Свойства наполнителей на основе гидросиликатов для известковых отделочных составов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Логанина В.И., Макарова Л.В., Мокрушина Ю.А., Хананина Т.С.

СВОЙСТВА НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ГИДРОСИЛИКАТОВ ДЛЯ ИЗВЕСТКОВЫХ ОТДЕЛОЧНЫХ СОСТАВОВ

Приведены сведения о возможности использования в рецептуре сухих строительных смесей наполнителей, полученных осаждением из жидкого стекла при введении в него добавок-осадителей. Установлены закономерности изменения активности взаимодействия с известью наполнителя в зависимости от условий его получения.

При производстве композиционных силикатных строительных материалов, в лакокрасочной, бумажной, резинотехнической, промышленности перспективным направлением является использование в рецептуре композиции тонкодисперсных наполнителей на основе силикатов кальция.

Существующая в настоящее время технология синтеза тонкодисперсных наполнителей на основе силикатов кальция предусматривает осаждение из жидкого стекла с последующей промывкой и высушиванием при температуре 100-350оС.

Однако, на наш взгляд, описанный выше способ не является оптимальным с точки зрения получения высокодисперсных порошков, применяющихся в дальнейшем для композиций на основе минеральных вяжущих (известь, цемент). В процессе промывки осадка происходит удаление минеральной соли №С1, которая является ускорителями твердения минеральных вяжущих.

Нами использована технология получения высокодисперсных наполнителей, заключающаяся в их синтезе из жидкого натриевого стекла в присутствии добавки СаС! и последующем высушивании при температуре 100-300оС. Было установлено, что тонкодисперсные наполнители состоят из низкоосновных гидросиликатов кальция и гидратированного кремнезема. После высушивания при температуре 105оС наполнитель имеет дисперсность, характеризуемую удельной поверхностью 7800-8400см2/г, а при измельчении в течение 10 с - 350 0 0-4 0 0 0 0см2/г. Плотность наполнителей составляет 2,2 г/см3.

Анализ полученных экспериментальных данных свидетельствует, что промывка водой наполнителя после его фильтрации и последующего высушивания приводит к снижению его активности и как результат- снижению прочности известковых композиций. Так, прочность состава 1:0,3 (известь: наполнитель) по массе при В/И=0,9 при использовании наполнителя, высушенного при температуре 150оС составляет Ксж=4,56 МПа, а предварительно промытого - Ясж=0,96 МПа, причем при увеличении водоизвесткового соотношения (В/И) наблюдается большее снижение показателей прочности.

Результаты проведенных исследований показывают, что наполнители обладают высокой химической активностью взаимодействия с водой. Так, при сорбционном увлажнении при относительной влажности воздуха 72% сорбционное увлажнении спустя 10 суток составляет 20%, а при относительной влажности 100% - 95%.

Использование наполнителя, хранившегося при относительной влажности воздуха 72% и температуре 20оС в течение 10 суток и последующем его высушивании при температуре 105оС, вызывает больший рост прочности известковых композиций. Так, прочность при сжатии в возрасте 28 суток воздушносухого твердения образцов состава 1:0,3 с В/И=0,65 с использованием наполнителя, высушенного при температуре 105оС сразу после фильтрации и хранившегося при относительной влажности воздуха 72% и температуре 20оС в течение 10 суток и последующем его высушивании при температуре 105оС, составляет Ясж=13,19 МПа, а прочность образцов с использованием наполнителя, высушенного при температуре 105оС сразу после фильтрации Ясж=8,88 МПа (см. табл. 1) . Аналогичные закономерности характерны и для составов И:Н=1:0,5

Таблица 1

Состав (известь: наполнитель=И:Н) В/И Прочность, МПа

при сжатии при изгибе

ГО о <—і 0,65 8,88/13,19 1,13/2,27

0,9 4,56/4,79 0,64/0,73

1:0,5 0,9 5,99/9,59 0,91/1,13

1,0 5,28/8,28 0,86/1,36

Примечание. Над чертой приведены значения прочности известковых составов, приготовленных на наполнителях, высушенных сразу же после фильтрации при температуре 105оС, под чертой - значения прочности известковых составов, приготовленных на наполнителях, высушенных сразу же после фильтрации при температуре 105оС и хранившегося затем при относительной влажности воздуха 72% и температуре 20оС в течение 10 суток и последующем его высушивании при температуре 105оС

Полученные наполнители были использованы при разработке рецептуры сухих строительных смесей ССС, предназначенных для реставрации зданий исторической застройки, отделки стен вновь возводимых объектов.

Покрытия на основе разработанных ССС обладают следующими свойствами. Время высыхания известкового состава на растворной подложке до степени 3 составляет 10-15 мин, до степени 5 - 20-25 мин. Составы хорошо наносятся на отделываемую поверхность цементно- и известковопесчанной штукатурки. Класс качества внешнего вида покрытий составляет У-У1. Значения адгезионной прочности покрытий на основе составов с предлагаемыми наполнителями варьируется в пределах Яадг=0,5-0,9 МПа.

Работа выполнялась в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы (госконтракт с Федеральным агентством по образованию РФ №

П1456).