Подпишитесь на наши новости.

Email:


Подписаться

Гайфуллин А.Р., КазГАСУ (руководитель Халиуллин М.И., к.т.н., доцент) «Композиционные гипсовые вяжущие повышенной водостойкостью на основе промышленных отходов и сухие строительные смеси на их основе»

Строительные материалы на основе гипсового сырья отличаются низкими энергозатратами при производстве и лучшими экологическими показателями по сравнению с цементными материалами аналогичного назначения.
Одним из актуальных направлений, позволяющим расширить номенклатуру и область применения материалов на основе гипсовых вяжущих, является повышение их водостойкости.
В работах А.В. Волженского, А.В. Ферронской и др., показано, что наиболее эффективным способом решения проблемы повышения водостойкости строительных материалов на основе гипсовых вяжущих является введение в состав вяжущего комплекса гидравлических и активных минеральных добавок [1, 2]. А.В. Ферронской, В.Ф. Коровяковым впервые разработано новое поколение водостойких композиционных гипсовых вяжущих,которые получают смешиванием гипсового вяжущего с органо-минеральным модификатором [2, 3].
Рядом исследователей показана эффективность использования для получения гипсовых вяжущих повышенной водостойкости тонкомолотого керамзита или керамзитовой пыли в составе комплексной гидравлической добавки [3, 4].
Утилизация керамзитовой пыли, которая собирается в системах пылеочистки при производства керамзитового гравия (пылеосадительных камерах, циклонах, фильтрах) является достаточно серьезной проблемой. На крупных керамзитовых заводах ежесуточно образуется до 7-8 т керамзитовой пыли. В дальнейшем этот отход добавляют к сырой глине и возвращают в производство, но чаще вывозят в отвалы.
Исследователями Уфимского государственного нефтяного технического университета рассмотрено совместное введение добавок извести и керамзитового наполнителя, полученного помолом керамзитового гравия [4], в МГСУ — совместное введение добавок портландцемента и керамзитовой пыли – отхода производства керамзита [3].
Целью настоящей работы явилась разработка составов композиционного гипсового вяжущего повышенной водостойкости с применением керамзитовой пыли в качестве активной минеральной добавки, а также штукатурной гипсовой сухой смеси повышенной водостойкости на основе разработанного вяжущего.
В качестве вяжущего для проведения работы применялся строительный гипс Г5БII производства ООО «Аракчинский гипс», произведенный по ГОСТ 125-79.
В качестве компонента комплексной гидравлической добавки применялась известь негашеная третьего сорта производства ООО «Казанский завод силикатных стеновых материалов».
В качестве тонкомолотого активного минерального компонента комплексной гидравлической добавки применялась керамзитовая пыль – отход производства керамзита, отобранная на заводах керамзитового гравия Республики Татарстан, размолотая до удельной поверхности 150, 300 и 500 м2/кг.
Проведены исследования влияния добавки керамзитовой пыли различного минералогического состава (с различным содержанием глинистых минералов и аморфной фазы) при различной удельной поверхности, вводимой совместно с известью на основные показатели физико-технических свойств гипсового вяжущего.
Результаты рентгенофазового анализа исходных проб керамзитовой пыли, выполненные на кафедре минералогии и петрографии КГУ и в Аналитико-технологическом сертификационном испытательном центре ЦНИИгеолнеруд показали, что во всех образцах содержатся кристаллическая и аморфная фазы, относящиеся к минералам исходной глины и продуктам ее обжига.
Получены зависимости, характеризующие влияние количества и удельной поверхности добавки керамзитовой пыли различного минералогического состава, вводимой совместно с известью, на основные физико – технические свойства гипсового вяжущего.
С помощью рентгенофазового анализа модельных образцов искусственного камня, полученных при твердении составов: известь – молотая керамзитовая пыль различных проб, установлено образование низко-основных гидросиликатов кальция (рис.1). Образование аналогичных продуктов при твердении гипсового камня с введением комплексной гидравлической добавки, включающей известь и молотую керамзитовую пыль, обеспечивает повышение прочностных показателей и водостойкости.
Установлено, что эффективность действия керамзитовой пыли как активной минеральной добавки повышается с увеличением в ее составе количества аморфной фазы и уменьшением суммарного количества глинистых минералов (рис.1, 2, 3).
Оптимальная величина удельной поверхности молотой керамзитовой пыли, при которой достигаются наибольшие показатели физико – технические свойства гипсового вяжущего, составляет 500 м2/кг

1

2

1

1

Установлено, что при введении комплексной добавки, включающей известь в количестве 4-6% от массы гипсового вяжущего и керамзитовую пыль с оптимальной удельной поверхностью 500 м2/кг в количестве 10-30% от массы вяжущего, в зависимости от минералогического состава, коэффициент размягчения повышается до значений более 0,6, что соответствует гипсовым материалам повышенной водостойкости [2].
В зависимости от минерального состава керамзитовой пыли ее введение в количестве 5-20% от массы строительного гипса совместно с известью не приводит к снижению прочностных показателей гипсового камня. При введении до 10% керамзитовой пыли с относительно небольшим содержанием глинистых минералов и наиболее высоким содержанием аморфной фазы (проба №1) увеличение прочности гипсового камня составляет более 10% по сравнению с контрольным составом.
Увеличение в составе комплексной гидравлической добавки содержания извести свыше 6% и керамзитовой пыли свыше 30%, вследствие постепенного увеличения водопотребности, вызывает снижение показателей прочности и коэффициента размягчения гипсового вяжущего.
На основе разработанного композиционного гипсового вяжущего получена штукатурная гипсовая сухая смесь повышенной водостойкости.
В качестве водоудерживающей добавка для получения штукатурной сухой смеси применялась высокомолекулярный полиэтиленоксид (PEO-S) производства ОАО «Казаньоргсинтез».
В качестве добавки замедлителя схватывания применялась лимонная кислота по ГОСТ 908-79 производства ЗАО «Белгородский завод лимонной кислоты «Цитробел»».
Испытания растворных смесей и растворов на основе осуществлялось по ГОСТ 5802-86, ТУ 5745-001-61804221-2009. Подвижность штукатурных растворных смесей составляла 12-13 см по глубине погружения конуса СтройЦНИИЛа.
Определение коэффициента размягчения осуществлялось по ТУ 21-0284757-90.
Показатели основных физико – технических свойств разработанных штукатурных гипсовых сухих смесей повышенной водостойкости представлены в таблице 1.
По показателям основных физико- технических показателей штукатурные гипсовые сухие смеси повышенной водостойкости отвечают нормативным требованиям, соответствуют или превосходят существующие аналоги.
Разработанные композиционные гипсовые вяжущие повышенной водостойкости являются конкурентоспособными в ценовом отношении, благодаря применению в их составе активной минеральной добавки — отхода промышленности строительных  материалов керамзитовой пыли при снижении расхода более дорогостоящего строительного гипса.

1

Литература

1. Волженский А.В., Роговой М.И., Стамбулко В.И., Гипсоцементные и гипсошлаковые вяжущие материалы и изделия, М.: Госстройиздат, 1960. — 162 с.

2. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник. Под общей ред. А.В.Ферронской. – М.: Издательство АСВ, 488 с.

3. Баженов Ю.М., Коровяков В.Ф., Денисов Г.А. Технология сухих строительных смесей. — М: Издательство АСВ, 2003. – 96 с.

4. Разработка конструкций гипсобетонных блоков повышенной долговечности для объектов жилищно – гражданского строительства: отчет о НИР (заключ.) : 946-83 / Уфимский нефтяной институт ; рук. Парфенов В.И.; исполн.: Капитонов С.М. [и др.]. – Уфа., 1983. – 108 с. – № ГР 01830063394. – Инв. № 02840916932

 


"Это мой первый визит в Россию. Интересные доклады. Получил много новых впечатлений и новый опыт."
"Хорошая организация в целом, но особо следует отметить работу круглых столов: участники, докладчики, информация. Круглый стол: "Пути повышения конкурентоспособности цементных пре...

Информационные партнеры