УДК 691.55

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СИНТЕЗИРОВАННОЙ АЛЮМОСИЛИКАТНОЙ ДОБАВКИ ДЛЯ ИЗВЕСТКОВЫХ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Логанина В.И.1, Кислицына С.Н.1, Садовникова М.А.1
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Аннотация
Приведены сведения о составе и свойствах добавки на основе синтезированных силикатов, предназначенной для отделочных известковых сухих строительных смесей. Показано влияние добавки на прочность известкового композита

Ключевые слова: известковые отделочные смеси, синтезированная добавка, состав, структура


STRUCTURE AND PROPERTIES OF THE SYNTHESIZED ALUMINOSILICATE ADDITIVE FOR LIME DRY MORTARS

Loganina V.I.1, Kislitsyna S.N.1, Sadovnikova M.A.1
1Penza State University of Architecture and Construction

Abstract
Provides information on the composition and properties of the additive on the basis of synthesized silicates designed for finishing lime dry mortars. Shows the effect of additives on the strength of lime composite.

Keywords: building lime mixture, structure, synthesized additive composition


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Логанина В.И., Кислицына С.Н., Садовникова М.А. Структура и свойства синтезированной алюмосиликатной добавки для известковых сухих строительных смесей // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 5. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/05/34143 (дата обращения: 01.10.2017).

Для реставрации фасадов зданий исторической застройки находят широкое применение известковые составы[1]. Однако, низкая эксплуатационная стойкость известковых покрытий приводит к увеличению межремонтных затрат. В работах [2,3,4,5] предлагается для повышения стойкости известковых покрытий вводить в рецептуру наноструктурирующие добавки.

 

В продолжение дальнейших исследований нами установлена возможность  повышения стойкости известковых композиций введением синтезированных алюмосиликатов [ 6 ].  Синтез алюмосиликатов заключался в их осаждении из раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3   добавлением силиката натрия. Химический состав синтезируемой добавки приведен в табл.1.

Таблица 1. Результаты химического анализа всех элементов присутствующих в синтезированной добавке

Химический состав синтезированного материала (вес.%)

SiO2 Al2O3 Na2O SO3

TiO2

Fe2O3

MgO

CaO

K2O

å

55.45 21.24 13.91 8.91

0.023

0.038

0.11

0.15

0.03

99.861

При оценке химического состава  синтезированных алюмосиликатов установлено, что преобладают  оксиды кремнезема, составляющие 55,45%.

Рентгенофазовый анализ выявил наличие  кристаллической  фазы (22%), представленной тенардитом и гиббситом, а также аморфной составляющей, представленной агрегатами наноразмерных кристобалитоподобных кристаллитов (78%).

Микроструктура полученной добавки была изучена с помощью электронного микроскопа  при увеличении в 20 000 раз (рис.1.)

Рис.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.

Гранулометрический состав синтезированных алюмосиликатов приведен в табл.2.

Таблица 2. Гранулометрический состав наполнителя

Фракция, мкм Процентное содержание, %
0,01-0,5 0,01
0,5-2,0 1,81
2,0-3,0 2,55
3,0-4,0 2,8
4,0-5,0 2,73
5,0-10,0 12,61
10,0-20,0 16,61
20,0-45,0 27,2
45,0-80,0 29,14
80,0-100,0 4,09
100,0-200,0 0,44

При оценке сорбционной емкости синтезированной добавки установлено, что процесс насыщения образцов влагой и влагоотдача описывается S-образными изотермами сорбции и десорбции, характерными для капиллярно-пористых материалов, хорошо смачиваемых водой. Сорбция влаги в интервале значений относительной влажности воздуха до 18% подчиняется закону Генри в соответствии с формулой (1), т.е. зависимость сорбционного увлажнения от величины относительной влажности воздуха близка к линейной:

W=k(φ) (1)

Рис. 2. Изотермы сорбции и десорбции для синтезированных алюмосиликатов

1-изотерма сорбции; 2-изотерма десорбции.

При повышении относительной влажности воздуха до 40% влагосодержание в образцах увеличивается в соответствии с уравнением Фрейндлиха [7]. Выпуклая часть изотерм (φ = 60-80%) указывает на присутствие внутри исследуемых образцов только адсорбированной влаги, состоящей из одного слоя молекул водяного пара. Повышение относительной влажности воздуха до 90% приводит к образованию на внутренней поверхности материала пленок адсорбированной влаги, состоящих из многих слоев молекул. Начиная с 80%-ной влажности происходит резкое возрастание сорбционного увлажнения, что свидетельствует о протекании процесса капиллярной конденсации [8].

Изотермы сорбции и десорбции совпадают только при очень малых и очень больших значениях относительной влажности воздуха. Изотермы сорбции располагаются ниже, чем изотермы десорбции и равновесное влагосодержание при одинаковом значении относительной влажности воздуха при десорбции влаги меньше, чем при сорбции влаги.

Синтезированные  алюмосиликаты характеризуются высокой гидравлической  активностью, составляющей более 350 мг/г [9]. Это свидетельствует о высокой активности взаимодействия добавки с известью, что подтверждается количеством  связанной извести.

Для изучения закономерностей влияния синтезированных  алюмосиликатов на свойства известковых композитов изготовлялись  образцы на извести   1 сорта с активностью 84,4 %. Содержание  добавки составляло 10% от массы извести. Готовились составы с водоизвестковым отношением В/И, равным В/И=1/1. Образцы твердели в воздушно-сухих условиях при температуре 18-20оС и относительной влажности  воздуха 60-70%.

Установлено, что количество химически связанной извести  в  контрольных образцах в возрасте 28 суток  воздушно-сухого твердения составляет 46,5 %,  а с применением  синтезированных алюмосиликатов 50,03-55,28  % .

Результаты исследований  свидетельствуют, что композиционное вяжущее, состоящее из извести-пушонки и синтезированных цеолитов в количестве 10% от массы извести, обладает большей водостойкостью по сравнению с известью-пушонкой. Так, коэффициент размягчения образцов, приготовленных на композиционном вяжущем, составляет Кразм=0,68, а на извести-пушонке – 0,31.

Таким образом, введение в рецептуру известковых отделочных составов синтезированных алюмосиликатов способствует повышению их стойкости.

 


Библиографический список
  1. Шангина Н.Н. Особенности производства и применения сухих строительных смесей для реставрации памятников архитектуры//Н.Н.Шангина, А.М.Харитонов //Сухие строительные смеси.–2012.–№3.–С.35-38
  2. Логанина, В. И. Перспективы изготовления органоминеральной добавки на основе отечественного сырья / В. И. Логанина, Н. А. Петухова, В. Н. Горбунов, Т. Н. Дмитриева // Известия высших учебных заведений. Строительство. – 2009. – № 9. – С. 36-39.
  3. Логанина В.И., Давыдова О.А Известковые отделочные составы на основе золь-гель технологии/ В.И.Логанина, О.А.Давыдова // Строительные материалы.–2009.– №3.–С.50-52
  4. Логанина, В. И. Оценка эффективности применения смешанослойных глин в рецептуре известковых отделочных составов / В. И. Логанина, Э. Р. Акжигитова // Вестник ВолгГАСУ. – 2013. – № 30(49). – С. 169-173.
  5. Логанина, В.И. Влияние технологии синтеза силикатных наполнителей на свойства известковых  отделочных составов / В.И.Логанина, Л.В. Макарова, К.А. Папшева// Региональная архитектура и строительство. – 2011. – №2. – С.66-69
  6. Логанина В.И. Известковые отделочные составы с применением синтезированных алюмосиликатов./ В.И.Логанина, С.Н.Кислицына, И.В.Жерновский, М.А.Садовникова // Вестник БГТУ им.Шухова.– 2014.–№2.– С.55-57.
  7. Лопаткин А.А.Теоретические основы физической адсорбции/А.А.Лопаткин.-М.:Изд-во Моск.ун-та,1983.–339с.
  8. Гельфман,М.И.Коллоидная химия/М.И.Гелфман, О.В.Ковалевич, В.П.Юстратов.-СПб.:Лань,2008.–336с.
  9. Волженский А.В.,Стамбулко В.И.,Ферронская А.В. Гипсоцементнопуццолановые вяжущие, бетона и изделия.-М.:Стройиздат,1971.–317с.


Все статьи автора «Логанина Валентина Ивановна»


© 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: