Подпишитесь на наши новости.

Email:


Подписаться

Долгарев В.А., ООО Арх. произ. комбинат (руководитель Герасев В.И., д.т.н., профессор) «Высокоэффективные сухие строительные смеси для самонивелирующихся полов на основе низкомарочного гипсового вяжущего»

Широкое внедрение в практику строительства гипсовых композиционных материалов является одним из реальных путей экономии энерго — и материальных ресурсов, повышения качества, безопасности и комфортности жилья.
Особое место в этом прогрессе занимают сухие строительные смеси (ССС), изготавливаемые в основном на портландцементе, высокопрочном гипсовом вяжущем или ангидрите. Из 250 фирм, производящих ССС различной номенклатуры, ни одна не выпускает смеси на строительном гипсе, хотя на этот вид вяжущего приходится 97 % всей производимой продукции гипсовыми заводами в России [1].
Ранее были проведены исследования по получению сухих смесей с использованием строительного гипса для наливных полов, однако прочность получаемых композиций не превышала 10 МПа, что не удовлетворяет строителей.Решение этой проблемы связано с созданием высокопрочных материалов нового поколения на основе гипсовых вяжущих с использованием регулируемых процессов кристаллизации и твердения, обеспечивающих изменение требуемых параметров в заданных пределах с получением прочностных характеристик и эксплуатационных свойств гипсобетона с минимальными затратами. Оно также неразрывно связано с изысканием новых подходов в области теоретических и экспериментальных физико-химических исследований процессов гидратации и формирования структуры искусственного камня, особенно, при использовании в строительстве сухих смесей [4, 5].
Анализ работ по повышению прочности и водостойкости гипсовых вяжущих позволяет определить следующие тенденции в исследованиях по улучшению технических свойств гипсовых вяжущих (рис. 1).
Для получения высокоэффективных материалов, используемых для производства сухих смесей, нами выбрано направление применения новых компаундов, включающих такие компоненты, которые позволяют гармонизировать состав разжижающей добавки и получать с ее помощью синергетический эффект применения на строительном гипсе.
Известно, что для повышения прочности и долговечности гипсобетона необходимо уменьшать содержание воды в получаемом камневидном материале, а для повышения удобоукладываемости – вяжущей смеси, обеспечивающей ее плотную и однородную укладку.
В настоящее время при производстве гипсовых материалов и изделий проявляется большой интерес к промышленному использованию гиперпластификаторов (ГП), позволяющих снижать водопотребление гипсовых суспензий до 30–50 %, что является весьма выгодным для понижения энергоемкости получаемых изделий. [2].
При этом следует отметить несколько особенностей поставляемых из-за рубежа гиперпластификаторов, как правило, разнообразных по строению поликарбоксилатов натрия:
все они целенаправленно созданы и адаптированы для применения в бетонах на цементной основе;
при использовании в производстве гипсовых материалов они требуют проведения дополнительРешение этой проблемы связано с созданием высокопрочных материалов нового поколения на основе гипсовых вяжущих с использованием регулируемых процессов кристаллизации и твердения, обеспечивающих изменение требуемых параметров в заданных пределах с получением прочностных характеристик и эксплуатационных свойств гипсобетона с минимальными затратами. Оно также неразрывно связано с изысканием новых подходов в области теоретических и экспериментальных физико-химических исследований процессов гидратации и формирования структуры искусственного камня, особенно, при использовании в строительстве сухих смесей [4, 5].
Анализ работ по повышению прочности и водостойкости гипсовых вяжущих позволяет определить следующие тенденции в исследованиях по улучшению технических свойств гипсовых вяжущих (рис. 1).
Для получения высокоэффективных материалов, используемых для производства сухих смесей, нами выбрано направление применения новых компаундов, включающих такие компоненты, которые позволяют гармонизировать состав разжижающей добавки и получать с ее помощью синергетический эффект применения на строительном гипсе.
Известно, что для повышения прочности и долговечности гипсобетона необходимо уменьшать содержание воды в получаемом камневидном материале, а для повышения удобоукладываемости – вяжущей смеси, обеспечивающей ее плотную и однородную укладку.
В настоящее время при производстве гипсовых материалов и изделий проявляется большой интерес к промышленному использованию гиперпластификаторов (ГП), позволяющих снижать водопотребление гипсовых суспензий до 30–50 %, что является весьма выгодным для понижения энергоемкости получаемых изделий. [2].
При этом следует отметить несколько особенностей поставляемых из-за рубежа гиперпластификаторов, как правило, разнообразных по строению поликарбоксилатов натрия:
все они целенаправленно созданы и адаптированы для применения в бетонах на цементной основе;
при использовании в производстве гипсовых материалов они требуют проведения дополнительных исследований по гармонизации этих соединений к гипсу, часто с учетом генезиса сырьевого материала;цены на них достаточно высоки

1

Установлено, что пластифицирующий эффект и улучшение качества новообразований при этом проявляются при образовании двойного электрического слоя на поверхности вяжущих частиц при адсорбции поликарбоксилатных анионов. Известно [2], что в начале гидратации поверхность вяжущего имеет отрицательный заряд за счет выхода ионов кальция при гидратации с поверхности зерен вяжущего.
Положительно заряженные ионы кальция в водной суспензии образуют первичный абсорбционный слой, с которым в свою очередь взаимодействуют анионные части поликарбоксилата и поверхность частицы вяжущего приобретает отрицательный электрический заряд. При образовании двойного электрического слоя поверхностный электрический заряд компенсируется ионами кальция жидкой фазы, которые образуют внешний слой, состоящий из анионов органического соединения [3].

1

1

Были проведены сравнительные исследования поликарбоксилатов: групп «Glenium» и «Melflux» немецкой фирмы «Basf», групп «Sika ViskoCrete» швейцарской фирмы «Sika», групп «Stachement» чешских производителей, «FOX-8H» китайских и «ГП-1» белорусской фирмы. При этом оценивалось их влияние на пластификацию гипсового теста, прочность получаемого материала [4, 5] . Результаты исследований представлены на диаграмме (рис. 2).
Изучение поликарбоксилатов в гипсовых системах показало, что для успешного применения их необходимо прежде всего модифицировать.
Для оптимизации и гармонизации состава сухого комплексного гиперпластификатора КД-1 использовали метод дробного многофакторного эксперимента (ДФЭ) Плаккетта и Бермана.С целью проверки статистической достоверности полученных данных оценивались воспроизводимость результатов измерения свойств и однородность ошибок в базовой серии опытов. Модификацией градиентного метода, с помощью полученной модели определялось наикратчайшее направление в сторону области оптимума: прочности на сжатие, с учетом ограничений других свойств: растекаемости, сроков схватывания и стоимости добавки.
Результаты исследований и использование метода математического планирования эксперимента позволили создать новый комплексный гиперпластификатор (компаунд) КД-1, который показал высокую эффективность в композиционных гипсовых смесях (рис. 3)

1

1

1

На основании проведенных исследований нами разработан гипсовый компаунд (комплексный гиперпластификатор) «КД-1», основные его свойства – снижение водогипсового отношения и повышение в 3–4 раза прочностных характеристик получаемых гипсовых изделий и материалов – сопровождается дополнительными положительными эффектами: регулированием сроков схватывания, снижения водопоглощения, усадок, трещиноватости, повышения водостойкости, поверхностной твердости и адгезии в различным другим материалам.
В основу получения композиционного высокопрочного материала из низкомарочного гипса с применением компаунда КД-1 и минеральных составляющих положены принципы гармонизации и синергизма компонентов, а также способ его осуществления, поясняемый на схеме (рис.4).

1

Экспериментально изученные физико-эксплуатационные свойства компаунда для гипса «КД-1» представлены в табл.1.
Компаунд «КД-1» может быть использован для изготовления сухих строительных смесей, плитных, перегородочных, архитектурно-художественных и других строительных изделий и, в частности, применен для производства сухих строительных смесей самонивелирующегося пола с использованием низкомарочных вяжущих Красногорского предприятия «Кнауф», а также Пешеланского и Хабезского заводов. Результаты сравнительных испытаний приведены в табл. 2.
Нами разработана рецептура сухой самонивелирующейся смеси для полов на основе строительного гипса с применением нового компаунда «КД-1», позволяющая получать материал с прочностью до 28,0 МПа.
В качестве объектов сравнения были выбраны сухие строительные смеси производителей ООО «Старатели»: «Быстрый пол», «Толстый слой», «Тонкий слой», компании «Кнауф»: «Флисэстрих FE 30», в состав которых входят высокопрочное автоклавное вяжущее марки Г-16, песок и химические модификаторы, а также разработанный нами состав сухой строительной смеси для самонивелирующегося пола жилых помещений на основе строительного гипса с использованием гипсового компаунда «КД-1» (комплексного гиперпластификатора). Результаты испытаний приведены в табл. 3. Таким образом, полученные результаты работы подтверждают эффективность разработанного компаунда КД-1 – комплексного гиперпластификатора на основе поликарбоксилатов, которые в практическом приложении при изготовлении состава сухой строительной смеси с использованием низкомарочного гипса по своей эффективности и экономической целесообразности превосходят известные технические решения.

Литература

1. Баженов Ю.М. ,Коровяков В.Ф. ,Денисов Г.А. Технология сухих строительных смесей. М., 2003.

2. Hamada D. et. al. Development of New Superplasticizer Providing Ultimate Workability, ACI. 2006. October 1. P. 31–50.

3. Yamada K. Effects of chemical structure on the properties of polycarboxylate-type superplastifizer, K.Yamada, Cement and Concrete Research/2000. № 30. Р. 197–207.

4. Несветаев Г.В., Налимова А.В. Оценка эффективности суперпластификаторов применительно отечественным цементам // Вторая Междунар. Конференция. Ростов н/ Д, 2002.

5. Блещик Н.П., Калиновская Н.Н. Модификаторы бетона нового поколения// Строительная наука и техника. 2006. № 1. С.30–40.


"Строительная конференция CemEnergy объединяет представителей цементного бизнеса, заинтересованных в устойчивом развитии своих компаний и отрасли в целом. В кулуарах конференции и на выст...
"Строительная конференция «АлитИнформ», по моему мнению, стала в один ряд с крупнейшими международными мероприятиями года по проблемам развития основного материала мирового строительства ...

Информационные партнеры