Wojciech Pętelski 28.11.2006

Ćw. 9.2.

Badanie wpływu domieszek na przebieg wiązania spoiw gipsowych.

1. Podstawy teoretyczne:

Przyśpieszenie lub opóźnienie wiązania uzyskuje się przez stosowanie domieszek. Wpływają one na pokrój kryształów powstającego CaSO₄*2H₂O a w konsekwencji i na cechy techniczne stwardniałego tworzywa.

Przyśpieszenie wiązania można uzyskać poprzez:

-rozdrobnienie spoiwa

-mieszanie zaczyn

-zwiększanie rozpuszczalności spoiwa przez:

1. obecność w gipsie półwodnym dobrze rozpuszczalnego anhydrytu III

2. domieszkę do półwodnego siarczanu wapniowego, chlorków, azotanów lub wodorotlenku potasowego

-stosowanie aktywatorów hydratacji anhydrytu, np. Na₂SO₄

-substancje alkaliczne jak CaO

Opóźnienie wiązania uzyskujemy poprzez:

-zwiększenie lepkości cieczy zarobowej (dodanie gliceryny)

-hamowanie wzrostu kryształów dodając np. kleje, ługi posulfitowe (dodatki koloidalne)

-opóźnienie zarodków nowej fazy krystalicznej na skutek absorpcji domieszek jak:

1. organiczne substancje polarne np. kwas cytrynowy, winowy, alkohol etylowy

2. fosforany lub wodorofosforany sodu np. Na₃PO₄

Przebieg doświadczenia:

I. Przygotowano zaczyn gipsowy - 200g gipsu i 130cm³ wody destylowanej.

Po wlaniu wody do miski z gipsem włączono stoper by zmierzyć czas wiązania. Po rozmieszaniu, przelano go do formy i umieszczono na podstawie aparatu Vicata. Stalową igłę aparatu umieszczono w próbce i uruchomiono aparat. Igła zanurzała się w różnych miejscach próbki.

Obserwowano czas po którym igła zatrzymywała się 3-4 mm ponad powierzchnią płytki, co oznaczało początek wiązania, i czas po którym igła nie zanurzała się juz w próbce - koniec wiązania.

Po zbadaniu i odnotowaniu czasów przygotowano kolejne 2 zaczyny - pierwszy z rozpuszczonym w wodzie NaCl (przyśpieszacz), drugi z rozpuszczonym Na₂HPO₃ (opóźniacz). Pomiary wykonywano tak samo jak w pierwszym przypadku bez domieszek - aparatem Vicata

l.p.	Ilość zaczynu	Domieszka	Początek wiązania	Koniec wiązania
1.	200g +/- 1g	-	5 min	7 min
2.	200g +/- 1g	NaCl	3 min	4 min
3.	200g +/- 1g	Na2HPO3	25 min	28 min

II. Określenie wpływu domieszek na pokrój kryształów w tworzywie gipsowym:

Przygotowano 3 preparaty mikroskopowe:

na każdym z 3 szkiełek umieszczono niewielką ilość gipsu budowlanego, dodatkowo do pierwszej próbki dodano NaCl (przyśpieszacz), do drugiej K₂HPO₄ (opóźniacz), a do ostatniej nie dodano żadnej domieszki. Do wszystkich próbek następnie dodano po 3 krople wody destylowanej. Po około 20 minutach umieszczono preparaty pod mikroskopem.

Zaobserwowane wyniki:

Próbka I - domieszka NaCl

-cząsteczki mało zróżnicowane

- większe cząstki otoczone mniejszymi

Próbka II - domieszka K₂HPO₃

-małe cząsteczki

-cząstki gęsto upakowane (mała porowatość)

-”siateczka” miedzy cząsteczkami

Próbka III - brak domieszek

-nieregularny kształt cząsteczek

-nierówna wielkość (większe cząsteczki niż poprzednio)

-różnobarwność

-duże odstępy międzycząsteczkowe (duża porowatość)

Wnioski:

• NaCl przyśpiesza wiązanie

• K₂HPO₃ opóźnia wiązanie, cząsteczki gęsto ułożone połączone są drobną siateczką

• po użyciu NaCl cząstki szybciej reagują i zmniejsza się porowatość

• domieszki zmieniają strukturę wewnętrzną i wygląd betonu

• przy użyciu opóźniacza cząstki są mniejsze gdyż domieszka hamuje ich „rozwój”