przez 3 dni w wodzie, a następnie w powietrzu w warunkach braku wymiany wilgoci z otoczeniem. Badania wykazały brak wpływu domieszki SAP na porowatość całkowitą. Natomiast stwierdzono wpływ zawartości i uziarnienia domieszki SAP na mikroporowatość. W zaczynach zawierających tę domieszkę zwiększeniu ulega zawartość mikroporów o średnicy od około 50 do około 100 nm kosztem obniżenia zawartości mikroporów większych. Równocześnie nastąpiło zmniejszenie wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu od około 10% do około 30%, przy równoczesnym niewielkim zwiększeniu wytrzymałości na ściskanie. Te zmiany właściwości zaczynów łączą się prawdopodobnie ze zjawiskiem tak zwanej pielęgnacji wewnętrznej, którą umożliwia woda zmagazynowana w ziarnach SAP.

EN

The paste from cement CEM I 42.5 with a w/c ratio of 0.3 with the addition of 0.3% and 0.5% by mass of superabsorbent polymer (SAP), with particles of various sizes (63/90, 90/125, 125/250 and 250/500 μm) was tested. The samples were water-cured for 3 days and then air-cured under sealed conditions. The study has shown no effect of SAP on total paste porosity, however, it was found that this admixture had an impact on microporosity. The share of micropores with diameters ranging from ca. 50 to ca. 100 nm increased at the expense of larger micropores. Simultaneously the SAP addition caused a decrease of splitting bending strength from 10% to 30% and slight increase of compressive strength. These changes of pastes properties are probably associated with so-called internal curing, which is enabled by the water stored in SAP particles.

Słowa kluczowe

PL

zaczyn cementowy; właściwości; polimer superabsorpcyjny; rozkład wielkości ziaren; konsystencja; wytrzymałość; porowatość

EN

cement paste; properties; superabsorbent polymer; particle size distribution; consistency; strength; porosity

• Wydawca: Fundacja Cement, Wapno, Beton
• Czasopismo: Cement Wapno Beton
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 22/84, nr 4
• Strony: 289--298
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Śliwiński J.

• Politechnika Krakowska, Instytut Materiałów i Konstrukcji Budowlanych

autor

Zachariasz T.

• Politechnika Krakowska, Instytut Materiałów i Konstrukcji Budowlanych

Bibliografia

• 1. B. Tyliszczak, K. Pilichowski, Charakterystyka matryc hydrożelowych – zastosowania biomedyczne superabsorbentów polimerowych, Czasopismo Techniczne, 104, 159-167 (2007).
• 2. P. Leciejewski, Wpływ wielkości dodatku hydrożelu na zamiany uwilgotnienia i tempo przesychania gleby piaszczystej w warunkach laboratoryjnych, Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej R. 10,18, 316-328 (2008).
• 3. M. Casquilho, A. Rodrigues., F. Rosa, Superabsorbent polymer for water management in forestry, Agricultural Sciences, 4, 57-60 (2013).
• 4. M. Jensen, Use of Superabsorbent Polymers in Concrete. An overview of the possibilities offered by using these smart materials as concrete admixtures, Concrete international, 35, 48-52 (2013).
• 5. M. Elliott, Superabsorbent polymers, BASF A.G., Ludwigshafen, Germany, 2004.
• 6. A. Assmann, Physical properties of concrete modified with superabsorbent polymers, Doctor’s thesis, Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Universität Stuttgart, 2013.
• 7. D. Cusson, Practical application of superabsorbent polymers as a water-regulating agent in concrete and other building materials, Chapter 10, Canada, NRC Publications Archive, 2012.
• 8. V. Mechtcherine, H.V. Reinhardt (Eds.), Application of Super Absorbent Polymers (SAP) in Concrete Construction, State-of-the-Art Report Prepared by RILEM Technical Committee 225-SAP, Springer, 2012.
• 9. F. Wang, J. Yang, S. Hu, X. Li, H. Cheng, Influence of superabsorbent polymers on the surrounding cement paste, Cem.Concr. Res.,81, 112–121(2016).
• 10. V. Mechtcherine, C. Schroefl., M. Gorges, Effectiveness of Various Superabsorbent Polymers (SAP) in Mitigating Autogenous Shrinkage of Cement-based Materials, Ninth International Conference on Creep, Shrinkage, and Durability Mechanics (Concreep-9), 22-25.IX.2013 Cambridge, Massachusetts.
• 11. H.X.D. Lee, H.S. Wong, N.R. Buenfeld, The potential of superabsorbent polymer for self-sealing cracks in concrete, Adv. Appl. Ceram., 109, 296-302 (2010).
• 12. A. Mignon, D. Snoeck, P. Dubruel, S. Van Vlierberghe, N. De Belie, Crack Mitigation in Concrete: Superabsorbent Polymers as Key to Success?, Materials 2017, 10, 237,
• 13. EDANA: European Disposals and Nonwovens Association: Recommended test method: free swell capacity, ERT 440.2-02, 2002.
• 14. C. Schröfl , V. Mechtcherine, M. Gorges, Relation between the molecular structure and the efficiency of superabsorbent polymers (SAP) as concrete admixture to mitigate autogenous shrinkage. Cem. Concr. Res., 42, 865-873(2012).
• 15. T. Tracz, Open porosity of cement pastes and their gas permeability, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Science, 64, 775-783 (2016).
• 16. T. Tracz, J. Śliwiński, Influence of cement type and water-cement ratio on open porosity and gas permeability of cement pastes, Proc. of UKIERI Concrete Congress: Innovations in Concrete Construction, Jalandhar, Punjab, India, 5-8 March 2013, ed. R.K. Dhir, S.P. Singh, S. Goel, Excel India Publishers, 2013, 461-470