Сравнительная оценка свободной поверхностной энергии цементного клинкера и карбонатных пород и эффективность их смачивания водными растворами пластифицирующих добавок

Изучение адсорбционных явлений на границе раздела твердых тел и водных растворов поверхностно-активных веществ является основой для выявления механизмов пластификации, водоредуцирования и воздухововлечения минерально-водных систем. Особую роль в этих явлениях, очевидно, играет свободная поверхностная энергия твердой фазы. В работе методом краевого угла смачивания определены составляющие этой энергии (кислотно-оснóвная и дисперсионная) для различных минеральных материалов (цементный клинкер и карбонатные породы), и оценено влияние на этот показатель водных растворов пластифицирующих добавок. Показано, что в материалах с относительно высоким содержанием SiO₂ существенно превалирует кислотная составляющая γ_s⁺, а в материалах с его низкой долей и повышенным содержанием СаО+MgO преимущественно проявляется оснóвная составляющая γ_s^– поверхностной энергии. Это позволяет оценить эффективность водных растворов пластификаторов цементных бетонов, являющихся сильными анионактивными веществами, которые интенсивно адсорбируются на поверхности материалов с ярко выраженной оснóвной составляющей. Изучен угол смачивания цементного клинкера и карбонатных пород водными растворами промышленных пластификаторов разной природы: «Полипласт Лигно» на основе лигносульфонатов натрия, полинафталинметилсульфонатного «СП-1» и «PC-1701» – модифицированного эфира поликарбоксилата. Установлено, что наиболее эффективным из них оказался суперпластификатор «PC-1701», который даже при незначительной концентрации (0,1%) снижает краевой угол смачивания на поверхности среднепрочного известняка на 29,3%.