УДК 666.948 Зинченко Сергей Михайлович ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический
advertisement
УДК 666.948 Зинченко Сергей Михайлович ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Россия, Саратов, к.т.н., доцент кафедры «Строительные материалы и технологии» Пешкова Дарья Александровна ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.», Россия, Саратов, магистрант МОРОЗОСТОЙКОСТЬ КОМПОЗИЦИОННЫХ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОРОД АЛЮМОСИЛИКАТНОГО СОСТАВА Аннотация. В статье рассмотрена актуальность применения эффективных композиционных гипсовых вяжущих в современном строительстве. Рассмотрены вопросы получения композиционных вяжущих с использованием минеральной добавки алюмосиликатного состава совместно с химическими добавками, обладающими повышенной морозостойкостью. Ключевые слова: долговечность, морозостойкость, минеральные добавки, суперпластификатор, активность, эффективность, вяжущие, алюмосиликатный состав. Zinchenko Sergey Mikhailovich Federal State-Funded Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov», Russia, Saratov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor at the Department of « Building materials and technologies» Peshkova Darya Alexandrovna Federal State-Funded Educational Institution of Higher Education «Yuri Gagarin State Technical University of Saratov», Russia, Saratov, undergraduate FROST RESISTANCE OF COMPOSITE GYPSUM BINDERS WITH THE USE OF ALUMINOSILICATE ROCKS COMPOSITION Annotation. In the article the urgency of application of effective real-time d information of gypsum binders in modern construction. Considered questions of production of composite binders with the use of aluminosilicate mineral Supplement composition together with chemical additives, with high frost resistance. Keywords: durability, frost resistance, mineral additives, superplasticizer, activity, efficacy, binders, aluminosilicate composition. За последние годы в практике индивидуального малоэтажного строительства активно применяются бетоны и материалы на основе композиционных гипсовых вяжущих веществ (КГВ). Подобные материалы по теплозащитным и звукоизоляционным свойствам, а также экологическим показателям превосходят аналогичные бетоны и материалы на портландцементе [1]. Долговечность материалов и изделий на основе КГВ является важнейшей эксплуатационной характеристикой, определяющей, в том числе, и рентабельность использования гипсосодержащих композитов в строительстве. Действию агрессивных сред подвергаются более 20 % строительных конструкций зданий и сооружений. Поэтому важнейшей задачей является повышение резервов коррозионной стойкости подобных строительных материалов и изделий. Использование смешанных вяжущих, полученных на основе пород алюмосиликатного состава, создаёт определённые предпосылки развития и в этой области [2]. Наряду с воздействием агрессивных сред, значительно чаще материалы для малоэтажного строительства подвергаются воздействию других эксплуатационных факторов, например, переменному увлажнению и высушиванию, замораживанию и оттаиванию. Поэтому для получения гарантированной долговечности бетонов на смешанных вяжущих необходимо проведение комплекса исследований поведения подобных материалов при воздействии на них перечисленных выше эксплуатационных факторов. Композиции на смешанных гипсовых вяжущих могут иметь морозостойкость не ниже, чем на портландцементе, при условии, что при изготовлении смешанного вяжущего с высокими дозировками активной минеральной добавки обеспечивается её оптимальная дисперсность и объёмная доля в вяжущем. Мелкопористая структура композиций на смешанном вяжущем влияет и на кинетику изменения равновесной влажности бетона, и на его морозостойкость. На особенности твердения композиционных вяжущих оказывают влияние повышенная активность алюмосиликатной добавки и её дисперсность. Происходит ускоренный гидролиз клинкерных минералов путём связывания Са(ОН) 2 с образованием дополнительных порций СSН(В), которые играют роль зародышей кристаллизации новых фаз, способствуют существенному увеличению количества активных центров в единице объёма материала, что позволяет управлять процессом образования эттрингита, приводит к синтезу специфической морфологии новообразований, влияющей на общую пористость твердеющей системы. Все это обеспечивает существенный прирост прочности композитов, повышает их водостойкость и морозостойкость. Учитывая полученные данные предыдущих исследований [3], а также накопленный опыт некоторых исследователей [4], изготавливались следующие составы КГВ, мас. %: гипсовое вяжущее 50–70, портландцемент 10–20, минеральная добавка 10–30. В качестве минеральной добавки применялся тонкомолотый пумицит Бедыкского месторождения (Кабардино-Балкария), представляющий собой смесь вулканических пород алюмосиликатного состава. Для модифицирования КГВ были использованы химические добавки с корректировкой В/Ц в зависимости от количества вводимой активной минеральной добавки. Применялись добавки суперпластификаторы С-3, «Муропласт ФК 48» и гидрофобизатор «Пента-811» в различных дозировках. Составы подбирались расчётноэкспериментальным способом. Испытания образцов показали снижение морозостойкости композиций на смешанном гипсовом вяжущем, содержавшем молотый пумицит без химических добавок. Это можно объяснить повышением водоцементного отношения в равноподвижных смесях. Получение образцов высокой морозостойкости на основе КГВ возможно за счёт применения пластифицирующих добавок в сочетании либо с воздухововлекающими, либо с гидрофобизирующими добавками. Перечисленные добавки не только снижают водоцементное отношение, но и изменяют микро- и макроструктуру цементного камня, делая её более устойчивой к восприятию знакопеременных деформаций. Из практического опыта получения бетонов высокой морозостойкости известно, что главным критерием, определяющим морозостойкость бетона, является величина водоцементного отношения. Водоцементное отношение, в свою очередь, непосредственно связано с объёмом, видом и структурой пор. С точки зрения определяющего влияния на морозостойкость, наибольшее влияние оказывают капиллярные поры. Состав смешанного вяжущего и комплексной добавки, включающей пластификатор и гидрофобизатор, оказывает влияние на поровую структуру цементного камня и растворной части бетона. Величина капиллярной пористости и размер капилляров в значительной мере оказывают влияние на морозостойкость и водонепроницаемость затвердевших композиций, поэтому для регулирования капиллярной пористости были применены добавки суперпластификатора совместно с гидрофобизатором в оптимальных количествах. Таким образом, при оптимальном содержании в составе вяжущего минеральной добавки алюмосиликатного состава совместно с модификаторами происходит перераспределение капиллярных пор в сторону увеличения более мелких капилляров, в которых вода замерзает при более низкой температуре, чем в более крупных. При этом оказывается положительное влияние не только на морозостойкость композиций, но и на усадку, набухание и другие его свойства. Так, на ранних этапах твердения в системе повышается содержание гидроалюминатов и гидросульфоалюминатов кальция, оказывающих положительное влияние на динамику набора начальной прочности, а также на компенсацию усадочных деформаций. Разработка композиционных вяжущих систем и эффективных функциональных гипсовых композитов на основе высокодисперсных активных минеральных наполнителей должна базироваться на результатах исследований закономерностей процессов гидратации и структурообразования при совместном твердении многокомпонентных смесей, содержащих в своём составе различные модифицирующие комплексы. При этом весьма актуальными становятся вопросы систематизации химико-технологических принципов при повышении долговечности получаемых композиций. При этом одновременно решаются несколько проблем: ресурсо- и энергосбережения, снижение себестоимости композиционных вяжущих, снижение затрат при производстве изделий и повышение долговечности. ЛИТЕРАТУРА 1. Баженов Ю.М. Модифицированные высокопрочные бетоны / Ю.М. Баженов, В.С. Демьянова, В.И. Калашников. – М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006. – 368 с. 2. Изотов B.C. Формирование структуры и свойств бетонов на активированных смешанных вяжущих : дис. … д-ра техн. наук : 05.23.05 / B.C. Изотов. – Казань, 2004. – 431 с. 3. Иващенко Ю.Г. Эффективный органоминеральный комплекс для модифицирования цементных композиций / Ю.Г. Иващенко, С.М. Зинченко // Вестник Саратовского государственного технического университета: Стр-во и архитектура. – 2011. – №2 (55). – С. 114-119. 4. Халиуллин М.И. Композиционные гипсовые вяжущие повышенной водостойкости с применением керамзитовой пыли в качестве активной минеральной добавки / М.И. Халиуллин [и др.] // Известия КазГАСУ. – 2009. – №2 (10). – С. 109-117.
