Для регулирования структуры и свойств известковых сухих строительных смесей, предназначенных для ремонта и реставрации зданий исторической застройки, разработана технология синтеза добавки, заключающаяся в добавлении микродисперсных порошков алюминия в  натриевое жидкое стекло при температуре 60^оС в течение 90 мин.

Синтезируемая добавка представляет собой легкий порошок светло-серого цвета (размер частиц 2–20 мкм), с насыпной плотностью  0.55 г/см³. Выход готового продукта составляет 90%.

Ренгенофазовый (РФА) анализ показали, что минералогический состав добавки представлен кристаллическими разновидностями гидроокислов алюминия – байеритом  – α-Al(OH)₃ и бёмитом  – γ-AlO(OH). Аморфная фаза представлена наноструктурированными алюмосиликатами.

Изучалось влияние синтезируемой добавки на структурообразование известковых составов. В работе применяли известь-пушонку, приготовленную на извести второго сорта с активностью 84%. Количество добавки варьировалось от 1 до 30% от массы извести.

Установлено, что введение  синтезируемой добавки в известковую систему приводит к  незначительному  снижению рН жидкой фазы. Спустя 1,5ч с момента затворения рН контрольных составов (без добавки) составляет рН= 13,43 , а с содержанием добавки 10 % – рН= 13,3 .

Введение синтезируемой добавки способствует повышению теплоты структурообразования (рис.1). Максимальная температура, составляющая 28 °С, достигается спустя 180 мин  при введении 30% от массы извести добавки. При содержании добавки 10% от массы извести максимальная температура составляет 24°С и достигается спустя   60 мин.

Ренгенофазовый анализ известкового композита показал, что минералогический состав представлен гидрокарбоалюминатами кальция, d,A (4,613;2,5289), гидроалюминатами кальция d,A (4,099;3,948;3,6187;;2,8432), гидроалюмосиликатами кальция d,A (5,016; 3,1816),  кальцитом d,A (3, 0079; 2,7542), гидроксидом кальция, d,A (3,1816; 2,6433), гидроалюмосиликаты натрия, d,A(3,6896; 2,9214; 2,6708).

При оценке кинетики твердения известковых композитов, содержащих синтезируемую добавку, установлено, что введение добавки приводит к резкому повышению прочности в начальный момент твердения.

В возрасте 3-х суток воздушно-сухого твердения прочность при сжатии известкового композита на основе состава с содержанием 30% добавки составляет  R_сж=1,79МПа, а на основе контрольного состава – R_сж=0,3МПа. Однако, спустя 14 суток твердения у композитов, приготовленных на основе составов с большим содержанием синтезируемой добавки (10-30% от массы извести) наблюдается сброс прочности. Очевидно, снижение прочности связано с переходом гексагонального гидроалюмината кальция 2СаАl₂O₃8H₂O  в кубический 3СаАl₂O₃6H₂O, что сопровождается появлением напряжений в твердеющей системе.

Введение в известковую систему одновременно синтезируемой добавки и дополнительно диатомита, содержащего аморфный кремнезем SiO₂ и обеспечивающего  дополнительно силикатное твердение, способствует дальнейшему росту прочности композита. При содержании добавки алюмосиликатов 5% от массы извести и диатомита в соотношении  известь : диатомит, равном И:Д=1:3, прочность при сжатии в возрасте 14 суток воздушно-сухого твердения составляет R_cж =3,87МПа.