Макаева А.А., Попова А.А.
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ГИПСА И ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ *
Аннотация:
главным недостатком гипсовых вяжущих и изделий из них является малая водостойкость. Одним из наиболее эффективных способов повышения водостойкости гипсовых вяжущих, в настоящее время, является введение веществ, которые вступают в химическое взаимодействие с гипсовым вяжущим (а также между собой) и образуют водостойкие и твердеющие в воде продукты. Дальнейшие исследования по повышению эффективности гипсовых вяжущих привели к получению водостойких гипсовых вяжущих нового поколения – гидравлические композиционные гипсовые вяжущие. В Оренбургской области есть условия для использования местной природной сырьевой базы и отходов промышленности для разработки и использования новых гидравлических композиционных вяжущих, которые сохранили положительные свойства ГВ, такие как скорость твердения, отличные формовочные свойства и приобрели гидравлические свойства портландцемента
Ключевые слова:
гипс, гипсовые вяжушие, строительный гипс, водостойкость, гидравлические вяжущие, портландцемент, гипсоцементно-пуццолановые вяжущие
В отечественном строительстве гипсовые материалы и изделия (гипсовые плиты или панели, штукатурные составы на основе гипса, гипсокартонные листы) применяются, в основном, внутри помещений, относительная влажность в которых менее 60 %. Причина – недостаточная водостойкость гипсовых вяжущих и изделий на их основе. Например, строительный гипс (основа β-полугидрат сульфата кальция) имеет высокую водопотребность (50 - 70 %), низкую водостойкость, изделия из строительного гипса имеют большую ползучесть при увлажнении, имеют ограниченную прочность, малую морозостойкость, при производстве данные изделия требуют длительную сушку. Недостаточную водостойкость ГВ и изделий из них разные исследователи объясняют по-разному. П.А Ребиндер и ряд других ученых полагают, что снижение прочности затвердевшего гипсового вяжущего при увлажнении происходит из-за адсорбации влаги микрощелями, при этом вода разрушает кристаллическую структуру. Адсорбационный эффект также усугубляется пористостью гипсовых материалов [2].Другая группа ученых, во главе с П.П. Будниковым считают основной причиной низкой водостойкости гипсовых изделий относительно высокую растворимость гипса, в 1 литре воды при 0°С растворяется 2,256 г, при 15°С - 2,534 г, при 35°С - 2,684 г; при дальнейшем нагревании растворимость опять уменьшается. Ослабевание связей, и как следствие снижение прочности изделия, происходит за счет образования насыщенного раствора сульфата кальция в порах изделия, за счет растворения кристаллов гидрата. Исходя из вышеизложенного, низкую водостойкость гипсовых изделий объясняется одновременным воздействием перечисленных факторов [2]. Исследования направленные на повышение водостойкости гипсовых вяжущих определяют тенденции ряда исследований по усовершенствованию технических свойств гипсовых вяжущих: - повысить плотность изделия с помощью использования малопластичных смесей, при этом выбирая в качестве метода изготовления трамбование или вибропрессование; - повысить водостойкость гипсовых изделий с помощью гидрофобизации; - уменьшить растворимость сульфата кальция в воде и добиться условий необходимых для образования нерастворимых в воде соединений. Полученные Данные защитят CaSO42H2O, этого можно добиться за счет сочетания гипсовых вяжущих с гидравлическими компонентами (АМД, известь). Одним из наиболее эффективных способов повышения водостойкости гипсовых вяжущих, в настоящее время, является введение веществ, которые вступают в химическое взаимодействие с гипсовым вяжущим (а также между собой) и образуют водостойкие и твердеющие в воде продукты. Примеры таких веществ: молотые доменные шлаки, известь, портландцемент. Однако вводить портландцемент, известь или доменные шлаки без дополнительных добавок нет никакого смысла. Так при введении 20 – 30 % портландцемента в полуводное гипсовое вяжущее происходит повышение водостойкости изделий. По прошествии 28 - 30 суток изделия разрушались, не смотря на то, что вначале обладали достаточной механической прочностью, за счет образования достаточного количества эттрингита. Цвет этого минерала от практически бесцветного до желтого, кристаллизация происходит в тригональной системе. Призматические кристаллы обычно бесцветные, белеют в местах частичной дегидратации. Чтобы предотвратить данное явление рекомендуется вводить 0,5 – 1 % сульфитно-спиртовой барды. Однако рядом исследований было доказано, что данная добавка лишь увеличивает срок отсутствия трещин, но не предотвращает их появление. Также нельзя забывать, что степень разрушения образцов зависит от ряда факторов: условия твердения, минералогический состав, процентное соотношение примесей и другие[4]. В ходе дальнейших исследований были получены гипсоцементно-пуццолановые вяжущие. Состав ГЦПВ: гипсовое вяжущее, портландцемент и активные минеральные добавки, связывающие гидроксид кальция в нерастворимые соединения. С появлением гипсоцементно-пуццолановых вяжущих произошло значительное увеличение области применения гипсовых материалов в строительстве в целом, так как появилась возможность использовать их в наружных конструкциях и отделке, а также в помещениях с относительной влажностью воздуха более 60 %. Твердение гипсоцементно-пуццолановых вяжущих – это сложные физикохимические процессы, в результате которых образуются новые гидратные вещества (в сравнении с гидравлическими вяжущими). При затворении данных веществ водой выделяются кристаллы дигидрата сульфата кальция, создающие каркас первоначальной структуры. В то же время гидратируют и минералы цементного клинкера, реакция сопровождается выделением гидроксида кальция. Необходимо также регулировать щелочность среды с помощью активных минеральных добавок (к примеру шлак).
Номер журнала Вестник науки №5 (14) том 4
Ссылка для цитирования:
Макаева А.А., Попова А.А. ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ГИПСА И ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ // Вестник науки №5 (14) том 4. С. 509 - 514. 2019 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/1460 (дата обращения: 23.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2019. 16+