The influence of silane based chemical admixtures on the properties of cement stone

Abstract

The article accurately describes the influence of water repellent and silane based concrete admixtures on the technological, physical, mechanical and porosity properties of fine - concrete specimens. To obtain the expected results by changing the amount and type of the silane based chemical admixture, six compositions of concrete slurries were designed using six cube shaped (70,7 × 70,7 × 70,7 mm) and six plate shaped (250 × 250 × 30 mm) specimens. In order to get technological, physical and mechanical properties of concrete (concrete slurry), tests on the rigidity of concrete slurries, compression, bending and splitting strength were performed. In addition, experiments on porosity, frost resistance and water penetration were conducted. On the basis of the obtained results and using different amounts and types of silane based chemical admixtures, the rigidity of concrete (Vebe test) decreased up to 1.78 times in respect to the control specimen. On the other hand, when applying the above introduced silane based chemical admixtures, the results show that the density of concrete specimens (70,7 × 70,7 × 70,7 mm and 250 × 250 × 30 mm) varies accordingly (in respect to control specimen) from −1.69% (using WACKER BS 1001 0.1% in respect to the amount of cement used) to 0.84% (using SILRES BS 290 0.2%) and from −2.03% (using WACKER BS 1001 0.1%) to 0.71% (using SILRES BS 290 0.2%). Bending strength (testing plate shaped specimens) has decreased by 27.4% (using SILRES BS 209 0.2%), compression strength (testing cube shaped specimens) - by 34.6% (using WACKER BS 1701 0.2%) and finally, splitting strength - by 34.7% (by using SILRES BS 290 0.2%) in respect to the control specimen. Water absorption of concrete specimens (cube and plate shaped) without chemical silane based admixtures makes accordingly 2.61% and 4.09%. On the other hand, water absorption of concrete specimens (cube and plate shaped) with chemical silane based admixtures varies from 1.49% (using WACKER BS SMK 2101 0.1%) to 3.71% (using WACKER BS 1001 0.1%) and from 2.03% (using SILRES BS 3003 0.4%) to 4.14% (using WACKER BS 1001 0.1%) in respect to control specimens. The results achieved when conducting the water penetration test show that only the specimens without chemical silane based admixtures have failed the experiment. The results obtained following 100 cycles of freezing-thaw show that all specimens have passed the test and heir surfaces do not contain any cracks.

Article in Lithuanian.

Vandens įgertį mažinančių cheminių priedų įtaka smulkiagrūdžių betonų savybėms

Santrauka. Atliekant eksperimentinius tyrimus, nustatyta vandens įgertį mažinančių cheminių priedų silanų/ siloksanų pagrindu įtaka betono mišinio technologinėms bei sukietėjusio betono fizikinėms ir mechaninėms savybėms bei poringumui. Tyrimams buvo suprojektuotos šešios betono mišinio sudėtys naudojant skirtingos koncentracijos silanų / siloksanų pagrindu pagamintus cheminius priedus. Nustatyta, kad naudojant skirtingos koncentracijos silanų pagrindu pagamintus cheminius priedus, betono mišinio Vebe trukmė sumažėjo iki 1,78 karto, palyginti su kontroliniu mišiniu be cheminių priedų silanų pagrindu. Silanų / siloksanų pagrindu pagaminti cheminiai priedai, dedant jų 0,1–0,4 % nuo mišinio masės, didesnės įtakos bandinių tankiui neturėjo. Betono bandinių lenkimo stipris sumažėjo apie 27,4 %, gniuždymo stipris sumažėjo apie 34,6 %, o skėlimo stipris sumažėjo apie 34,7 %, palyginti su kontroliniu bandiniu. Betono bandinių be priedų silanų pagrindu vandens įgertis kinta nuo 2,61 % iki 4,09 %, o su priedais silanų pagrindu kinta nuo 1,49 % iki 4,14 %. Remiantis betono čerpių bandymo metodu, vandens nepraleido tie betono bandiniai, kuriuose buvo panaudotas cheminis priedas silanų pagrindu. Visi betono bandiniai išlaikė 100 ciklų atsparumo šalčiui bandymą.

Reikšminiai žodžiai: cheminiai priedai, silanai/siloksanai, betono mišinys, betonas, fizikinės ir mechaninės savybės, poringumas, atsparumas šalčiui.

First Published Online: 16 May 2013

Keyword : chemical admixtures, silane based concrete admixtures, concrete mixture, concrete, physicalmechanical properties, porosity, frost resistance