В статье рассмотрено влияние пластифицирующей добавки на свойства гипсоцементно-пуццланового вяжущего

Аунг Чжо Ньейн

Потапова, Е. Н.

Чжо Тху Сое

Belarusian State Technological University

324  УДК 666.9; 691.54 Аунг Чжо Ньейн, Чжо Тху Сое, Е. Н. Потапова (РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва)  ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ НА  СВОЙСТВА ГИПСОЦЕМЕНТНО-ПУЦЦЛАНОВОГО  ВЯЖУЩЕГО  В настоящее время композиционные вяжущие материалы и из-делия представляют собой большую группу строительных материа-лов, которые активно применяются в самых разнообразных областях строительных материалов. В качестве вяжущих материалов наиболее часто применяют цементы различного назначения и гипсовые вяжу-щие [1]. Системы на основе цемента характеризуются высокой прочно-стью, водостойкостью, но подвержены усадке, что может вызвать рас-трескивание изделий. Кроме того, они гидратируются и твердеют на-много медленнее, чем строительные материалы на основе сульфата кальция, т. е. гипсовые вяжущие. Гипсовые вяжущие быстро твердеют,  быстро набирают проч-ность и обладают положительными экологическими свойствами.  Для их производства требуется до 10 раз меньше энергии, а выбросы CO2 – парникового газа, влияющего на климат, в 20 раз меньше, чем у це-мента. Однако недостатком является плохая влагостойкость [2]. Повысить водостойкость гипсового вяжущего можно различ-ными путями, в том числе уменьшение растворимости в воде сульфа-та кальция и создание условий образования нерастворимых соедине-ний, защищающих двугидрат сульфата кальция, а также сочетанием гипсовых вяжущих с гидравлическими компонентами (известью, портландцементом, активными минеральными добавками). Наиболее простым и действенным, является  создание смешан-ных гипсовых вяжущих, примером которых может служить гипсоце-ментно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ). ГЦПВ – это композиция, состоящая из гипсового вяжущего, портландцемента и активной минеральной добавки. В качестве добав-ки могут быть различные минералы, содержащие в составе активный микрокремнезем: трепел, опока, диатомит, кислые шлаки и золы, и т.п. В последние годы появилось много исследований по использова-нию метакаолина в качестве активной минеральной (пуццолановой) добавки. Одним из основных направлений совершенствования раствор-ных и бетонных смесей является их модификация функциональными 325  добавками, которые могут существенно влиять на свойства получае-мых материалов в различных направлениях [1, 3-5]. Прочность материала в значительной степени определяется его структурой, внутренними взаимосвязями. Чем ниже пористость ком-позиции, тем выше, при прочих равных условиях, ее прочность. А по-ристость, в свою очередь, связана с количеством воды, которым за-творяется вяжущее вещество. С другой стороны, чем меньше воды в системе, тем она менее подвижна. Снизить водопотребность компози-ции и при этом не изменить свойства растворной смеси помогают во-доредуцирующие добавки, к которым относятся современные пласти-фикаторы. Для получения гипсоцементно-пуццоланового вяжущего  ис-пользовали портландцемент ЦЕМ I 42,5 ООО «ХайдельбергЦемент Рус», гипсовое вяжущее Г-5 Б(2) ООО «РусГипс» и активную мине-ральную добавку – метакаолин ООО «Пласт-Рифей». В качестве во-доредуцирующей добавки применяли гиперпластификатор Melflux 2641 F, хорошо «работающий» как в гипсовых, так и в цементных системах. Необходимое количество минеральной добавки в составе ГЦПВ подбирается по концентрации оксида кальция, содержащегося в спе-циальных препаратах, представляющих собой водные суспензии по-луводного гипса, портландцемента, или пуццоланового портландце-мента и активной минеральной добавки. Необходимое количество ак-тивной минеральной добавки подбирают по графикам при условии, чтобы концентрация оксида кальция на 5 сут не превышала 1,1 г/л, а на 7 сут была менее 0,85 г/л.  Выполненные исследования позволили определить состав вя-жущего: гипсовое вяжущее – 4 части; портландцемент – 2,5 частей; метакаолин – 0,5 частей (рис. 1). Таким образом, был определен со-став гипсоцементно-пуццоланового вяжущего: гипсовое вяжущее – 57,1 %, портландцемент – 35,7 %, метакаолин– 7,2 %. Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее имеет водопотребность (нормальную густоту Н/Г) 52,0 %. Начало схватывания составляет 1,8 мин, конец – 3,0 мин (табл. 1).  326   Рис. 1 – Зависимость концентрации оксида кальция  от количества активной минеральной добавки  В присутствии пластифицирующей добавки Melflux 2641 F про-исходит снижение водопотребности с 52,0 до 39,2 %. Сроки схваты-вания становятся короче (см. табл. 1).  Таблица 1. Свойства гипсоцементно-пуццоланового теста с Melflux 2641 Составы Содержание до-бавки, мас. % НГ, % Сроки схватывания, мин начало конец 1 0 52,0 1,8 3,0 2 0,1 48,0 1,5 2,5 3 0,2 46,4 1,3 2,0 4 0,3 39,2 1,0 1,7  Снижение количества воды затворения должно привести к воз-растанию прочности. Определена прочность гипсоцементно-пуццоланового вяжущего без добавок и в присутствии пластификатора (табл. 2).  Полученные данные показывают, что введение даже 0,1 % пла-стификатора приводит к повышению прочности, как при изгибе, так и при сжатии. Оптимальным значением содержания добавки следует считать 0,2 мас. %, поскольку при вводе 0,3 мас. % добавки прочност-ные показатели изменяются не сильно, однако при этом увеличивает-ся себестоимость готового материала. 327   Таблица 2 . Определение прочности ГЦПВ с добавками Melflux 2641 F № Содержание добавки,  мас. % Прочность, МПа, в возрасте, сут при изгибе при сжатии 1 3 7 14 28 1 3 7 14 28 1 0 4,2 5,5 9,9 10,7 11,6 7,3 15,3 25,4 26,4 29,7 2 0,1 3,7 59, 10,2 11,6 12,9 7,8 17,4 25,9 30,5 30,7 3 0,2 4,2 6,2 10,5 11,8 14,4 9,6 18,9 29,2 32,6 34,8 4 0,3 4,9 7,2 12,6 13,5 14,0 11,6 20,3 27,2 33,2 35,1  Таким образом, определен состав гипсоцементно-пуццоланового вяжущего: гипсовое вяжущее – 57,1 %, портландце-мент – 35,7 % и активная минеральная добавка – метакаолин – 7,2 %. В присутствии пластифицирующей добавки Mеlflux 2641F снижается нормальная густота вяжущего и повышаются прочностные характери-стики.  ЛИТЕРАТУРА 1. Потапова Е. Н. Технология сухих строительных смесей. Ма-териалы для производства сухих строительных смесей. – М. : РХТУ, 2020. – 156 с.  2. Ферронская А. В. Развитие теории и практики в об-ласти гипсовых вяжущих веществ// Сб. «Развитие теории и техноло-гий в области силикатных и гипсовых материалов». Ч.1. М., МГСУ, 2000. – С.47 – 56. 3. Потапова Е.Н., Исаева И.В. Повышение водостойкости гип-сового вяжущего// Строительные материалы. – 2012. – № 7. – С. 20-24. 4. Потапова Е. Н.  Самонивелирующиеся смеси на основе гип-соцементно-пуццоланового вяжущего//  Алитинформ, 2020, №  1 (58), с. 50-66.    5. Potapova E. Die Erhöhung der Wasserfestigkeit des Gipsbindemittels // 18.International Baustofftagung. 12-15.Septembr 2012. F.A.Finger-Institut fur Baustoffkunde (Bauhaus-Universitat Weimar), Weimar. Bundesrepublik Deutschland. Tagungsbericht. 2012. – Band 1. – S. 1-1007/1-1011 

Влияние пластифицирующей добавки на свойства гипсоцементно-пуццланового вяжущего

https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/45188/1/%d0%90%d1%83%d0%bd%d0%b3%20%d0%a7%d0%b6%d0%be%20%d0%9d%d1%8c%d0%b5%d0%b9%d0%bd_%d0%92%d0%bb%d0%b8%d1%8f%d0%bd%d0%b8%d0%b5.pdf

Влияние пластифицирующей добавки на свойства гипсоцементно-пуццланового вяжущего

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Belarusian State Technological University