УДК 691.53

СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ ИЗВЕСТКОВЫХ КОМПОЗИТОВ В ПРИСУТСТВИИ МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ

Фролов Михаил Владимирович
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
аспирант кафедры «Управление качеством и технологии строительного производства»

Аннотация
В статье приведены сведения о структуре и свойствах синтезируемой добавки для известковых отделочных составов. Показано, что в начальный период твердения образцов на основе известковых составов с применением синтезируемой добавки наблюдается быстрый рост прочности.

Ключевые слова: известь, минералогический состав, прочность, синтезируемая добавка, структурообразование


STRUCTURE FORMATION LIME COMPOSITES IN THE PRESENCE OF MODIFYING ADDITIVES

Frolov Mikhail Vladimirovich
Penza State University of Architecture and Construction
graduate student of "Quality Control and construction technologies"

Abstract
This article contains information about the structure and properties of the synthesized additives for lime finishing compositions. It is shown that in the initial period of hardening of samples on the basis of lime formulations using admixture seen rapid growth in strength.

Keywords: lime, mineralogical composition, strength, structure formation, synthesis additive


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Фролов М.В. Структурообразование известковых композитов в присутствии модифицирующей добавки // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/07/56191 (дата обращения: 19.11.2016).

Отделочные покрытия на основе известковых составов имеют высокие показатели паропроницаемости и биостойкости. Это позволяет применять их для реставрации и ремонта зданий и сооружений исторической застройки. Учитывая, что известковые составы характеризуются медленными сроками отверждения и обладают недостаточной водостойкостью, в их рецептуру предложено вводить нанодисперсные добавки [1,2,3,4,5,6,7]. Результаты проведенных исследований показывают высокую эффективность применения в рецептуре известковых отделочных составов таких добавок, способствующих повышению водостойкости, морозостойкости отделочных покрытий.

Для улучшения эксплуатационных свойств покрытий на основе известковых составов нами предложено вводить в рецептуру комплексную модифицирующую добавку, содержащую синтезированные гидросиликаты, алюмосиликаты кальция и гипс [8].

Добавка представляет собой белый дисперсный порошок, характеризующийся истинной плотностью, составляющей 2140 кг/м3, насыпной плотностью 240 кг/м3.

Технология получения алюмосиликатной добавки заключалась в каустификации растворов жидкого стекла гидроокисью кальция с последующим взаимодействием полученного гидросиликата кальция с раствором сульфата алюминия Al2(SO4)3 [9].

Оксидный состав синтезируемой добавки представлен в таблице 1.

Таблица 1. Содержание оксидов, присутствующих в синтезированной добавке

Наименование оксидов

SiO2

CaO

Al2O3

SO3

Na2O

MgO

Содержание оксидов

37,05

31,07

10,98

9,84

9,80

0,994

Анализ данных, представленных в таблице, свидетельствует, что в добавке в основном преобладают следующие оксиды:
SiO2, СаO, Al2O3, Na2O, SO3. Ренгенофазовый анализ (РФА) показал, что минералогический состав добавки представлен гипсом, d, А (7.638, 4.298,), минералами тоберморитовой группы, d, А (3.049, 3.203, 1.826, 1.676), полуводным гипсом, d, А (6.063, 2.801, 3.490), твердым раствором CSH(B) в виде слабозакристаллизованного геля, d, А ( 2,181; 1,882; 1,741 ). Анализ рентгенограммы показал, что присутствует рентгеноаморфная фаза, содержащая цеолиты

Рис.1. Рентгенограмма образцов добавки

Полученные данные нашли дополнительное подтверждение при проведении дифференциально-термического анализа с помощью установки «Термоскан-2». Термический анализ (ТА) образцов проводили в интервале температур 20-1000°С в атмосфере воздуха при скорости нагрева 10°С/мин. На рис. 2 приведена термограмма добавки.

При анализе термограммы добавки установлено, что эндоэффект в области температур 105-1600С, составляющий Q=0,932 Дж, связан с удалением свободной воды. Следующий эндоэффект в области температур 170-200оС, равный Q=1,443 Дж, объясняется дегидратацией гипса до полуводного гипса, дегидратацией гидроалюмосиликатов кальция-натрия и удаление химически связанной воды из гидросиликатов кальция. Эндоэффект при температуре 220оС, составляющий Q=0,181 Дж, вызван полным обезвоживанием полуводного гипса до ангидрита. Сильный экзоэффект в области температур 780-900 связан с кристаллизацией гидросиликатов кальция, содержащихся в добавке. Потеря массы образца составила 19,2 %.

Рис.2.Кривые дифференциально-термического анализа образцов добавки

Введение добавки в рецептуру известковых композитов приводит к ускорению отверждения и росту прочности. Так, после 28 суток воздушно-сухого твердения прочность при сжатии известковых образцов составляет Rсж = 1,22 МПа, а с добавкой в количестве 5% от массы извести – 1,8 МПа. На наш взгляд, повышение прочности известковых композитов с синтезируемой добавкой обусловлен химическим взаимодействием извести с добавкой.

Также эффективность применения добавки оценивали по изменению реологических свойств. Содержание добавки составляло 1-5%. Кривые набора пластической прочности приведены на рис.3.


Рис. 3. Изменение пластической прочности известковой смеси: 1 –контрольный состав на известковом вяжущем В/И=1,1; 2 – состав на известковом вяжущем с добавкой 1%, В/И=1,1; 3 – состав на известковом вяжущем с добавкой 2%, В/И=1,1; 4 –состав на известковом вяжущем с добавкой 5%, В/И=1,1.

Установлено, что синтезируемая добавка ускоряет скорость набора пластической прочности известковой смеси. Спустя 10 часов после затворения пластическая прочность известковой смеси с добавкой в количестве 1% от массы извести составила t=21 кПа (рис.3,кривая 2), с добавкой в количестве 2% от массы извести – t=28кПа (рис.3,кривая 3), с добавкой в количестве 5% от массы извести – t=101кПа (рис.3,кривая 4). Пластическая прочность контрольного состава (без добавки) составила t=12кПа (рис.3,кривая 1).

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о возможности применения для ускорения структурообразования в известковых композита комплексной модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов кальция, алюмосиликатов и гипса.


Библиографический список
  1. Логанина, В.ИРазработка органоминеральной добавки для сухих строительных смесей/В.И.Логанина, Н.А.Петухова, Э.Р.Акжигитова .//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. –2011. – № 3. –С. 8-12.
  2. Wen-Yih Kuo, Jong-Shin Huang, Chi-Hsien Lin,2006.Effects of organo modified montmorillonite on strengths and permeability of cement mortars. Cement and Concrete Research. Vol. 36, Issue 5:886-895.
  3. Vejmelková, E., M.Keppert, Z.Keršner, P.Rovnaníková, R.Černý,2012. Mechanical, fracture-mechanical, hydric, thermal, and durability properties of lime–metakaolin plasters for renovation of historical buildings. //Construction and Building Materials.2012.– 31.–рр. 22-28.
  4. Логанина, В.И. Повышение водостойкости покрытий на основе известковых отделочных составов / В.И.Логанина, Л.В. Макарова, С. Н. Кислицина, К.А. Сергеева// Известия высших учебных заведений. – 2012.-№1(637). – С.41–46
  5. Логанина, В.И. Оптимизация состава композитов общестроительного назначения, модифицированных наноразмерными добавками/Логанина В.И., Макарова Л.В., Тарасов Р.В., Давыдова О.А.//Региональная архитектура и строительство. –2010.– № 2. –С. 53-57.
  6. Логанина, В.И. Известковые отделочные составы с применением синтезированных алюмосиликатов/Логанина В.И., Кислицына С.Н., Жерновский И.В., Садовникова М.А. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2014. – № 2. – С. 55-57.
  7. Ventolà, L., M.Vendrell, P.Giraldez, L.Merino. Traditional organic additives improve lime mortars: New old materials for restoration and building natural stone fabrics// Construction and Building Materials.–2011 –25, Issue 8.– рр.3313-3318.
  8. V.I.Loganina, E.Simonov, Walerry Jezierski, Dorota Małaszkiewicz. Application of activated diatomite for dry lime mixes. //Construction and Building.– 2014.– volume 65.– Pages 29-37
  9. А.с. 698923 Способ получения алюмосиликатного наполнителя. / В.С.Сажин, М.К.Мокшина,С.Д.Дементьева,Р.И.Калинина, А.И.Волковская, Н.В.Игнатьев, А.Н.Ющенко. Опубл.30.11.1979 Бюл.№43


Все статьи автора «Фролов Михаил Владимирович»


© 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:
  • Регистрация