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 100^оС.

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 100^оС 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 150^оС 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 800-1000^оС 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 R_сж известковых композитов с ГСК, синтезированных в присутствии диатомита, составляет R_сж=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.

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»