Повышение водостойкости известковых составов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Логанина В. И., д-р техн. наук, проф., Макарова Л. В., канд. техн. наук, доц., Сергеева К. А., аспирант

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства ПОВЫШЕНИЕ ВОДОСТОЙКОСТИ ИЗВЕСТКОВЫХ СОСТАВОВ

loganin@mail.ru

Установлено, что на основе известковых составов с добавкой, представляющей собой гидросиликаты кальция, можно получить композиты более высокой водостойкости. Выявлен более высокий пластифицирующий эффект гиперпластификаторов на основе поликарбоксилатов и солей нафта-линсульфокислот в известковых составах, наполненных гидросиликами кальция.

Ключевые слова: известковые растворы, пластифицирующие добавки, водостойкость, водо-удерживающая способность._

Проведенные нами ранее исследования подтвердили эффективность применения в известковых композитах добавок на основе гидросиликатов кальция (ГСК), полученных синтезом из жидкого стекла в присутствии добавки-осадителя (CaQ2) с последующим высушиванием осадка и его измельчении [1,2]. При разработке рецептуры ССС на основе наполненного гидросиликатами известкового вяжущего с целью регулирования реологических и технологических свойств вводились различные добавки-пластификаторы: Кратасол, Хидетал П-4, С-3, СП-3. Добавки серии «Кратасол» представляют собой соли нафталинсульфокислот с высоким содержанием высокомолекулярных фракций, добавка Хидетал П-4 - гиперпластификатор на основе поликарбоксилатов. Для сравнения применяли добавки, поставляемые фирмой «Евро-Хим»- MelmentR F15G и MelfluxR 164^.

В качестве мелкого заполнителя использовали сурский кварцевый песок фракций 0,630,315мм и 0,315-0,14мм в соотношении 80:20. Плотность песка составляла ртс =1527 кг/м3. В

качестве вяжущего применяли известь-пушонку 2 сорта с активностью 84%. Содержание добавки ГСК составляло 30% от массы извести. Оце-

нивался пластифицирующий эффект добавок в чисто известковой системе и наполненном ГСК вяжущем.

Анализ данных, приведенных в табл.1, показывает, что максимальный пластифицирующий эффект наблюдается при применении пластификаторов С-3 и СП-3, водоредуцирующий эффект равен соответственно 1,6 и 1,7. Введение в известь добавок гидросиликатов кальция способствует повышению пластифицирующего эффекта, водоредуцирующий эффект увеличивается до 1,9.

Результаты исследований показали, что пластифицирующий эффект сохраняется 1 -2 ч. При применении добавки С-3 время сохранения пластифицирующего эффекта составляет 1,5-2 ч, добавки СП-3 -1-1,5 ч, добавки Кратасол ПФМ -1-1,5 ч.

Установлено, что при невысоких дозировках добавок MelmentR F15G (0,2-0,4%) и MelfluxR 164^ (0,2%) пластифицирующий эффект не наблюдается. При максимальной дозировке, рекомендуемой производителями добавок, водоредуцирующий коэффициент в составах, наполненных ГСК, составляет 1,7-1,8.

Значение водоредуцирующего коэффициента

Таблица 1

Наименование пластификатора Содержание Состав вяжущего

добавки, % от массы Известь-пушонка Известь-

вяжущего пушонка:ГСК=1:0,3

Кратасол (ТУ 5745-333-05800142) 0,4 1,3 1,6

Кратасол ПЛ(ТУ 5745-333-05800142) 0,7 1,4 1,7

Кратасол ПФМ (ТУ 5745-33305800142) 0,8 1,5 1,7

Хидетал П-4 (ТУ 5745-005-57330160- 0,9 1,3 1,7

05)

С-3(ТУ 6-36-0204229-625) 0,7 1,6 1,9

СП-3 (ТУ 5730-004-97474489-2007) 0,7 1,7 1,9

MelmentR Р15в 2 1,5 1,7

MelfluxR 1641Б 1,5 1,5 1,8

Учитывая высокую стоимость добавок зарубежного производства и то, что добавки Ме1-mentR и MelfluxR показали невысокий пластифицирующий эффект, в последующем в работе применяли добавки отечественного производства.

Реологические свойства оценивались по показателю предельного напряжения сдвига,

который измеряли с помощью конического пла-стометра КП-3. Готовили составы с соотношением вяжущее: песок = 1:4 и водовяжущим отношением В/И=1,8. Кроме того, определялась пластическая прочность составов, приготовленных с водовяжущим отношением В/В с учетом водоредуцирующего фактора (рис.1).

я

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

III з и / /5

1

2 /г

-*-5

10

Вре

мя, ч

Рис. 1. Изменение пластической прочности известкового состава 1 - В/В=1, пластификатор С-3; 2 - В/В=1, пластификатор СП-3; 3 - В/В=1,1, пластификатор Кратасол ПФМ; 4 - В/В=1,8, (контрольный); 5 - В/В=1,8, пластификатор С-3

Установлено, что введение пластификатора С-3 приводит к замедлению набора пластической прочности (кривая 5). Уменьшение количества воды затворения с учетом водоредуцирую-щего коэффициента (В/В=1,0-1,1) закономерно способствует более быстрому набору пластической прочности у составов с пластификаторами (рис.1, кривая 1,2,3). Так, пластическая прочность состава с добавкой С-3 в возрасте 1 ч твердения составляет т = 35,3 кПа, у контрольного состава- т = 5,2 кПа. При введение в рецептуру добавки Кратасол ПФМ на первой стадии твердения (до 1 ч 20 мин) наблюдается некоторое замедление набора пластической прочности по сравнению с составами, содержащими добавку С-3 и СП-3, однако в последующим пластическая прочность состава с добавкой Кратасол ПФМ выше.

Водоудерживающую способность отделочных составов определяли в соответствии с ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытания». Для повышения водоудерживающей способности в рецептуру вводили добавку Ме-cellose FMC 2094 в количестве 0,1 % от . массы сухой смеси.

Установлено, что водоудерживающая способность смеси с соотношением наполненное

известковое вяжущее:песок = 1:4 и В/В=1,8 (контрольный состав) составляет 92,6%, а с добавкой Mecellose FMC 2094 - 97,9%. При введение добавки С-3 наблюдается некоторое повышение водоудерживающей способности до 93,5%. Совместное введение добавок Mecellose FMC 2094 и суперпластификатора С-3 приводит к повышению водоудерживающей способности, составляющей 98,6%.

Уменьшение количества воды затворения вследствие введения в рецептуру добавок пластификаторов вызывает закономерное повышение прочности известкового композита (табл.2). Так, прочность при сжатии образцов, изготовленных из смеси с В/В=1,8 с отношением наполненное ГСК известковое вяжу-щее:песок=1:4, и испытанных в возрасте 28 суток твердения в воздушно-сухих условиях при температуре 18-20оС и относительной влажности 60-70%, составляет = 1,0 МПа (контрольный состав), а образцов при введении в рецептуру пластификатора С-3 - = 1,8 МПа. Образцы с добавкой пластификатора СП-3 показали меньшее значение прочности при сжатии, составляющее Исж = 1,4 МПа.

Таблица 2

Свойства известковых растворов__

Состав Водовяжущее Прочность при сжатии в воз- Водостой

отношение В/В расте 28 суток, МПа кость

Известь: песок=1:4 1,8 0,7 0,42

Наполненное ГСК вяжущее:песок=1:4 1,8 1,0 0,54

Наполненное ГСК вяжущее:песок=1:4, 1,0 1,8 0,63

пластификатор С-3

Наполненное ГСК вяжущее:песок=1:4, 1,0 1,4 0,55

пластификатор СП-3

Наполненное ГСК вяжущее:песок=1:4, 1,1 1.5 0,58

пластификатор Хидетал П-4

Наполненное ГСК вяжущее:песок=1:4, 1,1 1,7 0,57

пластификатор Кратасол ПФМ

Растворные образцы, приготовленные на известковом вяжущем, наполненным ГСК, характеризуются повышенной водостойкостью. Так, коэффициент размягчения контрольных образцов составляет Кразм=0,42, а образцов на основе наполненного ГСК вяжущего - 0,54. Более высокое значение коэффициента размягчения имеют образцы с добавкой Кратасола ПФМ (Кразм=0,57), что, по-видимому, объясняется наличием в составе добавки гидрофобного компонента. Об этом свидетельствуют данные ки-

нетики водопоглощения известковых композитов (рис.2).

Установлено, что в течение первого часа у всех образцов отмечалось интенсивное водопо-глощение, в последующем происходила стабилизация показателей водопоглощения. Водопо-глощение контрольного состава составило 15% по массе (кривая 5). Более низкое значение показателя водопоглощения, составляющее 10% (кривая 1), отмечается у образцов, приготовленных с применением добавки Кратасола ПФМ.

Время, ч

Рис.2. Водопоглощение известковых композитов 1- состав В/В=1,1, пластификатор Кратасол ПФМ; 2- состав В/В=1, пластификатор С-3; 3- состав В/В=1,1, пластификатор Хидетал П-4; 4- состав В/В=1, пластификатор СП-3;

5- состав В/В=1,8 (контрольный).

.Таким образом, с целью повышения водостойкости известковых композитов можно рекомендовать использование наполненного ГСК известкового вяжущего, а также введение в рецептуру добавок С-3 и Кратасол ПФМ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Логанина, В.И. Тонкодисперсные наполнители на основе силикатов кальция для сухих

строительных смесей [Текст] / В.И. Логанина, Л.В. Макарова, Ю.А. Мокрушина // Строительные материалы.-2010.-№2.-С. 36-40.

2. Логанина, В.И. Штукатурные составы для реставрационных работ с применением окрашенных наполнителей [Текст] / В.И. Лога-нина, Л.В. Макарова // Региональный вестник «Архитектура и строительство».-Пенза: ПГУАС.-2009.-№1.-С.38-41