CC BY
106
УДК 691.5
ПЫШКИНА И. С. ЛОГАНИНА В. И.
Разработка наполнителя для сухих строительных смесей на основе гидросиликатов кальция с применением опалкристабалитовых пород
Пышкина
Ирина
Сергеевна
аспирант кафедры «Управление качеством и технология строительного производства» Пензенского гос.университета архитектуры и строительства
e-mail:
glazycheese@gmail.com
Логанина
Валентина
Ивановна
доктор технических наук, профессор,
зав. кафедрой «Управление качеством и технология производства»
Пензенского гос. университета архитектуры и строительства
e-mail: loganin@mail.ru
В статье приведены сведения о закономерностях твердения известковых композитов на основе низкоосновных гидросиликатов кальция. Выявлено взаимодействие наполнителя на основе силикатосодержащих наполнителей с известью. Установлено, что введение добавок гидросиликатов способствует ускорению набора прочности.
Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части.
Ключевые слова: наполнитель, гидросиликаты кальция, сухие строительные смеси, диатомит, закономерность, взаимодействие.
PYSHKINA I. S.
LOGANINA V. I.
DEVELOPMENT OF FILLER FOR DRY CONSTRUCTION MIXTURES BASED APPLICATIONS WITH CALCIUM HYDROSILICATES OPALKRISTABALITOVYH ROCKS
The article presents information about the patterns of hardening lime-based composites nizkoosnovnyh hydrosilicates calcium. Revealed the interaction of silicate filler based fillers with lime. Found that supplementation hydro accelerates curing.
The work was carried out with the financial support of the Ministry of education and science of the Russian Federation in the framework of the base part.
Keywords: filler, calcium hydrosilicates, dry mixes, diatomite, regularity, interaction.
Традиционными материалами, на протяжении многих лет применявшимися для окрашивания фасадов, были известковые составы. Однако низкая эксплуатационная стойкость известковых покрытий приводит к увеличению межремонтных затрат. В связи с этим актуальной является разработка технологического решения, обеспечивающего повышение стойкости покрытий на основе известковых сухих смесей. Проведенные ранее исследования подтвердили эффективность повышения стойкости известковых покрытий на основе составов с применением синтетических гидросиликатов кальция [1—3]. Минералогический состав предлагаемого на-
полнителя представлен смесью низкоосновных и высокоосновных гидросиликатов кальция.
В продолжение дальнейших исследований нами исследовалась возможность получения низкоосновных гидросиликатов кальция. С этой целью синтез гидросиликатов кальция осуществлялся в присутствии диатомита. В работе применялись следующие режимы синтеза: 1-й режим — содержание добавки СаСІ2 при синтезе наполнителя составляло 50 % от массы жидкого стекла в виде 15 %о-ного раствора; 2-й режим — содержание добавки СаСІ2 при синтезе наполнителя составляло 50 % от массы жидкого стекла в виде 15 %о-ного раствора в присутствии диатомита
Таблица 1. Влияние режима синтеза на активность синтезированных гидросиликатов
Режим синтеза Растворимость М, % Активность А, мг/г
1 65 320
2 68 350
3 70 370
Диатомит 61 299
Таблица 2. Прочность при сжатии известкового композита
Состав композита Режим синтеза Прочность при сжатии, МПа*
Контрольный состав, В/ И = 1,1 — 2,12 100
Известь-пушонка, содержа- 1 4,91
ние добавки составляет 30 % от массы извести, В/ И=1,1 232
Известь-пушонка, содержа- 2 5,97
ние добавки составляет 30 % от массы извести, В/ И=1,1 282
Известь-пушонка, содержа- 3 7,59
ние добавки составляет 30 % от массы извести, В/ И=1,1 358
Известь-пушонка, содержа- — 3,25
ние диатомита составляет 30 % от массы извести, В /И=1,1 153
*Под чертой приведены изменения прочности, в % относительно контрольного состава.
в соотношении жидкость : твердая фаза (Ж : Т) = 1 : 2; 3-й режим — содержание добавки CaCl2 при синтезе наполнителя составляло 50 % от массы жидкого стекла в виде 10 %-ного раствора в присутствии диатомита в соотношении Ж : Т = 1 : 2. Полученная смесь отфильтровывалась и высушивалась при 100 °С с последующим измельчением до удельной поверхности 5уд = 19000 см2/ г. В работе применяли жидкое стекло с модулем М = 2,8, диатомит Инзенского месторождения.
Структура синтезируемых наполнителей изучалась с помощью сканирующего растрового электронного микроскопа Shanning Electron Microscope JSM—6390 LV. Съемка проводилась в режиме низкого вакуума при давлении P = 50 Па.
При оценке структуры синтезируемого наполнителя установлено, что структура диатомита характеризуется микротрещиноватостью, свидетельствующей о его коллоидной природе (Иллюстрация 1). Структура наполнителя, синтезируемого по 1-му режиму, представлена образованиями разной формы — пластинчатой и игольчатой, соответствующей гидросиликатам кальция (Иллюстрация 2). При изучении структуры наполнителя, синтезируемого в присутствии диатомита, установлено, что диатомит является подложкой, на которой формируются гидросиликаты кальция (Иллюстрация 3).
Результаты проведенных исследований показали, что наполнитель на основе ГСК обладает высокой активностью, которую определяли по величине растворимости в 20 %-ном растворе КОН (Таблица 1) [2].
Иллюстрация 1. Изображение структуры диатомита, х 3000
Иллюстрация 2. Изображение структуры синтезированного наполнителя на основе гидросиликатов кальция, х2500
Иллюстрация 3. Изображение структуры наполнителя, синтезированного в присутствии диатомита, х 3000
100
о Н----------------------------------------1-------------------------------------1--------------------------------------1
0 7 14 28
Время, сут
Иллюстрация 4. Изменение количества свободной извести в процессе твердения:
1 — контрольный; 2 — с диатомитом (30 % от массы извести); 3 - с добавкой, синтезированной по 1-му режиму; 4 — с добавкой, синтезированной по 2-му режиму; 5 — с добавкой, синтезированной по 3-му режиму
Для изучения закономерностей влияния синтезированных наполнителей на свойства известковых композитов изготовлялись образцы на извести-пушонке 2 сорта с активностью 84 %. Содержание синтезированной добавки составляло 30 % от массы извести. Готовились составы с водоизвестковым отношением В/И = VI • Образцы твердели в воздушно-сухих условиях при температуре 18-20 °С и относительной влажности воздуха 60-70%.
Установлено, что количество химически свободной извести, определяемой путем титрования раствором соляной кислоты, в контрольных образцах в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения составляет 47,66%, а с применением синтезированных добавок — 25,2336,73% (Иллюстрация 4).
Активность гидросиликатов оценивалась также по показателю прочности при сжатии известковых композиций в зависимости от режима их синтеза. В возрасте 28 суток твердения определялась прочность при сжатии. Результаты исследований приведены в Таблице 2.
Выявлено, что увеличение прочности при сжатии известковых композитов с применением наполнителей, синтезируемых по 2-му и 3-му режиму, выше по сравнению с другими композитами и составляет 282-358 %.
Заключение
1 Проведенные исследования свидетельствуют о более быстром структурообразовании известкового вяжущего с применением гидросиликатов кальция, синтезированных в присутствии опалкристабалитовых пород.
2 Выявлено, что при использовании наполнителя для сухих строительных смесей на основе низкоосновных ГСК уменьшается количество свободной извести.
Список использованной литературы
1 Логанина В. И., Макарова Л. В., Папшева К. А. Влияние технологии синтеза силикатных наполнителей на свойства известковых и отделочных составов // Региональная архитектура и строительство. 2011. № 2. С. 66-69.
2 Логанина В. И., Макарова Л. В., Сергеева К. А. Свойства известковых композитов с силикатсодержащими наполнителями // Строительные материалы. 2012. № 3. С. 30-35.
3 Логанина В. И., Макарова Л. В., Кислицина С. Н. и др. Повышение водостойкости покрытий на основе известковых отделочных составов // Известия высших учебных заведений. 2012. № 1 (637). С. 41-47.
