Проведенные ранее исследования показали эффективность применения в сухих строительных смесях (ССС) высокодисперсных наполнителей на основе гидросиликатов кальция (ГСК), синтезированных из жидкого натриевого стекла в присутствии добавки осадителя CaCl2 [1, 2].
Синтезируемые гидросиликаты представляют собой смесь низкоосновных и высокоосновных гидросиликатов. Учитывая, что низкоосновные гидросиликаты кальция обладают более высокой прочностью, в продолжении дальнейших исследований при синтезе наполнителя использовали дополнительно сырье, содержащее аморфный кремнезем, в частности, Инзенский диатомит с удельной поверхностью Sуд = 17113 см2/г и средним размером частиц равным 1,3 мкм. К натриевому жидкому стеклу с плотностью 1,279 г/см3 и модулем М=2,9добавлялся диатомит, после перемешивания вводился 10%-ный раствор CaCl2. Полученную смесь отфильтровывали и высушивали до постоянной массы при температуре 100 оС. Высушенный наполнитель измельчался до удельной поверхности =17000 см2/г. При синтезе наполнителя соотношение жидкость:твердая фаза составило Ж:Т=1:2.Химический состав синтезируемого наполнителя приведен в табл.1.
Таблица 1 – Результаты химического анализа оксидов, присутствующих в синтезированной добавке, %
| Оксиды |
SiO2 |
Na2O |
Al2O3 |
CaO |
Fe2O3 |
|
Содержание, % |
81,81 |
4,95 |
4,49 |
3,09 |
1.51 |
Анализ состава синтезируемого наполнителя свидетельствует, что в основном присутствуют оксиды кремния, составляющие 81,8%. Была изучена структура синтезируемого наполнителя с помощью сканирующего растрового электронного микроскопа ShanningElectronMicroscope JSM – 6390 LV. Съемка проводилась в режиме низкого вакуума при давлении Р= 50 Па.
Было выявлено, что в структуре синтезированного наполнителя диатомит является подложкой, на которой формируются гидросиликаты кальция (рис.1).
Рисунок – 1 Изображение структуры наполнителя, синтезированного в присутствии диатомита х3000
При разработке рецептуры сухой смеси в качестве мелкого заполнителя использовали сурский кварцевый песок фракций 0,315 – 0,14мм в соотношении 80:20. В качестве вяжущего применяли известь-пушонку 2 сорта с активностью 86%. Содержание добавки ГСК составляло 30% от массы извести, водовяжущее отношение – В/И=1.0 Для сравнения были изготовлены составы на основе композиционного известкового вяжущего, приготовленного с применением диатомита в количестве 30% от массы извести.
Реологические свойства смеси оценивались по показателю предельного напряжения сдвига, который измеряли с помощью конического пластометра КП-3.На рис.2 приведены пластограммы известкового раствора.
Рисунок 2 – Изменение пластической прочности растворной смеси
1 –состав на ИКВ с ГСК; 2 – состав на ИКВ с диатомитом; 3 –контрольный состав на известковом вяжущем
Анализ пластограмм (рис. 2) свидетельствует, что введение в рецептуру растворной смеси ГСК вызывает ускорение структурообразование. Так, пластическая прочность растворной смеси с синтезированными ГСК в возрасте 4 часов составляет τ = 0,001 МПа (рис. 2, кривая 1), а у контрольного состава в возрасте 4 часов τ =0,0007 МПа (рис. 2, кривая 3).
В возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения прочность при сжатии Rсж известкового композита на основе ИКВ с ГСК, синтезированного в присутствии диатомита , выше и составляет Rсж =5,5 МПа ( рис. 3 кривая 1), в то время как у композита на ИКВ с диатомитом, – Rсж= 2,86 МПа (рис. 3, кривая 2).
Рисунок 3 -Кинетики твердения известковых композитов
1 –состав на ИКВ с ГСК; 2 – состав на ИКВ с диатомитом; 3 –контрольный состав на известковом вяжущем
Таким образом, предлагаемый режим синтеза наполнителя в присутствии диатомита, позволяет получать добавки на основе гидросиликатов кальция, которые обладают большей эффективностью взаимодействия с известью, что позволяет повысить эксплуатационные свойства известковых составов.
Библиографический список
- Логанина В.И. Тонкодисперсные наполнители на основе силикатов кальция для сухих строительных смесей. [Текст] /В.И.Логанина, Л.В.Макарова, Ю.А.Мокрушина //Строительные материалы. №2,2010.- С..40-42
- Логанина В.И. Штукатурные составы для реставрационных работ с применением окрашенных наполнителей[Текст] /Логанина В.И., Макарова Л.В.//Региональная архитектура и строительство. – 2009. – № 1. – С. 38-40