УДК 691.53

ДОБАВКА НА ОСНОВЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ АЛЮМОСИЛИКАТОВ В СОСТАВЕ ПЛИТОЧНОГО КЛЕЯ

Жегера Кристина Владимировна
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
аспирант кафедры «Управление качеством и технологии строительного производства»

Аннотация
Приведены сведения о влиянии синтезированных алюмосиликатов на свойства и структурообразование плиточного клея. Установлено изменение сроков схватывания и нормальной густоты цементного теста, повышение прочности при сжатии цементных образцов при воздушно-сухом твердении. Изучен характер изменения пористости цементного камня при введении в его рецептуру синтезированной добавки.

Ключевые слова: микроструктура, плиточный клей, пористость, прочность, синтезированные алюмосиликаты, сроки схватывания, сухие строительные смеси


ADDITIVE, BASED ON SYNTHETIC ALUMOSILICATES COMPOSED OF TILE ADHESIVE

Zhegera Christina Vladimirovna
Penza State University of Architecture and Construction
postgraduate of the department "Quality management and construction technologies"

Abstract
Provides information about the impact on the properties of the synthesized alumosilicates and Structure of tile adhesive. The change of setting time and the normal consistency of cement paste, increase the compressive strength of cement samples in air-dry hardening. The character of changes in the porosity of cement paste at the introduction to his recipe synthetic additives.

Keywords: dry mortar, microstructure, porosity, setting time, strength, synthesized alumosilicates, tile adhesive


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Жегера К.В. Добавка на основе синтезированных алюмосиликатов в составе плиточного клея // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/02/31597 (дата обращения: 30.09.2017).

Приоритетным направлением современного строительного материаловедения стала разработка эффективных строительных материалов с повышенными эксплуатационными свойствами. Для решения поставленной задачи необходимо целенаправленное формирование структуры материала как гетерогенной, многофазной системы сложной иерархии. В связи с этим, усилия современных  ученых в основном сосредоточены на разработке модифицированных нанообъектов для применения их в структуре строительных композитов – углеродных и оксидных наночастиц, углеродных нанотрубок,. [1 - 4].

Для регулирования структуры и свойств сухих строительных смесей (ССС) в рецептуру вводят различные модифицирующие добавки, позволяющие значительно повысить эксплуатационные характеристики и регулировать структурообразование материала [5,6].

Повышение эксплуатационных свойств покрытий на основе ССС  может быть обеспечено путём введения в их рецептуру нанодисперсных добавок, способных регулировать структурообразование материала – синтезированных гидросиликатов кальция (ГСК), золя кремниевой кислоты, органоминеральных добавок [7 - 11].

Для регулирования структурообразования цементных ССС, предназначенных в качестве плиточного клея, предложено вводить в рецептуру синтезированные алюмосиликаты [12]. Синтез алюмосиликатов заключается в их осаждении из раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3 добавлением силиката натрия с последующим промыванием водой осадка.

Микроструктура синтезируемой добавки изучена с помощью электронного микроскопа  при увеличении в 20 000 раз (рисунок 1).

Рисунок 1- Микроструктура синтезированных алюмосиликатов

Установлено, что структура добавки представлена, в основном, частицами округлой формы размера 5,208-5,704µm, но встречаются частицы лещадной формы с размером 7,13-8,56µm. Удельная поверхность частиц, измеренная методом БЭТ, составляет Sуд=86,5±3,5 м2/г [13].

В работе применялись очищенный технический сульфат алюминия первого сорта (ГОСТ 12966-85 с изм.1,2) производства ООО «АЛХИМ» (г. Тольятти), натриевое жидкое стекло с модулем М=2,7, Вольский портландцемент марки 400. Содержание синтезированной добавки составляло 10%, 20% и 30% от массы вяжущего.

Оценивалось влияние добавок на изменение сроков схватывания цемента. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1- Изменение нормальной густоты и сроков схватывания  цементного теста в зависимости от содержания добавки

Содержание

добавки (%), от массы цемента

Нормальная густота цементного теста НГЦТ, %

Сроки схватывания

Начало

схватывания

Конец

схватывания

-

28

2ч 30мин

10

34

50мин

1ч 40 мин

20

41

40 мин

1ч 30 мин

30

43

20мин

1 ч 15 мин

Анализируя полученные данные установлено, что цементное вяжущее, содержащее добавку на основе синтезированных алюмосиликатов, имеет высокое значение нормальной густоты цементного теста в зависимости от процентного содержания синтезируемой добавки, составляющее 34-43%. Установлено, что сроки схватывания цементного теста с применением в рецептуре синтезированных алюмосиликатов ускоряются в зависимости от процента содержания добавки. Так, у цементного теста без содержания добавки начало и конец схватывания составляют соответственно 2ч 30мин и 5ч, а у цементного теста, содержащего 30% синтезированных алюмосиликатов, соответственно – 20мин и 1ч 15 мин.

На рисунке 2 приведены экспериментальные данные оценки прочности цементных образцов. Для изготовления образцов было выбрано оптимальное соотношение воды и цемента, отношение В/Ц, равное В/Ц=43%.

Рисунок 2 – Кинетика твердения в воздушно-сухих условиях цементных образцов: 1 – контрольный образец; 2 – композиционное вяжущее (содержание добавки синтезированного алюмосиликата 10% от массы цемента); 3 – композиционное вяжущее (содержание добавки 20% от массы цемента); 4 – композиционное вяжущее (содержание добавки 30% от массы цемента).

Анализ экспериментальных данных, приведенных на рисунке 2, свидетельствует, что введение в рецептуру синтезированной добавки приводит к повышению прочности при сжатии цементных образцов в возрасте 90 суток  воздушно-сухого твердения на 23,99-54,42% в зависимости от содержания добавки по сравнению с образцами на основе контрольных составов (без добавки). Очевидно, что твердение композиционного вяжущего происходит в более благоприятных влажностных условиях, т.е. синтезируемая добавка обладает влагоудерживающей способностью.

Изучен характер изменения пористости цементных систем различного состава (таблица 2).

Как видно из приведенных данных в таблице 2, в цементном камне на основе композиционного вяжущего по сравнению с контрольным образцом наблюдается уменьшение общей и капиллярной пористости и увеличение гелевой и контракционной пористости, что приводит к повышению стойкости цементного композита [14].

Таблица 2 – Изменение значения пористости цементных образцов в зависимости от содержания добавки

Составы

Пористость, %

общая

капиллярная

гелевая

контракционная

контрольный

41,1

18,7

15,5

7,0

10% добавки

40,3

16,7

16,3

7,3

20% добавки

38,3

12

18,1

8,2

30% добавки

36,9

9

19,5

8,8

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют об эффективности применения синтезируемых алюмосиликатов в цементных композитах в качестве водоудерживающей и структурообразующей добавки. Установлено, что применение композиционного вяжущего, включающего синтезированные алюмосиликаты, приводит к формированию более прочной структуры цементного камня.


Библиографический список
  1. Vejmelková E., KeppertM., KeršnerZ., Rovnaníková P., Černý R. Mechanical, fracture-mechanical, hydric, thermal, and durability properties of lime–metakaolin plasters for renovation of historical buildings // Construction and Building Materials. 2012. Volume 31. Pp. – 22-28.
  2. Sevimİşçi, F. SenihaGüner, Ö. IşıkEce, NurferGüngör. Investigation of rheological and collodial properties of bentonitic clay dispersion in the presence of a cationic surfactant // Progress in Organic Coatings. 2005. Volume 54.Issue 1.Pp. 28-33.
  3. Баженов Ю.М. Оценка технико-экономической эффективности нанотехнологий в строительном материаловедении [Текст] / Ю.М. Баженов, Е.В. Королев// Строительные материалы. – 2009. – №6. – С. 66-67.
  4. Строкова В.В. Свойства синтетических нанотубулярных гидросиликатов / В.В. Строкова, Везенцев А. И.,  Колесников Д. А., Шиманская М. С. // Вестник БГТУ им. Шухова. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – № 4. – С. 30-34
  5. Wen-YihKuo, Jong-ShinHuang, Chi-HsienLin. Effects of organo-modified montmorillonite on strengths and permeability of cement mortars // Cement and Concrete Research. 2006. Volume 36. Issue 5. Pр. 886-895
  6. Ventolà L., Vendrell M., Giraldez P., Merino L. Traditional organic additives improve lime mortars: New old materials for restoration and building natural stone fabrics // Construction and Building Materials. 2011. Volume 25. Issue 8. Pp. 3313-3318.
  7. Логанина В.И. Влияние активации диатомита на свойства известковых композиций [Текст] / В.И. Логанина, О.А. Давыдова, Е.Е. Симонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2011. – № 3. – С. 20-23.
  8. Володченко А.Н. Силикатные автоклавные материалы с использованием нанодисперсного сырья [Текст] / А.Н. Володченко, В.С. Лесовик // Строительные материалы. – 2008. – №11. – С. 42-44.
  9. Логанина В.И. Исследование закономерностей влияния золя кремниевой кислоты на структуру и свойства диатомита [Текст] /В.И. Логанина, О.А. Давыдова, Е.Е. Симонов // Строительные материалы. – 2011. – № 12. – С. 63.
  10. Логанина В.И., Свойства известковых композитов с силикатсодежащими наполнителями [Текст] / В.И. Логанина, Л.В. Макарова, К.А. Сергеева // Строительные материалы. – 2012. – № 3. – С. 30-31.
  11. Логанина В.И., Перспективы изготовления органоминеральной добавки на основе отечественного сырья [Текст] / В.И. Логанина, Н.А. Петухова, В.Н. Горбунов, Т.Н. Дмитриева // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2009. – № 9. – С. 36-39.
  12. Логанина В.И., Реологические свойства композиционного известкового вяжущего с применением синтетических цеолитов [Текст] / В.И. Логанина, С.Н. Кислицына, Л.В. Макарова, М.А. Садовникова // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2013.  – № 4. – С. 37-42.
  13. Логанина В.И., Жерновский В.И., Садовникова М.А., Жегера К.В. Добавка на основе алюмосиликатов для цементных систем // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 5. №6. С. 8-11.
  14. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: «Стройиздат», 1965. 190 c.


Все статьи автора «Жегера Кристина Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: