Полимеризация цементного раствора

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Ответить
wettty
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2019 3:43 pm

Полимеризация цементного раствора

Сообщение wettty » Чт янв 10, 2019 3:46 pm

Здравствуйте!

Появилась идея (теоретическая) значительно упрочнить (полимеризировать) цементную смесь.
Этапы:
1. Смешать природные полимеры, создав новый полимер с разветвленной структурой.
2. Смешать новый полимер с цементом для получения нового вяжущего.
Ингредиенты: растворенный в щелочной воде казеин, крахмал, гуммиарабик.
Суть: казеин – прочный полимер (белок), крахмал - полимер (полисахарид), гуммиарабик обладает свойствами и того и другого (белок и полисахарид) и теоретически может связать казеин и крахмал, образовав новый полимер.
Насколько верны мои предположения? Как проверить? Как рассчитать?

himdim2012
Сообщения: 979
Зарегистрирован: Сб фев 04, 2012 4:20 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение himdim2012 » Чт янв 10, 2019 3:53 pm

Ну как бы этой темой занимается не один нии и написано не один десяток научных трудов. Не думаю что на коленке тем более с такими ингридиентами можно что- либо практически полезное сделать.
- Вас Кузьмой зовут?
- Кузенькой, можно Кузькой, маленький я ещё, семь веков всего, восьмой пошел.

Из м/ф "Домовенок Кузя"

Аватара пользователя
Smol
Дон Кихот
Сообщения: 15815
Зарегистрирован: Вс фев 01, 2009 5:07 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Smol » Чт янв 10, 2019 5:04 pm

wettty писал(а):
Чт янв 10, 2019 3:46 pm
Насколько верны мои предположения? Как проверить?
Предположения верны, они проверены временем: вон, в Праге Карлов мост (он сделан с добавкой яичного белка в вяжущий раствор) уже несколько веков без проблем стоит :D

JAG
Сообщения: 1338
Зарегистрирован: Пн ноя 07, 2016 1:39 pm
Контактная информация:

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение JAG » Чт янв 10, 2019 5:41 pm

и будут в вашем бетоне водится грибы и бактерии с удовольствием.

и что такое у Вас "цементная смесь", для каких нужд? стены от снарядов замазать или монолит 100 этажей с неё гнать?

вроде же целые НИИ по бетону создавались... чтобы из говна сделать конфетку.

ximi
Сообщения: 4392
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение ximi » Пт янв 11, 2019 12:01 am

Это называется полимербетон ...

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0 ... 0%BE%D0%BD

wettty
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2019 3:43 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение wettty » Пт янв 11, 2019 10:23 am

ximi писал(а):
Пт янв 11, 2019 12:01 am
Это называется полимербетон ...

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0 ... 0%BE%D0%BD
Полимеризированный бетон называется полимербетон...
Спасибо, кэп, я б ни за что не догадался
Только в полимербетонах вместо цемента в качестве вяжущего используется собственно полимер.
В задаче же спрашивается: "Как полимеризировать ЦЕМЕНТНЫЙ раствор?"

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение avor » Пт янв 11, 2019 12:13 pm

wettty писал(а):
Пт янв 11, 2019 10:23 am
Только в полимербетонах вместо цемента в качестве вяжущего используется собственно полимер.
В задаче же спрашивается: "Как полимеризировать ЦЕМЕНТНЫЙ раствор?"
"Полимерцементный бетон" вы статью то в вики читали до конца?
Появилась идея (теоретическая) значительно упрочнить (полимеризировать) цементную смесь.
Что бы вас понимали. Нужно научиться пользоваться общепризнанной терминологией.
Вот определение из вики:
Полимериза́ция (др.-греч. πολυμερής — состоящий из многих частей) — процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путём многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера. Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует так называемое мономерное (структурное) звено. Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаков.
https://ru.wikipedia.org/w/index.php?ti ... d=96309730
Что у вас будет мономером(олигомером), а что высокомолекулярной молекулой?
То что вы хотите сделать не называется "полимеризацией" Это называется пластик с наполнителем или композитный(композиционный) материал.
https://ru.wikipedia.org/w/index.php?ti ... d=96914838
1. Смешать природные полимеры, создав новый полимер с разветвленной структурой.
От смешивания химические реакции не происходят и никакого разветвления не получится. Для разветвления нужно, что бы в системе присутствовал так называемый бифункциональный агент - такая молекула, которая реагировала бы с молекулами полимеров и присоединяла одну к другой или что бы сами молекулы полимера реагировали между собой в специально созданных условиях. Или такой хитрый мономер, который мог бы порождать несколько ковалентно связанных цепей полимеров при реакции полимеризации.
2. Смешать новый полимер с цементом для получения нового вяжущего.
Здесь вам уже писали, что решение используется еще со времен не цементных, а известковых растворов.
Суть: казеин – прочный полимер (белок)
Да с чего он прочный-то? Он менее прочный чем дерево - это известно всем столярам, которые пользуются органическими клеями на белковой основе: костный, мездровый, казеиновый клеи.
крахмал - полимер (полисахарид)
Ну и зачем он в этой смеси?
гуммиарабик обладает свойствами и того и другого (белок и полисахарид) и теоретически может связать казеин и крахмал, образовав новый полимер.
Да, нет белка там мало очень(менее 10%) в основном это полисахарид. Никак он теоретически не может ничего связать. Белки по вашему хотению и щучьему велению друг с другом не связываются.
Насколько верны мои предположения? Как проверить? Как рассчитать?
Ну, насколько они верны я уже написал. Как проверить? - сугубо экспериментально. Как рассчитать? - это вам в раздел квантовой химии
https://www.chemport.ru/forum/viewforum.php?f=71
Но, я категорически не рекомендую - это тропинка заведет вас на такие бетонные шоссе, которые слишком далеки от проблем упрочнения бетонов. :D

В целом идея конечно не плоха, как повод для изучения химии, хотя бы в школьном объеме.

ximi
Сообщения: 4392
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение ximi » Пт янв 11, 2019 4:11 pm

Полимеризированный бетон называется полимербетон...
Спасибо, кэп, я б ни за что не догадался
Только в полимербетонах вместо цемента в качестве вяжущего используется собственно полимер.
В задаче же спрашивается: "Как полимеризировать ЦЕМЕНТНЫЙ раствор?"
Кэп прочитайте статью в вики до конца .... там все расписано !

Или пока носом не ткнеш .... найти сами не можем ?

Полимерцементный бетон — В полимерцементных материалах в бетонную или растворную смесь добавляют в небольших количествах (5…15 % от массы цемента) полимер, хорошо совместимый с цементным тестом. Этому соответствуют водорастворимые олигомеры, отверждающиеся в процессе твердения бетона (например, водорастворимые фенол-формальдегидные полимеры) или чаще водные дисперсии полимеров (поливинилацетата, синтетических каучуков, акриловых полимеров и др.). Полимерцементные растворы и бетоны отличаются высокой адгезией к большинству строительных материалов, низкой проницаемостью для жидкостей, очень высокой износостойкостью и ударной прочностью. Применяют полимерцементные материалы для покрытий полов промышленных зданий, взлетных полос аэродромов, наружной и внутренней отделки по бетонным и кирпичным поверхностям, в том числе для приклеивания керамических, стеклянных и каменных плиток, устройства резервуаров для воды и нефтепродуктов.

Alex K
Сообщения: 761
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Alex K » Вс янв 13, 2019 1:06 am

Smol писал(а):
Чт янв 10, 2019 5:04 pm
wettty писал(а):
Чт янв 10, 2019 3:46 pm
Насколько верны мои предположения? Как проверить?
Предположения верны, они проверены временем: вон, в Праге Карлов мост (он сделан с добавкой яичного белка в вяжущий раствор) уже несколько веков без проблем стоит :D
Белок там скорее как ПАВ-пластификатор работал, а не как армирующий полимер

Sovetnik
Сообщения: 2100
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Sovetnik » Вс янв 13, 2019 1:16 pm

Тот, кто хоть раз, сам вручную замешивал цементный раствор, наверное обращал внимание на большое количество выделяющихся пузырьков воздуха, которые десорбируются с поверхности частиц цемента и наполнителя (песка).

Несомненно, что если в формирующемся цементном камне останутся частицы не смоченные водой (раствором), то это отрицательно скажется на его прочности.

Органические добавки, вводимые в цемент, в основном, служат для разжижения цементного раствора и улучшения смачивания частиц, что в итоге и приводит к увеличению его прочности.
Находит тот, кто ищет не там.

JAG
Сообщения: 1338
Зарегистрирован: Пн ноя 07, 2016 1:39 pm
Контактная информация:

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение JAG » Вс янв 13, 2019 5:06 pm

А те пузырьки воздуха которые вы не видите, которые не выделяются даже после вибрации, о которых вы и не подозреваете, коим размер "0,01-1" микрон, заполняются добавками так называемыми "уплотнителями". чтобы потом в эти пустоты не затягивалась вода.

А ещё в "цементном растворе" при кристаллизации цемента остаётся лишняя вода, которая намного опасней пузырьков воздуха. Поэтому если не соблюсти элементарные условия приготовления "цементного раствора", то лезть в молекулярную химию цемента смысла не имеет.

Поэтому на рынке сейчас для обывателя Вы не найдете цемент даже марки Д0 М500 коего не хватает даже на "профессиональное" строительство, ведущееся в стране. Нет смысла портить высококачественный цемент, продавая тем кто не только не знает как из него правильно приготовить раствор, но даже не следует написанной к нему "инструкции". Да и хороший это бизнес продавать говно, чтобы опять пришли покупать :mrgreen: .
-----
от себя: Намного интереснее производить кристаллизацию бетона в постоянном магнитном и электрическом полях и(или) вводить полярные частички чего-либо.. улучшать технологию, а не состав.
----

А в принципе прочность бетона, даже если М800 для тоннелей, мостов и бомбоубежищ (вибрация, вода) достаточна для выполнения поставленной задачи (в установленном бюджете) на 100 лет.

Есть предположение, что каждые 100 лет научно-технический прогресс делает шаг вперед, даже если страна отсталая, ей все равно привозят в виде мусора баржи с плодами развитых цивилизаций, чтобы приобщить к прогрессу.

А пока что необходимость сделать лучше (особенно если не для себя и не своего эго) диктуется "необходимостью и достаточностью", а так же финансовой стороной: нет смысла делать хорошо и дорого если есть готовое хорошо и дешево.

Alex K
Сообщения: 761
Зарегистрирован: Вт авг 09, 2011 7:29 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Alex K » Вс янв 13, 2019 8:14 pm

JAG писал(а):
Вс янв 13, 2019 5:06 pm
А те пузырьки воздуха которые вы не видите, которые не выделяются даже после вибрации, о которых вы и не подозреваете, коим размер "0,01-1" микрон, заполняются добавками так называемыми "уплотнителями". чтобы потом в эти пустоты не затягивалась вода.

А ещё в "цементном растворе" при кристаллизации цемента остаётся лишняя вода, которая намного опасней пузырьков воздуха. Поэтому если не соблюсти элементарные условия приготовления "цементного раствора", то лезть в молекулярную химию цемента смысла не имеет.
поскольку при твердении не в автоклавных условиях кристаллического тоберморита Вы не дождетесь, а идеально кристаллического не дождетесь и в автоклаве, а получите именно что C-S-H гель с переменным составом по C:S:H от частицы алита к раствору, причем это соотношение будет меняться первые несколько дней...
"Лезть в химию бетона" Вам, действительно не стоит
JAG писал(а):
Вс янв 13, 2019 5:06 pm
Поэтому на рынке сейчас для обывателя Вы не найдете цемент даже марки Д0 М500 коего не хватает даже на "профессиональное" строительство, ведущееся в стране. Нет смысла портить высококачественный цемент, продавая тем кто не только не знает как из него правильно приготовить раствор, но даже не следует написанной к нему "инструкции". Да и хороший это бизнес продавать говно, чтобы опять пришли покупать :mrgreen: .
-----
от себя: Намного интереснее производить кристаллизацию бетона в постоянном магнитном и электрическом полях и(или) вводить полярные частички чего-либо.. улучшать технологию, а не состав.
----
и что ж там у Вас хотя ба парамагнитного? Следы феррита? Не смешите. Вводить можно много чего, даже углеродные нанотрубки вводят, но наиболее интересно, наверное, поиграть "В/Ц-температура-(супер)пластификатор-силикатный наполнитель"
JAG писал(а):
Вс янв 13, 2019 5:06 pm
А в принципе прочность бетона, даже если М800 для тоннелей, мостов и бомбоубежищ (вибрация, вода) достаточна для выполнения поставленной задачи (в установленном бюджете) на 100 лет.
бетон - это не клинкер+вода, но еще и наполнитель, причем не один

Sovetnik
Сообщения: 2100
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Sovetnik » Вс янв 13, 2019 10:30 pm

JAG писал(а):
Вс янв 13, 2019 5:06 pm
А те пузырьки воздуха которые вы не видите, которые не выделяются даже после вибрации, о которых вы и не подозреваете, коим размер "0,01-1" микрон, заполняются добавками так называемыми "уплотнителями". чтобы потом в эти пустоты не затягивалась вода.
Лишняя вода, конечно, не нужна, но ее нехватка еще более вредна.
И если микропоры будут заполнены чем-то другим, а не водой, то в этих местах не произойдет гидратация цемента с образованием силикатной пространственной структуры, которая собственно и ответственна за его прочность.

Именно поэтому все добавки типа "уплотнительных" рекомендуется вводить уже во влажную смесь.
Находит тот, кто ищет не там.

JAG
Сообщения: 1338
Зарегистрирован: Пн ноя 07, 2016 1:39 pm
Контактная информация:

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение JAG » Вс янв 13, 2019 11:36 pm

Alex K писал(а):
Вс янв 13, 2019 8:14 pm
и что ж там у Вас хотя ба парамагнитного? Следы феррита? Не смешите. Вводить можно много чего, даже углеродные нанотрубки вводят, но наиболее интересно, наверное, поиграть "В/Ц-температура-(супер)пластификатор-силикатный наполнитель"
Этим игрались еще 50 лет назад. Я тоже игрался, 6 лет назад, очень хорошо получается. При стоимости 5р за 1кг цемента, добавок уходит на 0,4 рубля, а "качество" изделия заметно возрастает: непропорционально больше чем расходы.

Насчет становления бетона в электрическом поле я читал "научные" труды людей (в интернете можно найти если захотеть), которые в НИИ работали...
поскольку при твердении не в автоклавных условиях кристаллического тоберморита Вы не дождетесь, а идеально кристаллического не дождетесь и в автоклаве, а получите именно что C-S-H гель с переменным составом по C:S:H от частицы алита к раствору, причем это соотношение будет меняться первые несколько дней...
"Лезть в химию бетона" Вам, действительно не стоит
Al-тоберморита дождусь, даже не в автоклавных, а с "ускорителями" при +15 уже через 12 часов.

А в химию бетона я ж не лезу и другим не советую. Где Вы видите, что я лезу, я вот рекомендую людям понять чем Д0 от Д20 отличается и кто контролирует качество написанного в том, что они покупают, и потом говорят: "какой плохой!, надо бы "усовершенствовать"!", причем водички туда без пластификаторов уже 1:1 налили и ждут чуда.
бетон - это не клинкер+вода, но еще и наполнитель, причем не один
поэтому изначально я и спросил зачем человеку полимеризовывать цементный раствор (я так понимаю, он имел виду: "клинкер + вода").

И если подходить с позиции рациональности, то наполнитель стоит в 50 раз дешевле связывающего "клинкера", а характеристики "прочности" имеет бОльшие. Поэтому нужно определиться кто будет нести основную нагрузку в конструкции: наполнитель или "клинкер". Найти слабое звено и понять что ему надо..

А если автор темы собрался штукатурить лопнутую стену раствором цемента с целью укрепить здание до переизбрания следующего мэра... То это другой вопрос..

-------------
Именно поэтому все добавки типа "уплотнительных" рекомендуется вводить уже во влажную смесь.
как ввести во влажную смесь :issue:

а поливать или пропаривать изделие после заливки/формовки?

по совету с форума бетона я, например, добавлял нитрат кальция сразу в водный раствор.. а после формовки первые три дня (он становился у меня полностью (в теории, если верить таблицам) за три дня с ускорителями и пластификаторами) поливал постоянно водой с лейки, и держал под полиэтиленом летом под солнцем в +30..+40.

Водичку он в себя втягивал отлично, причем фракционный состав наполнителя был идеально подобран практическим путём и всё подвергалось вибрации, а на разрезах готовое изделие имело зеркальную поверхность без видимых глазу и пальцу пор..

до этого тоже делал разрезы (диск болгарки по бетону): с плохо подобранным фракционным составом оставались поры, а так же из-за малой прочности вырывались частички от вращения диска..

Sovetnik
Сообщения: 2100
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Sovetnik » Пн янв 14, 2019 12:54 am

JAG писал(а):
Вс янв 13, 2019 11:36 pm
как ввести во влажную смесь
Это уже технология.

Вот цитата с одного сайта где рекламируют добавки.
"...лучше вводить во влажную бетонную смесь в конце замеса,
.... Не вводить в сухую смесь!"
Находит тот, кто ищет не там.

Freeok
Сообщения: 56
Зарегистрирован: Сб ноя 17, 2018 10:42 am

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение Freeok » Пн янв 28, 2019 7:57 pm

А кстати, как пластификаторы помогают бороться с порами? За счёт снижения требуемого количества воды только?

ximi
Сообщения: 4392
Зарегистрирован: Вс янв 29, 2012 7:50 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение ximi » Пн янв 28, 2019 9:11 pm

да

Аватара пользователя
GeK63RUS
Сообщения: 182
Зарегистрирован: Пт авг 11, 2017 12:53 pm

Re: Полимеризация цементного раствора

Сообщение GeK63RUS » Ср фев 13, 2019 11:00 pm

Смешав цемент с песком, водой и водорастворимыми полисахаридами, вы получите просто более удобную смесь для кладки. Будет держать в себе воду чуть дольше и поднимать ВТ (водотвердое).
Прочность точно упадет. Это тема не нова и давно используется в сухих смесях.
Полимербетоны тут не причем, там цемент не гидратируется в принципе, а скорее как наполнитель может использоваться.
Если развит вашу идею, то можно получить то, что я давно хотел попробовать - цемент с водорастворимыми полимерами (спец. эпоксидка например). Тогда будет твердеть и цемент и полимерная сетка образововываться. Вот тут уже что-то интересное может получится, хотя задачка не простая. Потому что как минимум надо подгадать, чтобы кристаллы гидратных фаз цемента выросли раньше, чем сшился полимер.
wettty писал(а):
Чт янв 10, 2019 3:46 pm
Здравствуйте!

Появилась идея (теоретическая) значительно упрочнить (полимеризировать) цементную смесь.
Этапы:
1. Смешать природные полимеры, создав новый полимер с разветвленной структурой.
2. Смешать новый полимер с цементом для получения нового вяжущего.
Ингредиенты: растворенный в щелочной воде казеин, крахмал, гуммиарабик.
Суть: казеин – прочный полимер (белок), крахмал - полимер (полисахарид), гуммиарабик обладает свойствами и того и другого (белок и полисахарид) и теоретически может связать казеин и крахмал, образовав новый полимер.
Насколько верны мои предположения? Как проверить? Как рассчитать?

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 23 гостя