Ефективні сухі будівельні суміші на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих
Ефективні поліфункціональні модифікатори гіпсових систем на основі сучасних суперпластифікаторів. Можливість збільшення міцності гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих при їх використанні. Оптимальні склади високоякісних гіпсових сухих будівельних сумішей.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.08.2015 |
| Размер файла | 57,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
27
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Ефективні сухі будівельні суміші на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих
05.23.05. - Будівельні матеріали і вироби
Поліщук-Герасимчук Тетяна Олександрівна
Львів - 2009
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти та науки України
Науковий керівник:
доктор технічних наук, професор Дворкін Леонід Йосипович Національний університет водного господарства та природокористування
Офіційні опоненти:
доктор технічних наук, професор Саницький Мирослав Андрійович Національний університет "Львівська політехніка"
кандидат технічних наук, професор Гасан Юрій Гусейнович Київський національний університет будівництва і архітектури
Захист відбудеться " 30 " жовтня 2009 р. о 13: 00 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 35.052.17 при Національному університеті "Львівська політехніка" за адресою: 79013, м. Львів, вул. Карпінського 6, ІІ уч. корпус, кім.212,З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" (79013, м. Львів, вул. Професорська, 1)
Автореферат розісланий " 25 " вересня 2009 р.
Вчений секретар спеціалізованої Вченої ради кандидат технічних наук, доцент П.Ф. Холод.
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми. Для сучасного стану розвитку будівельної індустрії і будівництва в Україні, як і в усьому світі, спостерігається характерне зростання інтересу до ефективних матеріалів - гіпсових в'яжучих та виробів, які виготовляються на їх основі, в тому числі сухих будівельних сумішей. Сухі суміші представляють собою складні багатокомпонентні системи. Особливий вплив в таких системах чинять добавки-модифікатори, які дозволяють удосконалити і покращити властивості розчинів.
На властивості гіпсових розчинів суттєво впливають міцнісні показники гіпсових в'яжучих, які значною мірою визначаються їх водопотребою. Зниження водопотреби напівгідратного гіпсу можна досягнути як спеціальними технологіями, що забезпечують отримання б-CaSO4·0,5H2O, так і введенням до складу сумішей ефективних суперпластифікаторів. Технології одержання надміцних гіпсових в'яжучих на основі б-напівгідрату досить складні і вони не отримали широкого розповсюдження. Введення добавок суперпластифікаторів в суміші на основі звичайного будівельного гіпсу, що вміщує в-CaSO4·0,5H2O є особливо привабливим, однак суперпластифікатори, що викликають значний пластифікуючий ефект в цементних системах, в гіпсових не є достатньо ефективними. Пошук шляхів підвищення ефективності суперпластифікаторів в гіпсових сумішах є одним з актуальних напрямків розвитку їх сучасної технології. Іншим актуальним напрямком є більш широке застосування в'яжучих на основі одного з найбільш масових відходів хімічної промисловості - фосфогіпсу і покращення їх властивостей. Дигідратний фосфогіпс представляє інтерес для гіпсових сумішей також як дисперсний наповнювач для економії в'яжучого матеріалу.
Зв'язок роботи з науковими темами. Матеріали дисертації ввійшли до звіту за держбюджетними темами Міносвіти України №1-23 "Розробити нові ресурсозберігаючі модифікатори для мінеральних в'яжучих, розчинів і бетонів на основі місцевих сировинних матеріалів" (2005 - 2006 рр., № держреєстрації 0105u001482) та 1-30 "Енергоефективні будівельні матеріали з використанням техногенної сировини Західноукраїнського регіону" (2007 - 2008 рр., № держреєстрації 0107u004175).
Мета і задачі досліджень. Мета роботи - розроблення ефективних поліфункціональних модифікаторів гіпсових систем на основі сучасних суперпластифікаторів і визначення можливості суттєвого збільшення міцності гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих при їх використанні, а також встановлення оптимальних складів високоякісних гіпсових сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих з використанням наповнювача - дигідратного фосфогіпсу.
Для реалізації вказаної мети необхідно було вирішити наступні завдання:
дослідити вплив добавок-пластифікаторів на властивості гіпсового в'яжучого і розробити ефективні добавки-модифікатори для зменшення водопотреби і збільшення міцності в'яжучого;
визначити вплив технологічних факторів на властивості гіпсового в'яжучого з відвального фосфогіпсу і розробити раціональну технологію його виробництва;
дослідити вплив технологічних факторів на властивості сухих будівельних сумішей на основі модифікованих комплексною добавкою (вапно+ суперпластифікатор) гіпсових в'яжучих, а також дисперсних наповнювачів з відходів виробництва для виготовлення наливних самонівельованих підлог, опоряджувальних будівельних розчинів і шпаклівок;
вивчити процеси структуроутворення при твердінні модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих;
визначити технологічні і експлуатаційні властивості сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих і дисперсного фосфогіпсового наповнювача;
провести дослідно-промислову апробацію технології виготовлення і застосування сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих і дисперсного фосфогіпсового наповнювача.
Об'єкт дослідження: процеси нейтралізації, термічної обробки фосфогіпсу-дигідрату, модифікації пластифікаторів лужними речовинами та такими, що вміщують оксид кальцію, структуроутворення при твердінні модифікованих комплексною добавкою (вапно+суперпластифікатори) гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, особливості формування комплексу заданих властивостей сухих будівельних сумішей для улаштування наливних самонівельованих підлог, опоряджувальних будівельних розчинів і шпаклівок.
Предмет дослідження: модифіковані високоміцні гіпсові в'яжучі на основі гіпсу в-модифікації і фосфогіпсового в'яжучого з використанням поліфункціональних модифікаторів, а також сухі будівельні суміші для влаштування наливних самонівельованих підлог, опоряджувальних будівельних розчинів і шпаклівок.
Методи досліджень. Експериментальні дослідження виконані із застосуванням методів фізико-механічних випробовувань та комплексу сучасних методів фізико-хімічного аналізу, зокрема рентгенівської дифрактометрії, електронної мікроскопії, ультразвукового методу, визначення електропровідності та повітропроникності. Для оптимізації складів досліджуваних в'яжучих речовин та сухих будівельних сумішей на їх основі застосовано методи експериментально-статистичного моделювання.
Наукова новизна одержаних результатів:
встановлений порівняльний вплив добавок-пластифікаторів різного складу на властивості гіпсових в'яжучих на основі в-напівгідрату. Запропоновано гіпотезу, що пояснює механізм взаємодії вапна та добавок суперпластифікаторів полікарбоксилатного та поліакрилатного типів;
встановлений вплив технологічних факторів (тривалість зберігання у відвалах, вид і кількість добавок-нейтралізаторів, параметри теплової обробки, тонкість помелу) на властивості гіпсового в'яжучого з відвального фосфогіпсу;
вивчені особливості структуроутворення при твердінні модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих;
визначений вплив технологічних факторів на властивості сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих для наливних самонівельованих підлог, опоряджувальних будівельних розчинів і шпаклівок.
Практичне значення отриманих результатів. В результаті комплексу теоретичних і експериментальних досліджень розроблені:
комплексні добавки-модифікатори для зменшення водопотреби і збільшення міцності гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих на основі добавок суперпластифікаторів полікарбоксилатного або поліакрилатного типу і негашеного та гашеного вапна;
раціональна технологія виробництва відвального фосфогіпсового в'яжучого на основі відвального фосфогіпсу-дигідрату;
технологія виробництва сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих для виготовлення наливних самонівельованих підлог, опоряджувальних будівельних розчинів і шпаклівок.
В ТЗОВ "Сучасні будівельні технології ХХІ ст.", м. Київ, виготовлена дослідна партія сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих для шпаклювальних, штукатурних та розчинів для самонівельованих підлог загальною кількістю 20 т. Дослідна партія сухих сумішей використана для опоряджувальних робіт при зведенні ряду індивідуальних житлових будинків в м. Києві.
Особистий внесок здобувача. Запропонована робоча гіпотеза, виконані експериментальні дослідження, проведено теоретичний аналіз отриманих результатів, здійснені необхідні технологічні обґрунтування. Підготовленні наукові повідомлення і статті як особисто, так і у співавторстві.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на 1-й і 2-й всеросійських конференціях студентів, аспірантів і молодих вчених "Теория и практика повышения эффективности строительных материалов" (Пенза 2006, 2007 рр.), науково-технічних конференціях Національного університету водного господарства та природокористування "Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди" (Рівне, 2006, 2008 рр.), міжнародних науково-практичних інтернет-конференціях: "Состояние современной строительной науки" (Полтава 2007 р.), "Европейская наука ХХІ века" (Дніпропетровськ 2008 р., збірник виданий у Празі, Чехія), "Современные научные достижения - 2008" (Дніпропетровськ 2008 р., збірник виданий в Перемишлі, Польща), другій науково-практичній конференції Національного університету "Львівська політехніка" "Сучасні тенденції розвитку і виробництва силікатних матеріалів", сьомому науково-практичному семінарі "Бетони і розчини з використанням ефективних добавок та відходів виробництва" (Київ 2008 р.).
Публікації. За темою дисертації опубліковано 23 наукові праці, з них 6 статей у фахових науково-технічних виданнях України, 6 публікацій в матеріалах вітчизняних та міжнародних конференцій, 4 тези доповідей та 7 деклараційних патентів на корисні моделі.
Структура та об'єм роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел і 2 додатків. Робота викладена на 152 сторінках машинописного тексту, які містять 39 таблиць і 34 рисунка.
будівельна суміш гіпсова фосфогіпсова
Основний зміст роботи
У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано її основну мету та завдання, визначено напрямки роботи та коло вирішуваних наукових завдань. Перераховані одержані в дисертації основні положення, що мають наукову цінність, які виносяться на захист.
У першому розділі наведено критичний аналіз літератури, що стосується технологій виготовлення сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, показано вплив різних видів хімічних добавок на властивості сухих гіпсових сумішей, проаналізовано можливі способи отримання фосфогіпсових в'яжучих, а також представлені сучасні технологічні рішення вдосконалення сухих будівельних сумішей модифікованих на основі гіпсових в'яжучих.
Основними проблемами при виготовленні сухих гіпсових сумішей різноманітного призначення є, по-перше, застосування достатньо дорогих і дефіцитних високоміцних в'яжучих матеріалів, по-друге, - високовартісних модифікуючих добавок. Для забезпечення підвищеної водостійкості, щільності та збільшення міцності в склад сухих сумішей для шпаклювальних, штукатурних робіт та влаштування стяжок або основ під підлоги вводять ангідритове в'яжуче чи високоміцний гіпс, що складається з б-CaSO4·0,5Н2О, а також їх суміші. Виробництво таких в'яжучих речовин є обмеженим і потребує підвищених тепло - та енерговитрат. Тому актуальним є отримання високоміцних гіпсових в'яжучих із в-напівгідрату. Проте для значного збільшення міцності гіпсових і, зокрема, фосфогіпсових в'яжучих, проблема переробки яких залишається відкритою і актуальною, до рівня в'яжучих б-модифікації, необхідно суттєво знизити їхню водопотребу до значень В/Г на рівні 0,30.0,35, але досягнути цього за рахунок використання розроблених суперпластифікаторів нафталін - чи меламінформальдегідного типу, як правило, не вдається. В більшості випадків сучасні суперпластифікатори по відношенню до гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, малоефективні.
Вивчення рецептур сухих будівельних сумішей на гіпсовій основі показало, що особливе місце посідають у складі сухих сумішей наповнювачі. Оптимізація вмісту наповнювача може сприяти не лише зниженню витрат дорогих компонентів, але й підвищенню якісних характеристик розчину. Сучасні сухі гіпсові суміші в своєму складі містять переважно дорогі матеріали: гідратне вапно, слюдяне борошно, мелену крейду та ін. Більш дешеві наповнювачі з відходів виробництва не знайшли широкого використання.
Аналіз даних з виготовлення сухих гіпсових будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих дає змогу висунути гіпотезу про можливість суттєвого збільшення ефективності суперпластифікаторів полікарбоксилатного та полікарбоксилатного типів в гіпсових системах за рахунок введення гідроксиду кальцію в гіпсові або фосфогіпсові в'яжучі, моделюючи цим характер середовища твердіючої портландцементної системи, в якій лужне середовище утворюється гідроксидом кальцію, а також застосовувати в якості ефективного наповнювача нейтралізований і підсушений відхід виробництва - фосфогіпс-дигідрат.
У заключній частини огляду літератури сформульовано мету дисертаційної роботи, визначені завдання, які необхідно вирішити в ході її виконання.
У другому розділі наведені характеристики вихідних матеріалів, описані основні методи фізико-механічних досліджень та фізико-хімічного аналізу.
В якості гіпсового в'яжучого використано будівельний гіпс марки Г-5. Виробник - ВАТ "Іванофранківськцемент", ДСТУ Б В.2.7-99.
В якості сировини для виготовлення фосфогіпсового в'яжучого, а також наповнювачів для сухих будівельних сумішей використано фосфогіпс Рівненського ВАТ "Азот", який після тривалого зберігання у відвалах втрачає до 90% водорозчинного Р2О5 і задовольняє вимогам ДСТУ Б В 2.7-1-93 на рядовий фосфогіпс. Після нейтралізації фосфогіпсу вапном, вапняно-карбонатним пилом, або портландцементом рядовий фосфогіпс переводиться у кондиційний по ДСТУ Б В 2.7-2-93.
Для нейтралізації фосфогіпсу, а також в якості компонентів сухих будівельних сумішей використано портландцемент ПЦ ІІ/А-Ш-500 по ДСТУ Б В.2.7-46-96 виробництва ВАТ "Волинь-Цемент", вапно негашене і сухе гашене 2-го сорту ДСТУ Б В.2.7-90-99 Любомирського вапняно-силікатного заводу та вапняно-карбонатний пил - відхід виробництва Любомирського вапняно-силікатного заводу.
При виготовленні гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих та сухих сумішей використано активні мінеральні добавки - золу-виносу Бурштинської ТЕС та метакаолін марки "Геокон", а в якості модифікуючих добавок - пластифікатори і суперпластифікатори (І класу, 1, 2, 3, 4 груп по ДСТУ Б В.2.7-65-97) - ГКЖ-10, ГКЖ-11, ЩСПК, Милонафт, ЛСТ, ПДК, УПБ, ЛСТМ-2, АПЛ, С-3, Dynamon SP 3, Melflux 1641 F, Melflux 2651 F, Melment F10, Melment F15G, регулятор тужавлення - лимонну кислоту (добавка ІІ класу), та водоутримувальну добавку - ефір целюлози метилгідроксиетил "Tylose" (добавка І класу).
В якості заповнювача сухих гіпсових сумішей застосовано кварцовий пісок Нетішинського кар'єру з Мкр = 1,9.2,0.
Дослідження впливу технологічних факторів на властивості гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, сухих будівельних сумішей виконано з використанням стандартних методик і математичного планування експериментів.
Структуроутворення при твердінні гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих модифікованих добавкою вапно+суперпластифікатор вивчено з використанням ультразвукового методу, методу визначення зміни електропровідності у часі, рентгенофазового та електронно-мікроскопічного аналізу.
У третьому розділі наведені результати експериментальних досліджень розробки ефективного модифікатора гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, вибору і оптимізації технологічних параметрів їх виготовлення, а також експериментально встановлено умови виробництва фосфогіпсових в'яжучих.
Дослідженнями фізико-механічних властивостей гіпсових в'яжучих з комплексними добавками на основі пластифікаторів показано, що добавки І, ІІ, ІІІ і ІV груп без використання додаткових модифікаторів знижують водо-гіпсове відношення до 0,42.0,46, і тому є малоефективними по відношенню до гіпсових систем.
Як відомо, сучасні суперпластифікатори 1-шої групи 1-го класу за ДСТУ Б В.2.7-65-97 або добавки 1-ї категорії за пластифікуючою дією, призначені, переважно, для цементних систем. Такі суперпластифікатори ефективно працюють в цементних бетонах в умовах лужного середовища цементного тіста, яке створюється Са (ОН) 2, що виділяється при гідратації цементу. Тому, запропоновано змішувати суперпластифікатори на основі поліакрилатних або полікарбоксилатних полімерів з негашеним вапном у оптимальному співвідношенні, що дозволяє різко знизити водопотребу гіпсового в'яжучого в-модифіккації до В/Г?0,35. При цьому оптимальний вміст добавок типу Dynamon становить біля 0,66 %, а Melflux - 0,6 % (табл.1). Кількість вапна - до 2 % від маси в'яжучого.
Таблиця 1
Властивості гіпсового в'яжучого з комплексними добавками на основі пластифікаторів І групи
|
Вид пластифікатора |
Кількість пластифікатора, мас. % |
Кількість вапна (на СаО), мас. % |
Водо-гіпсове відношення (В/Г) |
Строки тужавлення, хв |
Міцність МПа, 2 год |
|||
|
Початок |
Кінець |
Згин |
Стиск |
|||||
|
Dynamon SP3 |
0,44 |
2 |
0,40 |
10 |
13 |
4,3 |
8,8 |
|
|
Dynamon SP3 |
0,66 |
1 |
0,40 |
12 |
15 |
4,8 |
9,7 |
|
|
Dynamon SP3 |
0,66 |
2 |
0,34 |
22 |
25 |
6,9 |
12,6 |
|
|
Dynamon SP3 |
0,88 |
2 |
0,34 |
23 |
26 |
6,8 |
13,0 |
|
|
Melflux 1641F |
0,4 |
2 |
0,38 |
15 |
18 |
6,3 |
11,8 |
|
|
Melflux 1641F |
0,6 |
2 |
0,32 |
20 |
23 |
8,2 |
16,1 |
|
|
Melflux 1641F* |
0,6 |
2 |
0,31 |
19 |
22 |
9,0 |
17,9 |
|
|
Melflux 2651F |
0,6 |
2 |
0,30 |
44 |
48 |
9,2 |
18,1 |
|
|
Melflux 2651F |
0,6 |
2 |
0,30 |
40 |
45 |
9,8 |
19,3 |
|
|
Melment F10 |
0,6 |
2 |
0,52 |
6 |
13 |
3,9 |
6,6 |
|
|
Melment F15G |
0,6 |
1 |
0,57 |
7 |
14 |
3,2 |
5,2 |
|
|
С-3 |
0,5 |
2 |
0,55 |
4 |
10 |
2,6 |
5,1 |
*в'яжуче, отримане шляхом спільного помелу у кульових млинах гіпсу добавок суперпластифікатора і негашеного вапна.
Характерною особливістю технології гіпсових в'яжучих з комплексними добавками вапно-полікарбоксилат або вапно-поліакрилат є спосіб їх перемішування: при В/Г?0,35 ефективним є тільки інтенсивне "силове" перемішування, що при умові використання поліфункціональних модифікаторів СаО+Melflux або СаО+Dynamon в оптимальному співвідношенні дозволяє отримати високоміцні гіпсові в'яжучі міцністю 12…18 МПа через 2 год твердіння. Таке інтенсивне перемішування найкраще здійснювати на змішувачах бігункового типу протягом 2…3 хв.
Високоміцні модифіковані гіпсові або фосфогіпсові в'яжучі доцільно отримувати шляхом спільного помелу у кульових млинах добавок суперпластифікаторів, негашеного вапна і гіпсу. Міцність за такого способу приготування на 5…10 % перевищує міцність в'яжучих, отриманих шляхом звичайного змішування компонентів. При цьому прискорюється процес перемішування з водою (на 1.2 хв) і швидше досягається ефект гіперпластифікації.
Як свідчать отримані дані, заміна вапна на лужні речовини - NaOH, Na2CO3, NaHCO3, не сприяє помітному позитивному ефекту модифікації суперпластифікаторів. Механізм модифікації суперпластифікаторів поліакрилатного і полікарбоксилатного типів при введенні вапна можна пояснити його хімічною взаємодією з активними радикалами (CO2Na), що входять в структуру молекул суперпластифікаторів вказаних типів.
Дослідженнями показано, що комплексні модифікатори з використанням суперпластифікаторів на основі поліакрилатних або полікарбоксилатних полімерів та добавки вапна суттєво подовжують строки тужавлення гіпсових в'яжучих, які, в залежності від типу використаного гіперпластифікатора, зростають в ряді: Dynamon SP3 < Melflux 1641F < Melflux 2651F. Модифіковані гіпсові в'яжучі можна віднести до гіпсових в'яжучих повільного твердіння згідно з ДСТУ Б В.2.7-82-99 (початок тужавлення в більшості випадків понад 20 хв.).
Результати досліджень зміни міцності зразків модифікованого гіпсового в'яжучого при тривалому його зберіганні в повітряно-сухих умовах (табл.2) свідчать про те, що за першу добу твердіння спостерігається незначне зниження міцності. В подальшому, по мірі поступового зневоднення, спостерігається збільшення міцності затверділого в'яжучого. Міцність висушених до постійної маси зразків в 1,5.2 рази перевищує міцність зразків після першої доби твердіння на повітрі. Дещо по-іншому відбуваються процеси зростання міцності фосфогіпсових в'яжучих, модифікованих добавкою вапна та поліакрилатним або полікарбоксилатним суперпластифікатором, для яких характерне підвищення міцності при збільшенні тривалості тверднення без початкових знижень міцності.
Експериментально перевірено дію суперпластифікаторів на властивості фосфогіпсових в'яжучих. Вивчення фосфогіпсових в'яжучих відбувавлося у два етапи. На першому етапі досліджень встановлено параметри виробництва (нейтралізації, теплової обробки і помелу) не модифікованого фосфогіпсового в'яжучого. На другому етапі - визначено вплив добавок-модифікаторів на властивості фосфогіпсових в'яжучих і встановлено оптимальний склад модифікованого фосфогіпсового в'яжучого.
Методом математичного планування експерименту досліджено вплив температури випалу, вмісту вапна та тонкості помелу фосфогіпсу на міцність фосфогіпсових в'яжучих.
Аналіз отриманих математичних залежностей свідчить, що оптимальні параметри виготовлення фосфогіпсового в'яжучого на основі відвального фосфогіпсу є такими: температура випалу фосфогіпсу на напівгідратне в'яжуче складає 150-1600С, вміст вапна в перерахунку на активне СаО становить біля 3 %, залишок на ситі №02 - 5%. При оптимальних параметрах випалу і достатній тонкості помелу, можливе отримання фосфогіпсового в'яжучого марок ГВФ-2, ГВФ-3 згідно ДСТУ Б В.2.7-4-93.
Таблиця 2
Кінетика зміни міцності модифікованого гіпсового в'яжучого у часі
|
Вид пластифікатора |
Кількість пластифікатора, мас. % |
Кількість вапна (на СаО), мас. % |
Водо-гіпсове відношення |
Тривалість зберігання, діб |
Міцність, МПа |
||
|
Згин |
Стиск |
||||||
|
Melflux2651F |
0,60 |
2 |
0,30 |
1 |
9,1 |
18,0 |
|
|
3 |
11,2 |
20,3 |
|||||
|
7 |
13,1 |
22,5 |
|||||
|
28 |
14,2 |
24,7 |
|||||
|
у висушеному стані |
14,8 |
26,4 |
Результатами термогравіметричного аналізу підтверджено величину оптимальної температури дегідратації фосфогіпсу. Термогравіметричний аналіз виконано шляхом тривалого нагрівання проби фосфогіпсу протягом 23 год в інтервалі температур від 20 до 7500С, а також шляхом вимірювання зміни електричного опору при нагріванні на приладі типу Е6-3.
Особливістю фосфогіпсового в'яжучого, отриманого в апаратах, що сполучаються з атмосферою, є підвищена водопотреба. Це пояснюється високою питомою поверхнею частинок в-напівгідрату, а також значним вмістом розчинного ангідриту. Тому для підвищення міцності фосфогіпсового в'яжучого необхідне введення добавок суперпластифікаторів.
Модифікацію фосфогіпсового в'яжучого, як і гіпсового, виконано шляхом введення поліфункціонального модифікатора СаО+Melflux або СаО+Dynamon. Дослідженнями встановлено, що необхідна кількість суперпластифікаторів в фосфогіпсових системах, строки тужавлення модифікованих фосфогіпсових в'яжучих, їх міцнісні характеристики, спосіб приготування практично відповідають вище приведеним значенням цих матеріалів для модифікованих високоміцних гіпсових в'яжучих.
Різниця між модифікованими гіпсовими і фосфогіпсовими в'яжучими полягає лише у міцності через 2 год твердіння, яка для фосфогіпсових в'яжучих з комплексними добавками становить біля 50 % від міцності через 24 год. Тому доцільно визначати марку і міцність модифікованого фосфогіпсового в'яжучого у віці 1 доби, а не через дві години твердіння, як для високоміцних гіпсових в'яжучих. При подальшому твердінні спостерігається стабільне зростання міцності зразків фосфогіпсового в'яжучого.
В результаті проведених досліджень розроблено комплексні модифікатори у складі негашене вапно (2 % на СаО) та добавки-суперпластифікатри І-ї групи типу П на основі поліакрилатів (Dynamon SP3) або полікарбоксилатів (Melflux 1641F чи Melflux 2651F) для гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих. Такі комплексні добавки дозволяють зменшити водопотребу гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих до В/Г - 0,35…0,31 та збільшити їх міцність від 2.6 до 12…18 МПа, тобто отримати з рядового низькоміцного гіпсу або фосфогіпсу в-модифікації високоміцне в'яжуче, міцність якого наближається до міцності гіпсу б-модифікації.
У четвертому розділі представлені результати фізико-хімічних досліджень процесів структуроутворення модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих, їх експлуатаційних властивостей, а саме водостійкості та деформацій в процесі твердіння.
Комплексом методів фізико-хімічного аналізу вивчено фазовий склад, мікроструктуру та особливості гідратації модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих. Так, дослідженнями зміни питомого електричного опору (с, Ом·м) і швидкості поширення ультразвукових хвиль (Vузх, м/с) показано, що для гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих з добавками модифікаторів СаО+Melflux або СаО+Dynamon оптимального складу характерні більш високі значення показників с та Vузх, ніж для таких в'яжучих без добавок чи з іншими комбінаціями добавок. Такі показники свідчать про більш інтенсивне структуроутворення і наростання міцності.
За допомогою рентгенофазового аналізу виявлено, що наявність або відсутність добавок-модифікаторів, не впливає на склад продуктів твердіння і на морфологію гідратного новоутворення - CaSO4·2H2O.
Згідно результатів досліджень за допомогою електронної мікроскопії встановлено, що для гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих з добавкою модифікаторів СаО+Melflux оптимального складу помітне більш щільне розташування кристалів CaSO4·2H2O. Це свідчить про суттєво меншу міжкристалічну пористість ніж у композитів інших складів (рис.1). Штучний гіпсовий або фосфогіпсовий камінь з комплексною добавкою сформований із кристалів CaSO4·2Н2О пластинчастої форми, на відміну від голчастих кристалів звичайного штучного гіпсового каменю. Показано, що в умовах лужного середовища проявляється явище адсорбційного модифікування кристалів: розвиток отримує пластинчаста форма кристалів.
Дослідженнями пористості зразків затверділого гіпсового і фосфогіпсового каменю підтверджено, що для в'яжучих з добавками модифікаторами оптимальних складів спостерігається різке зменшення пористості і відповідне збільшення щільності затверділого каменю, це і пояснює відмічене при цьому різке збільшення міцності.
Водостійкість гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих, модифікованих комплексною добавкою (СаО+Melflux або СаО+Dynamon), вивчено за показниками міцності на згин, оскільки вона є більш структурно чутливим показником міцності. Дослідження проведено на зразках-балочках розміром 10х10х60 мм, які витримували протягом 1, 3, 14 та 28 діб. Міцність зразків модифікованих гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих при тривалому зберіганні у воді зменшується. Величина коефіцієнта ром'якшення по мірі збільшення тривалості витримування у воді поступово зменшується: 0,39, 0,36, 0,34, 032 у віці, відповідно 1, 3, 14 і 28 діб, при цьому абсолютна величина міцності водонасичених зразків з модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих залишається в 1,5.2 рази більшою, ніж у бездобавочних в'яжучих. Введення до складу модифікованих гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих добавки метакаоліну марки "Геокон" з невеликими домішками цементу (5.10%) дозволяє збільшити Кр до 0,55.0,65, причому ця величина з часом не зменшується, що свідчить про зростання впливу цих добавок у часі.
Вивчення лінійних деформацій в'яжучих свідчить про те, що протягом 1-ї доби спостерігаються деформації усадки до 0,05 мм/м, а в подальшому - розширення 0,17 мм/м. Добавки вапна, вапно+Melflux, а також тільки Melflux дозволяють утримувати величини деформацій розширення в межах, характерних для гіпсів в - модифікації. Лінійні деформації зразків фосфогіпсових в'яжучих в цілому менші, ніж гіпсових та характеризуються значною мінливістю.
Співвідношення міцності при згині до міцності при стиску (Rзг/Rст) модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих знаходяться в межах 0,48.0,53, що суттєво більше ніж значення цього показника для гіпсу б-модифікації згідно з даними ДСТУ Б В.2.7-82-99 воно становить 0,34.0,45. Ці показники свідчать про суттєво менший рівень дефектності структури штучного каменю з модифікованих в'яжучих в-модифікації.
Комплексом проведених досліджень структуроутворення та експлуатаційних властивостей високоміцних гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих встановлено, що при наявності в сумішах добавки модифікатора вапно+суперпластифікатор відбувається інтенсивне зростання міцності і відповідно утворюється більш щільна структура; присутність в мікроструктурі кристалів пластинчастої форми свідчить про адсорбційну модифікацію. Високоміцні гіпсові і фосфогіпсові в'яжучі є неводостійкими матеріалами, підвищити їх водостійкість можна шляхом введення 5-10 % портландцементу та метакаоліну. Щодо деформацій розширення, то вони знаходяться в межах, характерних для гіпсів в-модифікації.
У п'ятому розділі наведені результати розробок і досліджень властивостей сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих для самонівельованих наливних підлог, опоряджувальних розчинів і шпаклівок, а також представлені результати дослідно-промислового впровадження розроблених сухих гіпсових сумішей.
За допомогою методу математичного планування експерименту досліджено властивості розчинів для самонівельованих наливних підлог на основі модифікованих високоміцних гіпсових в'яжучих. Кількісне співвідношення компонентів становить: Пісок/ (гіпсове в'яжуче+вапно+Melflux) - 0,7.1,3, витрати цементу (5.15 мас. %), метакаоліну (5.25 мас. %), Tylose (0.0,06 мас. %), водо-тверде відношення (0,45.0,55). З допомогою математичної обробки експериментальних даних одержані рівняння регресії міцності розчину для наливної підлоги при згині і при стиску у віці 1, 3 і 28 діб. Рівняння регресії та їх графічна інтерпретація (рис.2) дозволили визначити оптимальний склад сухої будівельної суміші для самонівельованих наливних підлог: Пісок/ (гіпсове в'яжуче+ вапно+Melflux) - 0,7.0,8, вміст цементу - 10.15 %, метакаоліну - 13.15 %, Tylose - 0,02…0,03 %, водо-тверде відношення - 0,45.0,5, решта - вміст гіпсу. Використання таких сухих гіпсових сумішей для самонівельованих підлог дозволяє отримувати розчини міцністю при стиску в межах 15.17 МПа, що відповідає згідно ДБН В.2.6-22-2001 вимогам до сухих сумішей груп П1 і П2. При замішуванні компонентів запропонованої сухої будівельної суміші з водою утворюється пластичний розчин, водопотреба якого, для забезпечення рекомендованої розтічності 180-200 мм по ДБН В.2.6-22-2001, становить 0,45. Термін придатності оптимальних складів сумішей після замішування з водою - 30-60 хв.
Оптимальні склади сухих гіпсових сумішей для опоряджувальних розчинів також визначено шляхом експериментально-статистичного моделювання. При заданому інтервалі кількісного співвідношення компонентів модифікованого фосфогіпсового в'яжучого (30.50 мас. %), наповнювача - висушеного фосфогіпсу-дигідрату (20.40 мас. %), добавки Тylose (0.0,1 мас. %) та відношення вода/в'яжуче (0,4…0,5), додатково вводили в штукатурну суміш дрібний заповнювач - пісок крупністю до 0,63 мм згідно з ДСТУ-П Б В.2.7-126: 2006, а для сповільнення строків тужавлення - добавку лимонної кислоти в кількості 0,1 %. В результаті статистичної обробки експериментальних даних одержано регресійні рівняння міцності на згин і стиск у віці 7 діб. Аналізом математичних моделей визначено оптимальні параметри складу сухої фосфогіпсової суміші для опоряджувальних розчинів: кількість модифікованого фосфогіпсового в'яжучого 30%, висушеного фосфогіпсу - 20 %, Tylose - 0,1 %, вода/в'яжуче=0,4, при цьому міцність на стиск є найвищою і становить 5,2 МПа, рухомість суміші складає 8.10 см. За всіма основними показниками, запропоновані опоряджувальні розчини відповідають вимогам ДСТУ-П Б В.2.7 - 126: 2006.
Дослідженнями встановлено, що на основі фосфогіпсу можна також отримувати дешеві сухі будівельні суміші, використовуючи ефект підсушування фосфогіпсу відвальної вологості, шляхом його змішування з негашеним меленим будівельним вапном і подальшим термосним витримуванням. Співвідношення фосфогіпс: вапно раціонально приймати від 1: 0,6 до 1: 1 в залежності від активності вапна, міцність розчинів на основі такої сухої суміші досягає 0,4.0,5 МПа. Така суміш з піском (при співвідношенні суміш: пісок від 1: 2 до 1: 3) може бути використана для внутрішніх опоряджувальних робіт.
Методом математичного моделювання у заданих інтервалах досліджено властивості шпаклівок на основі модифікованих фосфогіпсових в'яжучих. При співвідношенні компонентів модифікованого фосфогіпсового в'яжучого (45…55 мас. %), Тylose (0…0,1%) та водо-твердому відношенні (0,4…0,5) одержані рівняння регресії міцності шпаклівок при згині і стиску у віці 7 діб. Згідно результатів експериментальних досліджень встановлено оптимальні параметри складу фосфогіпсових шпаклівок: кількість модифікованого фосфогіпсового в'яжучого складає біля 55 %, висушеного фосфогіпсу-дигідрату - 45 %, Tylose - 0,05 %, при цьому водо-тверде відношення - 0,45, а міцність на стиск становить 3.4 МПа. Термін придатності шпаклювальних сумішей оптимальних складів - 30-40 хв. Рухомість шпаклівок при водо-в'яжучому відношенні - 0,45 складає 7.8 см.
Визначення адгезійної міцності гіпсових шпаклівок до основ (бетону, цегли) проведено з використанням розривної машини FP 100/1. Результати досліджень свідчать про те, що ця величина знаходиться в межах 0,9.1,2 МПа. В дослідженнях в якості дисперсного наповнювача для шпаклівок використано нейтралізований вапном сухий фосфогіпс, який легко забарвлюється в потрібний колір, сприяє забезпеченню багатьох необхідних технологічних властивостей, зокрема пластичності, водоутримуючої здатності і зчепленню з основами. За всіма основними показниками запропоновані шпаклівки відповідають вимогам ДСТУ-П Б В.2.7 - 126: 2006.
Випуск дослідної партії сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих для шпаклівок, опоряджувальних розчинів та самонівельованих підлог загальною кількістю 20 т здійснено на підприємстві ТЗОВ "Сучасні будівельні технології ХХІ ст.", м. Київ. Дослідну партію сухих гіпсових сумішей використано для опоряджувальних робіт при зведенні ряду індивідуальних житлових будинків в м. Києві. Техніко-економічні показники розроблених сухих будівельних сумішей свідчать про доцільність їхнього виробництва і використання.
Загальні висновки
1. Комплексні добавки, які складаються з негашеного вапна (2 % на СаО від маси гіпсу) і суперпластифікатрів І-ї групи типу П на основі поліакрилатів (Dynamon SP3) або полікарбоксилатів (Melflux 1641F чи Melflux 2651F), є ефективними модифікаторами гіпсових або фосфогіпсових в'яжучих. Вони дозволяють зменшити водопотребу до В/Г 0,3…0,35 і збільшити міцність в'яжучих від 2.6 до 12…18 МПа. Для приготування розчинів з модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих при низьких водо-гіпсових відношеннях необхідне інтенсивне "силове" перемішування. Марочну міцність модифікованих фосфогіпсових в'яжучих варто встановлювати у віці 1 доби.
2. Немодифіковане фосфогіпсове в'яжуче на основі витриманого у відвалі фосфогіпсу-дигідрату може бути виготовлене за спрощеною і більш економічною у порівнянні з існуючими технологією, що включає нейтралізацію - механічне змішування фосфогіпсу з вапняним молоком, витримування (магазинування) протягом 3-х діб, сушку при температурі до 1000С, випал при температурі 150.1600 С і помел. Марки отриманого фосфогіпсового в'яжучого - ГВФ-2, ГВФ-3.
3. Ефект модифікації полікарбоксилатного та поліакрилатного ефірів вапном можна пояснити тим, що при взаємодії суперпластифікаторів з вапном, відбувається заміщення в активних радикалах сполук (CO2Na) іонів Na+ на іони Са2+. Встановлено також більш щільне розташування кристалів дигідрату в затверділих модифікованих в'яжучих і адсорбційний ефект впливу на форму кристалів продуктів твердіння.
4. Введення до складу модифікованих гіпсових або фосфогіпсових в'яжучих добавки метакаоліну з невеликими домішками цементу (5.10%) дозволяє суттєво збільшити водостійкість гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих (Кр=0,5.0,65), причому значення коефіцієнту розм'якшення з віком не зменшуються, що свідчить про зростання впливу цих добавок у часі.
5. На основі високоміцних модифікованих гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих можна отримати ефективні сухі будівельні суміші для вкладання наливних самонівельованих підлог, влаштування опоряджувальних штукатурок та шпаклівок, що відповідають вимогам ДСТУ-П Б В.2.7-126: 2006 „Суміші будівельні сухі модифіковані” та ДБН В.2.6-22-2001 „Улаштування покриттів із застосуванням сухих будівельних сумішей”.
6. Використання сухих гіпсових сумішей для самонівельованих підлог дозволяє отримувати розчини з міцністю при стиску в межах 15.17 МПа, терміном придатності оптимальних складів сумішей після замішування водою - 30-60 хв, розтічність 18.20 см. При виготовленні сухих будівельних сумішей для опоряджувальних штукатурних розчинів ефективним є введення для економії модифікованого гіпсового або фосфогіпсового в'яжучого добавки нейтралізованого та висушеного фосфогіпсу. Міцність розчину оптимального складу досягає Rст?5,2 МПа. Термін придатності штукатурних оптимальних складів сумішей - 30-40 хв. Рухомість сумішей при водов'яжучому відношенні - 0,4 складає 8.10 см. При виготовленні сухих гіпсових сумішей для шпаклівок також доцільно, для економії модифікованого в'яжучого, використовувати добавку нейтралізованого та висушеного фосфогіпсу. Міцність при стиску таких шпаклівок складає не менше 5 МПа, термін придатності шпаклювальних оптимальних складів сумішей - 30-40 хв. Рухомість сумішей водо-твердому відношенні - 0,45 складає 7.8 см. Адгезійна міцність гіпсових шпаклівок знаходиться в межах 0,9.1,2 МПа.
7. Випуск дослідної партії сухих будівельних сумішей на основі модифікованих гіпсових в'яжучих для шпаклівок, опоряджувальних розчинів та самонівельованих підлог загальною кількістю 20 т здійснено на підприємстві ТЗОВ "Сучасні будівельні технології ХХІ ст.", м. Київ. Техніко-економічні показники розроблених сухих будівельних сумішей свідчать про доцільність їхнього виробництва і використання.
Основні положення дисертації викладено у працях
1. Дворкін Л.Й. Технологія в'яжучого з відвального фосфогіпсу / Л.Й. Дворкін, В.В. Житковський, Т.О. Поліщук-Герасимчук // Ресурсоекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Збірник наукових праць. - Рівне, 2007. - № 15. - С.41-46.
2. Структуроутворення при твердінні гіпсових в'яжучих / Л.Й. Дворкін, І.Г. Скрипник, В.В. Житковський, Т.О. Поліщук-Герасимчук // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Збірник наукових праць. - Рівне, 2007. - №4 (40). Частина 2. - С.264-270.
3. Дворкін Л.Й. Нові технології фосфогіпсового в'яжучого з відвального фосфогіпсу / Л.Й. Дворкін, А.В. Мироненко, Т.О. Поліщук-Герасимчук // Ресурсоекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Збірник наукових праць. - Рівне, 2008. - № 16. Частина 1. - С.27-34.
4. Дворкін Л.Й. Сухі будівельні суміші з використанням фосфогіпсу / Л.Й. Дворкін, А.В. Мироненко, Т.О. Поліщук-Герасимчук // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Збірник наукових праць. - Рівне, 2008. - № 2 (42). Частина 1. - С.230-235.
5. Дворкін Л.Й. Наливні підлоги на основі високоміцного гіпсового в'яжучого / Л.Й. Дворкін, А.В. Мироненко, Т.О. Поліщук-Герасимчук // Ресурсоекономіні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. Збірник наукових праць. - Рівне, 2008. - № 17. - С.34-39.
6. Поліщук-Герасимчук Т.О. Водостійкість модифікованих високоміцних гіпсових в'яжучих. / Т.О. Поліщук-Герасимчук // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Збірник наукових праць. - Рівне. 2009. - № 1 (45). - С.98-103.
7. Пат.28096, Україна. Спосіб визначення строків тужавлення гіпсових в'яжучих речовин / Дворкін Л.Й., Скрипник І.Г., Житковський В.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200707862; заявл.12.07.2007, опубл.26.11.2007, Бюл. №19.
8. Пат.31386, Україна. Спосіб виготовлення гіпсового розчину / Дворкін Л.Й., Дворкін О.Л., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200712081; заявл.01.11.2007, опубл.10.04.2008, Бюл. №7.
9. Пат.31387, Україна. Комлексний суперпластифікатор для гіпсового в'яжучого / Дворкін Л.Й., Дворкін О.Л., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200712082; заявл.01.11.2007, опубл.10.04.2008, Бюл. №7.
10. Пат.31388, Україна. Спосіб виготовлення формувального гіпсу / Дворкін Л.Й., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200712084; заявл.01.11.2007, опубл.10.04.2008, Бюл. №7.
11. Пат.36265, Україна. Суха будівельна суміш для шпаклювальних покрить / Дворкін Л.Й., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200803330; заявл.17.03.2008, опубл.27.10.2008, Бюл. №20.
12. Пат.36267, Україна. Суха штукатурна суміш для опоряджувальних робіт / Дворкін Л.Й., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200803365; заявл.17.03.2008, опубл.27.10.2008, Бюл. №20.
13. Пат.39069, Україна. Суха будівельна суміш для наливних підлог / Дворкін Л.Й., Мироненко А.В., Поліщук-Герасимчук Т.О. - № u 200803399; заявл.17.03.2008, опубл.10.02.2009, Бюл. №3.
Анотація
Поліщук-Герасимчук Т.О. Ефективні сухі будівельні суміші на основі модифікованих гіпсових і фосфогіпсових в'яжучих. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Національний університет водного господарства та природокористування. - Рівне, 2009.
Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу добавок-модифікаторів та розробці оптимального складу модифікаторів і технології виготовлення високоміцних модифікованих гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих, а також сухих будівельних сумішей на їх основі.
Досліджено вплив і визначені оптимальні параметри переробки фосфогіпсу на властивості фосфогіпсового в'яжучого, фізико-хімічні особливості гідратації, водостійкість і деформативність модифікованих гіпсових та фосфогіпсових в'яжучих, розроблені оптимальні склади сухих будівельних сумішей на їх основі.
Ключові слова: гіпсові і фосфогіпсові в'яжучі, поліфункціональний модифікатор, поліакрилати, полікарбоксилати, сухі будівельні суміші.
Аннотация
Полищук-Герасимчук Т.О. Эффективные сухие строительные смеси на основе модифицированных гипсовых и фосфогипсовых вяжущих. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Национальный университет водного хозяйства и природопользования. - Ровно, 2009.
Диссертационная работа посвящена исследованию влияния добавок-модификаторов и разработке оптимального состава модификаторов и технологии изготовления высокопрочных модифицированных гипсовых и фосфогипсовых вяжущих, а также сухих строительных смесей на их основе.
Предложены комплексные модификаторы гипсовых вяжущих в состав которых входят негашеная известь и суперпластификаторы на основе полиакрилатов и поликарбоксилатов. Они позволяют существенно уменьшить водопотребность гипсовых и фосфогипсовых вяжущих и увеличить их прочность с 2.6 до 12…18 МПа. Характерной особенностью технологии гипсовых или фосфогипсовых вяжущих с комплексными добавками известь-поликарбоксилат или известь-полиакрилат является способ их перемешивания: эффективным является только интенсивное "силовое" перемешивание. Высокопрочные модифицированные
гипсовые или фосфогипсовые вяжущие целесообразно получать путем совместного помола в шаровых мельницах добавок суперпластификаторов, негашеной извести и гипса или фосфогипса с последующим интенсивным перемешиванием с водой в смесителях бегункового типа.
Введение в состав модифицированных гипсовых или фосфогипсовых вяжущих добавок метакаолина и портландцемента по 5…10 % позволяет увеличить коэффициент их размягчения до 0,5…0,65.
Комплексом методов физико-химического анализа изучены фазовый состав, микроструктура и особенности гидратации модифицированных гипсовых и фосфогипсовых вяжущих.
Электронно-микроскопическим анализом установлено, что для гипсовых и фосфогипсовых вяжущих с добавкой модификаторов (известь+поликарбоксилат оптимального состава) характерно более плотное расположение кристаллов CaSO4·2H2O, что свидетельствует о существенно меньшей межкристаллической пористости искусственного гипсового камня, чем у композитов других составов. Искусственный гипсовый или фосфогипсовый камень с комплексной добавкой сформирован из кристаллов CaSO4·2Н2О пластинчатой формы, в отличие от игольчатых кристаллов обычного искусственного гипсового камня. В условиях щелочной среды при введении добавок поликарбоксилатных или полиакрилатных суперпластификаторов проявляется эффект адсорбционной модификации кристаллов CaSO4·2H2O, развитие получает пластинчатая форма кристаллов дигидрата.
Рентгенфазовым анализом установлено, что наличие или отсутствие добавок-модификаторов не влияет на состав продуктов твердения и на морфологию гидратного новообразования - CaSO4·2H2O.
На основе высокопрочных модифицированных гипсовых и фосфогипсовых вяжущих разработаны сухие строительные смеси для наливных полов, отделочных штукатурных и шпаклевочных растворов. Для экономии вяжущих в отделочных и шпаклевочных смесях рекомендуется использовать в качестве наполнителя нейтрализованный и высушенный фосфогипс.
Разработаны технологические схемы производства модифицированных гипсовых и фосфогипсовых вяжущих и сухих строительных смесей на их основе. Осуществлен промышленный выпуск сухих строительных смесей для наливных полов, отделочных строительных растворов и шпаклевочных смесей.
Ключевые слова: гипсовые и фосфогипсовые вяжущие, полифункциональный модификатор, полиакрилаты, поликарбоксилаты, сухие строительные смеси.
Annotation
Polishchuk-Gerasimchuk T. O. Effective Dry Build Mixtures on the Modified Gypsum and Phosphogypsum Binding Basis. Manuscript.
Thesis for a degree of candidate of technical sciences in speciality 05.23.05 - build materials and wares. - National University of Water Management and Natural Resourses Use. - Rivne, 2009.
Scientific work is devoted to research of additions-modifiers influence and development of modifiers optimum composition and technology of high strength modified gypseous and phosphogypseous binders producing, and also dry build mixtures on their basis.
Optimum parameters of phosphogypsum treatment are determined. It is discovered the influence on properties of phosphogypsum binding, physical and chemical features of hydration, water resistance and deformability of modified gypsum and phosphogypsum binder, optimum compositions of dry build mixtures on their basis are developed.
Keywords: gypsum and phosphogypsum binding, polyfunctional modifier, poliacrylic, policarbolic, dry build mixtures.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вивчення технології виробництва будівельних розчинів та бетонних сумішей на неорганічних в'яжучих речовинах. Схема компоновки обладнання бетонорозмішуючих підприємств. Виробництво асфальтових в'яжучих сумішей на органічних речовинах, їх види і склад.
реферат [40,1 K], добавлен 21.12.2010Особливості виготовлення виробів з гіпсу, які характеризуються вогнестійкістю і низькою теплопровідністю. Негативні властивості гіпсових виробів, такі як недостатня водостійкість, зменшення міцності при зволоженні. Перегородкові плити в розбірних формах.
практическая работа [57,4 K], добавлен 25.01.2011Види корозійних середовищ та їх агресивність відносно бетону. Дослідження фізико-механічних, гідрофізичних та корозійних властивостей в’яжучих композицій. Удосконалення нових в’яжучих композицій і бетонів підвищеної стійкості до сірчанокислотної корозії.
автореферат [181,1 K], добавлен 00.00.0000Класифікація, властивості і значення будівельних матеріалів. Технологія природних кам'яних, керамічних, мінеральних в'яжучих матеріалів і виробів, бетону і залізобетону. Особливості і структура будівельного виробництва, його техніко-економічна оцінка.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 20.12.2010Комплекс робіт із застосуванням системи матеріалів на основі сухих будівельних сумішей. Матеріали, які використовують для облицювальних робіт. Матеріали для кріплення плиток та заповнення швів. Підготовка плитки та поверхні. Правила укладання плиток.
реферат [859,5 K], добавлен 27.08.2010Змішування компонентів будівельних сумішей. Параметри, що впливають на якість їхнього змішування. Диспергіроване змішування сипких матеріалів. Формування будівельних сумішей. Дозування сипких і рідких матеріалів. Класифікація процесів грануляції.
учебное пособие [9,2 M], добавлен 26.09.2009Будівельний комплекс - одна з головних галузей народного господарства України. Промисловість будівельних матеріалів - передумови та фактори її розміщення. Родовища природних будівельних матеріалів України, розміщення та особливості видобування.
курсовая работа [64,2 K], добавлен 22.02.2004Рослинні, мінеральні, невипалювальні та випалювальні будівельні матеріали. Сировина для виготовлення та технологія керамічних виробів. Технологія червоної будівельної цегли. Основні зв’язувальні будівельні речовини, технологія вапна, гіпсу та цементу.
контрольная работа [326,6 K], добавлен 17.11.2010Сучасний будівельний ринок України, стан і тенденції. Розвиток сухого способу будівництва; види і класифікація будівельних матеріалів: конструкційні, плитні, композиційні, оздоблювальні. Тепло- та звукоізоляційні матеріали в енергозберігаючих технологіях.
презентация [13,5 M], добавлен 02.12.2012Матеріали для кріплення плиток та для заповнення швів. Види плитки для облицювання поверхонь усередині приміщень. Конструктивно-технологічні вирішення облицювань поверхонь на гіпсовій основі. Технологічний процес облицювання. Контроль якості робіт.
реферат [1,1 M], добавлен 27.08.2010Збір навантажень та порядок і формули розрахунку зусиль на плиту перекриття, розрахунок моментів, що на неї діють. Визначення площі арматури при армуванні дискретними сітками, особливості армування рулонними сітками. Розрахунок міцності похилих перерізів.
контрольная работа [478,0 K], добавлен 26.11.2012Визначення густини, пористості, водопоглинання, водостійкості та міжзернової пустотності матеріалів. Властивості портландцементу, гіпсу, заповнювачів для важкого бетону. Проектування складу гідротехнічного бетону, правила приготування бетонної суміші.
учебное пособие [910,3 K], добавлен 05.09.2010Бетон - штучний композитний каменеподібний матеріал. Підприємства з виготовлення виробів із щільних силікатних бетонів. Класифікація залізобетонних конструкцій; технологія виготовлення збірних арматурних каркасів, змішаних будівельних розчинів і сумішей.
реферат [41,1 K], добавлен 21.12.2010Загальні відомості про підлоги, поняття системи. Аналіз безшовних збірних систем підлоги Кнауф. Технічні та будівельно-фізичні характеристики плаваючих сухих основ, укладених на монолітні плити. Класи навантаження. Порівняння вартості різних систем.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 10.09.2013Склад збірного балочного міжповерхового перекриття. Розрахунок і конструювання збірної залізобетонної плити з круглими пустотами, міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі, рігеля, міцності перерізу колони, арматури підошви фундаменту.
курсовая работа [413,5 K], добавлен 21.11.2008Дослідження еволюції, сучасного стану та можливих напрямів розвитку ресурсної стратегії діяльності будівельних підприємств під впливом сучасних концепцій цілісної реалізації проекту (Integrated Project Delivery). Інформаційне моделювання у будівництві.
статья [106,8 K], добавлен 13.11.2017Розгляд кристалічної структури матеріалів та твердих речовин. Характеристика колоїднодисперсної системи. Визначення властивостей будівельних матеріалів по відношенню до хімічних, фізичних та механічних впливів. Вивчення понять густини та змочуваності.
реферат [627,8 K], добавлен 05.09.2010Характеристика сырьевых материалов. Технология производства сухих строительных смесей. Расчет силосов, складских помещений. Контроль производства и качества продукции. Мероприятия по обеспыливанию и аспирации технологического и транспортного оборудования.
курсовая работа [67,0 K], добавлен 28.04.2013Характеристика бетону і залізобетону. Причини та наслідки пошкодження будівельних залізобетонних конструкцій. Підготовка основи та матеріали для ремонту, обробка стальної арматури та металевих елементів конструкції. Організація праці опоряджувальників.
реферат [2,9 M], добавлен 26.08.2010Особливості застосування сучасних матеріалів і технологій у будівельному виробництві, на прикладі будівельних матеріалів марки Ceresіt. Перелік інструментів та матеріалів, принципи виконання та правила техніки безпеки декоративних штукатурок "Короїд".
реферат [3,6 M], добавлен 26.08.2010
