Одним из наиболее динамично развивающихся сегментов отрасли современного строительного материаловедения становится рынок сухих строительных смесей (ССС). В связи с этим приоритетным направлением отечественного строительного материаловедения стала разработка ССС с повышенными эксплуатационными характеристиками и низкой себестоимостью. Поставленная задача может быть решена путем введения в рецептуру ССС отечественных модифицирующих нанодисперсных добавок, регулирующих свойства и структурообразование материала [1 – 3].
Ранее проведенные исследования [4 – 6] подтверждают эффективность введения в рецептуру ССС нанодисперсных добавок – золя кремниевой кислоты, синтезированных гидросиликатов кальция (ГСК), способствующих повышению стойкости известковых покрытий.
В продолжение проведенных исследований с целью регулирования структурообразования и повышения стойкости плиточного клея на цементной основе предложено вводить в его рецептуру синтезированные алюмосиликаты [7 – 9]. Для проведения исследований в работе применялся Вольский портландцемент марки 400 и добавка в виде синтезируемых алюмосиликатов. Синтез алюмосиликатов заключался в их осаждении из раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3 (производства ООО «АЛХИМ» г. Тольятти) добавлением силиката натрия с модулем М=2,7 с последующим промыванием водой осадка и высушиванием при температуре 110◦С.
Экспериментально подобрано оптимальное содержание синтезируемой добавки в составе ССС – 20% от массы вяжущего.
Синтезируемая добавка представляет собой порошок белого цвета с насыпной плотностью 568,15 кг/м3, характеризуется высокой активностью, составляющей более 350 мг/г.
При введении синтезированных алюмосиликатов в рецептуру цементного теста наблюдается ускорение сроков схватывания. Так, у цементного теста без добавки начало и конец схватывания составляют соответственно 2ч 30мин и 5ч, а у композиционного вяжущего с применением синтезируемой добавки, – 40мин и 1ч 30 мин.
На рисунке 1 приведены экспериментальные данные оценки прочности цементных образцов в зависимости от дисперсности вводимой добавки. Для изготовления образцов водоцементное отношение В/Ц составляло В/Ц=47%. Образцы твердели в воздушно-сухих условиях.
Рисунок 1 – Кинетика твердения в воздушно-сухих условиях цементных образцов с применением в рецептуре синтезируемой добавки разной дисперсности: 1 – контрольный образец; 2 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 1,03 м2/г); 3 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,69 м2/г); 4 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,31 м2/г); 5 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,1 м2/г).
Анализ полученных данных, приведенных на рисунке 1, свидетельствует, что дисперсность синтезируемой добавки, применяемой в рецептуре ССС, влияет на структурообразование цементного камня. Так, применение в рецептуре цементного камня синтезируемой добавки с дисперсностью Sуд = 1,03 м2/г и Sуд = 0,69 м2/г приводит к повышению прочности при сжатии цементных образцов в возрасте 90 суток воздушно-сухого твердения на 7 – 17,8% по сравнению с образцами на основе контрольных составов (без добавки). Однако, применение в рецептуре цементного камня добавки на основе синтезированных алюмосиликатов с удельной поверхностью Sуд = 0,31 м2/г и Sуд = 0,1 м2/г приводит к снижению прочности при сжатии цементных образцов. В возрасте 90 суток воздушно-сухого твердения прочность образцов снизилась соответственно на 34,9 – 30,9 % по сравнению с образцами на основе контрольных составов (без добавки). Очевидно, изменение кинетики твердения образцов при воздушно-сухих условиях прямо пропорционально значению удельной поверхности исследуемой добавки, т.е. исследуемая добавка создает более благоприятные условия твердения композиционного вяжущего при высоких значениях дисперсности.
Изучен характер изменения водопоглощения цементного камня в зависимости от дисперсности синтезируемой добавки на основе алюмосиликатов. Полученные данные приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 – Кинетика водопоглощения цементных образцов с применением в рецептуре синтезируемой добавки разной дисперсности: 1 – контрольный образец; 2 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 1,03 м2/г); 3 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,69 м2/г); 4 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,31 м2/г); 5 – композиционное вяжущее (удельная поверхность добавки Sуд = 0,1 м2/г).
Анализируя данные рисунка 2 установлено, что водопоглощение цементного камня, в рецептуре которого содержится добавка на основе синтезированных алюмосиликатов, обратно пропорционально дисперсности вводимой добавки. Так, синтезируемая добавка с удельной поверхностью Sуд = 0,69 м2/г обладает меньшим водопоглощением, чем добавка с удельной поверхностью Sуд = 0,1 м2/г на 9,6%.
Проведенные исследования свидетельствуют, что синтезированные алюмосиликаты обладают водоудерживающим и структурообразующим действием и могут применяться в рецептуре плиточных клеев взамен зарубежных модифицирующих добавок.
Библиографический список
- Строкова В.В., Везенцев А.И., Колесников Д.А., Шиманская М.С. Свойства синтетических нанотубулярных гидросиликатов // Вестник БГТУ им. Шухова. 2010. № 4. С. 30-34.
- Логанина В.И. , Давыдова О.А., Симонов Е.Е. Влияние активации диатомита на свойства известковых композиций // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. № 3. С. 20-23.
- Володченко А.Н., Лесовик В.С. Силикатные автоклавные материалы с использованием нанодисперсного сырья // Строительные материалы. 2008. №11. С. 42-44.
- Логанина В.И., Давыдова О.А., Симонов Е.Е. Исследование закономерностей влияния золя кремниевой кислоты на структуру и свойства диатомита // Строительные материалы. 2011. № 12. С. 63.
- Логанина В.И., Макарова Л.В., Сергеева К.С. Свойства известковых композитов с силикатсодежащими наполнителями // Строительные материалы. 2012. № 3. С. 30-31.
- Дружинкин С.В. Сухие строительные смеси на основе цеолитсодержащих пород: дис….канд. техн. наук: 05.23.05: защищена 26.04.10 – Красноярск., 2010. – 169 с.
- Логанина В.И., Жегера К.В. Применение синтезированных алюмосиликатов в рецептуре плиточного клея // Региональная архитектура и строительство. 2014. №1. С. 59-63.
- 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.
- Жегера К.В. Добавка на основе синтезированных алюмосиликатов в составе плиточного клея // Научно-практический журнал «Современные научные исследования и инновации». 2014. №2 (34). С. 48 – 51.
Количество просмотров публикации: Please wait