Известковый состав для отделки стен зданий из газобетона Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 691.534

DOI: 10.14529/ЬшШ160206

ИЗВЕСТКОВЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОТДЕЛКИ СТЕН ЗДАНИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА

В.И. Логанина, М.В. Фролов, М.А. Рябов

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, г. Пенза

Предложено применять для отделки газобетона состав на известковом вяжущем. Обоснована целесообразность применение в составе вяжущего молотого газобетона и добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция. Определена оптимальная дозировка и тонкость помола молотого газобетона. Показано, что введение в известковый состав молотого газобетона в количестве 20 % от массы извести позволяет повысить прочность известковых композитов в зависимости от тонкости помола газобетона от 19 до 35 %. Показано, что совместное применение извести, молотого газобетона и добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция позволяет получить известковый состав, характеризующийся ускоренным набором пластической прочности. Отделочный состав на основе разработанной рецептуры характеризуется высокой водоудерживающей способностью, хорошей удобонаносимостью.

Ключевые слова: газобетон, силикаты кальция, известь, прочность, структурообразование.

В настоящее время в мире газобетонные конструкции широко применяются в жилищном и гражданском строительстве. Для отделки газобетонной поверхности применяют различные пори-зированные растворы плотностью до 13001500 кг/м3.

Известковые составы для отделки газобетона практически не применяются, так как они обладают недостаточными эксплуатационными свойствами.

Проведенные за последнее время исследования доказали, что введение в рецептуру известковых композиций добавок на основе гидросиликатов кальция, синтетических цеолитов, органоми-неральных добавок [1-3] позволяет значительно повысить долговечность, водостойкость и трещи-ностойкость отделочных покрытий.

Нами предложено для регулирования струк-турообразования и повышения эксплуатационных свойств известкового композита вводить в рецептуру добавку на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция в количестве 10 % от массы извести. Технология получения силикатной добавки заключалась в каустификации растворов жидкого стекла, содержащего 122,4 г/л SiO2 и 47,4 г/л №20, гидроокисью кальция. Полученная смесь отфильтровывалась, обрабатывалась раствором сульфата алюминия А12^04)3. Данные РФА свидетельствуют, что минералогический состав добавки представлен минералами тоберморитовой группы, гипсом, цеолитами [4].

Учитывая закон сродства структур, предложено изготавливать известковый отделочный состав с применением молотого газобетона, что должно привести к росту адгезии к основанию [5-8].

Для подтверждения вышеизложенного, был проведен следующий эксперимент. Готовились

составы с различным содержанием молотого газобетона и добавки на основе смеси силикатов и алюмосиликатов кальция. В качестве вяжущего применяли известь-пушонку 2 сорта с активностью 86 %, удельной поверхностью £уд = 11800 см2/г. Количество газобетона варьировалось от 0 до 30 % от массы извести.

Газобетонные блоки размалывались в шаровой мельнице. Варьированием времени помола получали молотый газобетон различной тонкости помола.

Исследовалось влияние дозировки и тонкости помола молотого газобетона на прочность известковых композитов. Измерялась прочность при сжатии известковых композитов после 28 суток твердения в воздушно-сухих условиях при температуре 18-20 °С. Результаты исследований приведены на рис. 1.

Анализ экспериментальных данных свидетельствует, что введение в состав молотого газобетона позволяет повысить прочность известковых композитов. При дозировке 20 % прирост прочности максимальный и в зависимости от тонкости помола газобетона составляет от 19 до 35 % (рис. 1). Дальнейшее увеличение дозировки молотого газобетона вызывает снижение прочности.

Выявлено, что при увеличении удельной поверхности молотого газобетона прочность при сжатии известковых композитов увеличивается. При содержании молотого газобетона 20 % от массы извести и величине удельной поверхности Sуд =10820 см2/г прочность при сжатии известкового композита составляет R=1,16 МПа (рис. 1, кривая 3), при удельной поверхности Sуд =6350 см2/г -1,09 МПа (рис. 1, кривая 2), а при удельной поверхности Sуд =3750 см2/г - 1,02 МПа (рис. 1, кривая 1).

Строительные материалы и изделия

Эффективность применения молотого газобетона также оценивали по изменению реологических свойств известковой смеси. Для этого с помощью конического пластометра КП-3 определяли предельное напряжение сдвига. Содержание молотого газобетона составляла 20 % от массы извести.

Анализ пластограмм, приведенных на рис. 2, свидетельствует, что известковая смесь с добавлением молотого газобетона характеризуется более быстрым набором пластической прочности. Так,

спустя 10 часов после затворения пластическая прочность состава с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Sуд=3750 см2/г составила т=4,5 кПа (рис. 2, кривая 2), состава с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Sуд=6350 см2/г - т=7,0 кПа (рис. 2, кривая 3). Пластическая прочность контрольного состава - т=0,61 кПа (рис. 2, кривая 1). Увеличение удельной поверхности молотого газобетона до Sуд=10820 см2/г приводит к еще более быстрому

а

С

к

К

и

П

о К

Он

с

иР

н о о к

5

Он

С

1Д5

1,05

0,95

0,9

0,85

0,8

3 У

1

5 10 15 20 25

Количество газобетона, % от массы извести

30

Рис. 1. Зависимость прочности при сжатии известковых композитов от содержания молотого газобетона, В/И=1: 1 - удельная поверхность молотого газобетона Буд=3750 см2/г; 2 - удельная поверхность молотого газобетона Буд=6350 см2/г; 3 - удельная поверхность молотого газобетона Буд=10820 см2/г

С

w

л

и

о о к

¡J4

о а и t* а

м

о 0>

е. С

25 22,5 20 17,5 15 12,5 10 7,5

2,5

A

"T \

1 2

\

0 1

4 5 6 7 Время, ч

10 11 12

Рис. 2. Изменение пластической прочности известковой смеси, В/И=1: 1 - контрольный состав на известковом вяжущем; 2 - состав с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Буд=3750 см2/г; 3 - состав с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Буд=6350 см2/г; 4 - состав с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Буд=10820 см2/г

Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture.

2016, vol. 16, no. 2, pp. 33-37

Логанина В.И., Фролов М.В., Рябов М.А.

Известковый состав для отделки стен зданий из газобетона

набору пластической прочности (рис. 2, кривая 4) и спустя 10 часов после затворения она составляет х = 11,74 кПа.

Наблюдалось увеличение начальной пластической прочности при равном водосодержании, причем с увеличением тонкости помола газобетона увеличивается пластическая прочность известковых смесей. Для контрольного состава значение пластической прочности составляло х=420 Па, для состава с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Sуд=3750 см2/г - х=480 Па, для состава с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Sуд=6350 см2/г - х=549 Па, для состава с добавлением молотого газобетона с удельной поверхностью Sуд=10820 см2/г - х=600 Па.

В дальнейшем был выбран молотый газобетон с удельной поверхностью Sуд=6350 см2/г и с дозировкой 20 % от массы извести. Измельчение газобетона до удельной поверхности Sуд=10280 см2/г связано с большими энергозатратами.

Изучалось совместное влияние молотого газобетона и модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов на свойства известковых растворов. Результаты исследований приведены на рис. 3.

Установлено, что введение в состав модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция позволяет получить известковую смесь, характеризующуюся ускоренным набором пластической прочности. Так, пластическая прочность контрольного состава спустя 6 часов после затворения составляет

т = 0,61 кПа (рис. 3, кривая 1), состава с добавлением модифицирующей добавки на основе смеси силикатов кальция т= 12,71 кПа (рис. 3, кривая 2). При добавлении дополнительно 20% молотого газобетона скорость набора пластической прочности еще больше увеличивается и спустя 3 часа после затворения составляет т= 23,56 кПа (рис. 3, кривая 3).

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что применение молотого газобетона в известковых составах позволяет повысить прочность при сжатии композитов. Прочность при сжатии образцов на известковом вяжущем с добавлением модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения составляет R^ = 2,48 МПа, а образцов на известковом вяжущем с добавлением молотого газобетона и модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция -Rex = 2,76 МПа. Прочность контрольных образцов на известковом вяжущем - R^ = 0,86 МПа.

Отделочный состав, включающий известь-пушонку, белый цемент, молотый газобетон, кварцевый песок с соотношением фракций 0,630,315 мм и 0,315-0,16 мм соответственно 80%:20 %, добавку на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция, пластифицирующую добавку Melflux 2651F, редиспергируемый порошок Pulver DM 1142 характеризуется высокой водоудержи-вающей способностью, равной 98,8 %, адгезионной прочностью R^=0,65 МПа. Состав обладает хорошей удобонаносимостью, качество образую-

100

го

С р

л

I-

и О X

т о а с к го

и ф

т S

I-

(J

го

с

90

80

70

60

50

40

30

20

10 0

2 -¿1

0

456 Время, ч

10

1

2

3

7

8

9

Рис. 3. Изменение пластической прочности известковой смеси, В/И=1: 1 - контрольный состав на известковом вяжущем; 2 - состав на известковом вяжущем с добавлением модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция; 3 - состав на известковом вяжущем с добавлением молотого газобетона и модифицирующей добавки на основе смеси гидросиликатов и алюмосиликатов кальция

Строительные материалы и изделия

щегося покрытия характеризуется классом Y в соответствии с ГОСТ 9.032-74, что соответствует требованиям нормативной документации [9, 10].

Литература

1. Повышение водостойкости покрытий на основе известковых отделочных составов / В.И. Логанина, Л.В. Макарова, С.Н. Кислицина, К.А. Сергеева // Известия высших учебных заведений. - 2012. - № 1(637). - С. 41-46.

2. Реологические свойства композиционного известкового вяжущего с применением синтетических цеолитов / В.И. Логанина, С.Н. Кислицына, Л.В. Макарова, М.А. Садовникова // Известия высших учебных заведений. Строительство. -2013. - № 4. - С. 37-42.

3. Логанина, В.И. Разработка органомине-ральной добавки для сухих строительных смесей / В.И. Логанина, Н.А. Петухова, Э.Р. Акжигитова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2011. - № 3. - С. 8-12.

4. Разработка добавки на основе смеси синтезированных гидросиликатов кальция и алюмосиликатов для сухих строительных смесей / В.И. Логанина, С.Н. Кислицина, М.В. Фролов, М.А. Рябов // Академический вестник УралНИИ-проект РААСН. - 2015. - № 2. - С. 93-95.

5. Эффективные сухие смеси для ремонтных

и восстановительных работ / В.С. Лесовик, Л.Х. Загороднюк, Д.А. Беликов и др. // Строительные материалы. - 2014. - № 7. - С. 82-85.

6. Лесовик, В.С. Закон сродства структур в материаловедении / В.С. Лесовик, Л.Х. Загороднюк, И.Л. Чулкова // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 3. - Ч. 2. - С. 267-271.

7. Строкова, В.В. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом изоморфизма сырья: дис. ... д-ра техн. наук /В.В. Строкова. - Белгород, 2004. - 440 с.

8. Лесовик, В. С. Специфика твердения строительных растворов на основе сухих смесей / В.С. Лесовик, Л.Х. Загороднюк, Р. Гайнутдинов // Вестник Центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. - Белгород: РААСН, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2014. - С. 93-98.

9. Руководство по наружной отделки стен из ячеистобетонных блоков автоклавного твердения. 1-я ред. - Белгород: Национальная ассоциация производителей автоклавного газобетона, 2010. - 3 с.

10. СТО 501-52-01-2007. Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации. Ч. 1. Введ. 25.01.2007. - М.: Ассоциация строителей России, 2007. - 30 с.

Логанина Валентина Ивановна, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Управление качеством и технология строительного производства», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Пенза), loganin@mail.ru

Фролов Михаил Владимирович, аспирант кафедры «Управление качеством и технология строительного производства», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Пенза), mihail-frolovv@yandex. ги

Рябов Максим Александрович, студент кафедры «Управление качеством и технология строительного производства», Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Пенза), mryabov@gmail.com

Поступила в редакцию 18 февраля 2016 г.

Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture.

2016, vol. 16, no. 2, pp. 33-37

Логанина В.И., Фролов М.В., Рябов М.А.

Известковый состав для отделки стен зданий из газобетона

DOI: 10.14529/build160206

LIME COMPOSITION FOR FINISHING OF WALLS MADE OF AERATED CONCRETE

V.I. Loganina, loganin@mail.ru M.V. Frolov, mihail-frolovv@yandex.ru M.A. Ryabov, mryabov@gmail.com

Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russian Federation

The authors suggest using lime cement for finishing of aerated concrete. The applicability of ground aerated concrete and additives based on a mixture of calcium silicate hydrates and calcium aluminosilicates in the composition of the binder is proven. The optimum dosage and grinding fineness of ground aerated concrete are specified. The combination of lime, ground aerated concrete and the additive based on the mixture of calcium silicate hydrates and aluminosilicates enables one to get a lime composition characterized by an accelerated set of plastic strength.

Keywords: aerated concrete, calcium silicates, lime, strength, structure formation.

References

1. Loganina V.I., Makarova L.V., Kislitsina S.N., Sergeeva K.A. [Increased water resistance of coatings based on lime finishing compositions]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy [News of Higher Schools], 2012, no. 1(637), pp. 41-46 (in Russ.).

2. Loganina V.I., Kislitsyna S.N., Makarova L.V., Sadovnikova M.A. [Rheological properties of the composite lime astringent with the use of synthetic zeolites] Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Stroitel'stvo [News of Higher Schools. Construction], 2013, no. 4, pp. 37-42. (in Russ.)

3. Loganina V.I., Petukhova N.A., Akzhigitova E.R [The development of organic-mineral additives for dry construction mixtures]. The Bulletin of BSTU, 2011, no. 3. pp. 8-12. (in Russ.)

4. Loganina V.I., Kislitsina S.N., Frolov M.V., Ryabov M.A. [Development of additives based on mixture of the synthesized hydrosilicates of calcium and silicates for dry construction mixtures]. Akademicheskij Vestnik URALNIIPROEKTRAASN, 2015, no. 2, pp. 93-95. (in Russ.)

5. Lesovik V.S., Zagorodnyuk L.Kh., Belikov D.A., Shchekina A.Yu., Kuprina A.A. [Effective dry mixes for repair and restoration works]. Stroitel'nye materialy [Construction Materials], 2014, no. 7, pp. 82-85. (in Russ.)

6. Lesovik V.S. Zagorodnyuk L.Kh., Chulkova I.L. [The law of affinity structures in materials science]. Fundamental'nye issledovaniya [The fundamental research], 2014, no. 3, part 2, pp. 267-271. (in Russ.).

7. Strokova V.V. Povyshenie effektivnosti proizvodstva stroitel'nykh materialov s uchetom izomorfizma syr'ya. Dokt. diss. [Improving the efficiency of production of construction materials taking into account the isomorphism of raw materials. Doct. sci. diss.]. Belgorod, 2004. 440 p.

8. Lesovik V.S. Zagorodnyuk L.Kh., Gaynutdinov R. [The specificity of hardening of mortars on the basis of dry mixes]. The Bulletin of BSTU, 2014, pp. 93-98. (in Russ.)

9. Rukovodstvo po naruzhnoy otdelki sten iz yacheistobetonnykh blokov avtoklavnogo tverdeniya [Guidelines for outer wall decoration from cellular concrete blocks autoclaved]. Belgorod, 2010. 3 p.

10. STO 501-52-01-2007. [Design and construction of shells of residential and public buildings with the use of cellular concrete in the Russian Federation. Part 1]. Moscow, Builders Association of Russia Publ., 2007. 30 p.

Received 18 February 2016

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

Логанина, В.И. Известковый состав для отделки стен зданий из газобетона / В.И. Логанина, М.В. Фролов, М.А. Рябов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». - 2016. - Т. 16, № 2. - С. 33-37. DOI: 10.14529/ЬшШ60206

FOR CITATION

Loganina V.I., Frolov M.V., Ryabov M.A. Lime Composition for Finishing of Walls Made of Aerated Concrete. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Construction Engineering and Architecture. 2016, vol. 16, no. 2, pp. 33-37. (in Russ.). DOI: 10.14529/build160206