УДК 691.534.2

ПРИМЕНЕНИЕ НАПОЛНИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ГИДРОСИЛИКАТОВ КАЛЬЦИЯ, СИНТЕЗИРОВАННОГО С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИАТОМИТА, В СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЯХ

Логанина Валентина Ивановна1, Пышкина Ирина Сергеевна2, Елизаров Николай Юрьевич3, Жуланов Артемий Викторович4
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Управление качеством и технология строительного производства»
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, старший преподаватель кафедры «Информационно-вычислительные системы»
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент
4Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Предложено применять в качестве наполнителя в отделочных известковых сухих строительных смесях гидросиликаты кальция. Показано влияние гидросиликатов кальция на структурообразование известковых композитов. Выявлено, что применение наполнителя на основе гидросиликатов кальция, синтезированных с применением диатомита, способствует ускорению набора прочности.

Ключевые слова: гидросиликаты кальция, наполнитель, предел прочности при сжатии, сухие строительные смеси рентгенофазовый анализ


THE USE OF THE FILLER BASED ON CALCIUM HYDROSILICATES SYNTHESIZED WITH THE USE OF DIATOMITE IN DRY CONSTRUCTION MIXTURES

Loganina Valentina Ivanovna1, Pyshkina Irina Sergeevna2, Elizarov Nikolay Yur'yevich3, Zhulanov Artemiy Viktorovich4
1Penza State University of Architecture and Construction, Doctor of Sciences, Professor, Head of the Department «Quality management and construction technologies»
2Penza State University of Architecture and Construction, Senior Lecturer of the Department "Information and Computing Systems"
3Penza State University of Architecture and Construction, student
4Penza State University of Architecture and Construction, student

Abstract
It is proposed to use as a filler in the finishing lime dry mixes synthesized calcium silicate. The influence of the filler on the synthesis mode gelation lime composites. It was found that the use of a filler based on hydrosilicates synthesized using diatomaceous earth to accelerate curing.

Keywords: calcium hydrosilicates, dry mixes, filler, limit of compressive strength, X-ray analysis


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Логанина В.И., Пышкина И.С., Елизаров Н.Ю., Жуланов А.В. Применение наполнителя на основе гидросиликатов кальция, синтезированного с применением диатомита, в сухих строительных смесях // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/11/74916 (дата обращения: 02.06.2017).

Покрытия на основе известковых сухих строительных смесей характеризуются высокими значениями паропроницаемости, адгезионной прочности и биостойкости. Это позволяет использовать их для реставрации и отделки стен зданий и сооружений исторической застройки. Однако известковые составы обладают медленными сроками отверждения и недостаточной прочностью, в их рецептуру вводят модифицирующие наполнители [1,2]. Проведенные ранее исследования доказали возможность регулирования структуры и свойств известковых композитов путем введения в их рецептуру наполнителей на основе гидросиликатов кальция (ГСК), позволяющих повысить эксплуатационные свойства [3,4,5].

Установлено, что образующиеся ГСК имеют различную основность. Установлено, что низкоосновные ГСК характеризуются большей прочностью [6]. Учитывая это, с целью синтеза низкоосновных ГСК нами при приготовлении наполнителя дополнительно были введены вещества, содержащие кремнезем, в частности, диатомит.

В работе использовался следующий режим синтеза: осаждение в присутствии 10%-ного раствора хлорида кальция в количестве 50% от массы жидкого стекла с добавлением диатомита, при этом соотношение твердая:жидкая фаза (Т:Ж) составляло (Т:Ж)=1:2. Полученный осадок перемешивали, отфильтровывали и высушивали при температуре 100оС.

Структура наполнителя была изучена с помощью сканирующего растрового электронного микроскопа Shanning Electron Microscope JSM – 6390 LV. Съемка проводилась в режиме низкого вакуума при давлении Р= 50 Па.

При изучении структуры ГСК, приготовленных в присутствии диатомита, установлено, что на диатомите образуются гидросиликаты кальция.


Рисунок 1. Изображение структуры ГСК, х3000

В работе применялась известь 2 сорта с активностью 86%. При этом содержание ГСК составляло 30% от массы извести.

Фазовый состав известковых образцов, приготовленных с применением добавок ГСК и диатомита, изучался с помощью рентгенофазового анализа (РФА).

На рисунке 2 представлена рентгенограмма известковых образцов с ГСК, синтезированных с применением диатомита.

На рентгенограммах известковых образцов с наполнителем на основе ГСК, синтезированной в присутствии диатомита, присутствуют следующие минералы: ГСК CSH(I) и CSH(II): (d = 4,676; d =3,877; d = 2,922; d =2,831; d = 2,431; d = 2,091; d = 1,998;); портландит: (d = 4,913; d =3,10; d =2,640; d =1,794; d = 1,687; d =1,483); кальцит (d = 3,036; d = 2,420; d = 2,286; d =1,913; d =1,879; d =1,421), кварц (d = 3,394; d =3,345) (рисунок 2).


Рисунок 2. Рентгенограмма известковых составов с ГСК, приготовленных в присутствии диатомита

Также для изучения закономерностей структурообразования в работе был проведен дифференциально-термический анализ. На рисунке 3 представлены термограммы известковых образцов.


Рисунок 3. Кривые дифференциально-термического анализа составов: 1–с ГСК; 2–с диатомитом (без наполнителя ГСК)

Выявлено, что тепловой эффект при нагреве до 100оС характеризуется удалением свободной воды в образцах. Тепловой эффект, характеризующий удаление свободной воды в известковых составляет Q=-0,64 Дж (рис. 3, кривая 1).

Выявлено, что тепловой эффект при нагреве свыше 150оС характеризуется удалением химической связной воды из ГСК. Установлено, что эндотермический эффект при нагревании известковых образцов с ГСК составляет Q=-9,502 Дж (рис. 3, кривая 1).

Тепловой эффект, характеризующий дегидратацию портландита составляет Q=-4,18 Дж (рис. 3, кривая 1). Эндотермический эффект при температуре 800-1000оС характеризует диссоциацию кальцита в известковых образцах и составляет Q=-3,66 (рис. 3, кривая 1).

Активность синтезированных ГСК также была изучена по показателю прочности при сжатии известковых композитов. Выявлено, что в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения прочность при сжатии Rсж известковых композитов с ГСК, синтезированных в присутствии диатомита, составляет Rсж=8 МПа.

Таким образом, применение кремнезема в технологии синтеза гидросиликатов кальция позволяет получить наполнитель, характеризующийся более высокой активностью взаимодействия с известью, что обуславливает ускорение отверждения и повышение прочности известковых композитов.


Библиографический список
  1. Шумков А.И. Бесклинкерное известково-алюмосиликатное гидравлическое вяжущее естественного твердения // Сухие строительные смеси.–2011.–№ 3 –С. 20-21.
  2. Калашников В.И., Демьянова В.С., Дубошина Н.М. Сухие строительные смеси на основе местных материалов // Строительные материалы.–2000.–№ 5.–С. 30-33.
  3. Пышкина И.С. Разработка режима синтеза добавки на основе гидросиликатов кальция для известковых отделочных составов// научные исследования и инновации.–2015.–№ 9.– С. 50-52.
  4. Логанина В.И., Пышкина И.С. Известковые отделочные составы с применением наполнителя на основе синтезированных гидросиликатов//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура.–2015.–Т.15.–№4.–С. 36-39.
  5. Зоткин, А.Г. Применение наполнителей в строительных смесях//Сухие строительные смеси. – 2009. – № 3. – С. 66-68.
  6. Каушанский, В.Е. Некоторые закономерности гидратационной активности силикатов кальция//Прикладная химия.–1977.–№ 8.–С.1688-1692.


Все статьи автора «elizarvniklajj»


© 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: