Сухие штукатурные и кладочные смеси на основе местных материалов

Литература

1. Генцлер, Г.Л. Развитие теории конструирования водоочистных флотационных аппаратов / Г.Л. Генцлер. - Новосибирск: Наука, 2004. - 318 с.

2. Рубинская, А.В. Совершенствование очистки сточных вод в производстве ДВП / А.В. Рубинская,

Н.Г. Чистова // Актуальные проблемы лесного комплекса: сб. науч. тр. - Брянск, 2006. - Вып. 16. -С. 84-85.

3. Чистова, Н.Г. Проблемы очистки сточных вод в производстве древесноволокнистых плит мокрым способом / Н.Г. Чистова, Ю.Д. Алашкевич, А.В. Рубинская // Экология и безопасность жизнедеятельности: сб. мат-лов IV междунар. науч.-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2004. - С. 145-146.

---------+-------------

УДК 691.55 Н.Г. Василовская, С.В. Дружинкин

СУХИЕ ШТУКАТУРНЫЕ И КЛАДОЧНЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МЕСТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В статье рассмотрен вопрос о целесообразности применения цеолитсодержащей породы Сахаптинского месторождения в качестве минерального заполнителя в производстве сухих строительных смесей для штукатурных и кладочных работ. Положительное влияние на структуру затвердевшего раствора вследствие увеличения прочностных показателей, таких, как прочность на изгиб и сжатие, прочность сцепления строительных растворов, полученных на основе сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой с бетонный и керамической поверхностями. Все вышеперечисленные показатели положительно влияют на качество сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой.

В последнее время при осуществлении строительных и отделочных работ все большее применение находят сухие строительные смеси. Привлекательность сухих смесей для потребителей проявляется в том, что, в отличие от растворов, приготовленных по традиционной технологии, сухие смеси доставляются на объекты строительства в сухом виде и смешиваются с водой непосредственно перед использованием. Сухие смеси продаются удобно расфасованными, транспортируются и складируются при любой температуре, сохраняя при этом свои свойства [1].

Составляющими компонентами сухих растворных смесей чаще всего являются традиционные вяжущие материалы (портландцемент, известь, гипс), кварцевый песок определенного гранулометрического состава, многофункциональные добавки. Основная часть исходных материалов производится отечественной промышленностью. Исключение составляют диспергируемые полимерные добавки, что ведет к существенному удорожанию продукции [2].

Производство сухих строительных смесей в России только начинает интенсивно развиваться. Потенциальная потребность строительного рынка России составляет около 4 млн т сухих смесей в год, а производится всего 700 тыс. Существенное отставание наблюдается в изготовлении сухих штукатурных и кладочных смей. Так, в Европе объемы производимых штукатурных и кладочных смесей превышают объемы плиточных клеев почти в четыре раза. В России объемы производства этих видов сухих смесей практически равны. Одной из причин, сдерживающих этот процесс, является недостаточное использование предприятиями регионов местной сырьевой базы и отходов различных производств. Изготовление в настоящее время цементно-песчаных сухих смесей производятся на основе традиционных серийно выпускаемых цементов высоких марок ПЦ-400, а нередко и ПЦ-500, что не всегда оправдано [3-4].

Сырьевая база Красноярского края располагает достаточными запасами материалов для организации производства вяжущих низких и средних марок и сухих смесей на их основе. Цемент производится на Красноярском цементном заводе, доставка не требует значительных транспортных расходов. В качестве минеральных наполнителей смесей могут быть использованы как местные сырьевые ресурсы, например,

измельченный кварцевый песок, так и техногенные отходы необходимой дисперсности, что, безусловно, эффективнее.

Тонкодисперсный минеральный компонент выступает в роли микронаполнителя в цементном вяжущем, образуя микрокаркас и создавая микробетонную структуру материала. В цементных композициях тонкомолотые минеральные компоненты могут служить центрами кристаллизации, создавая условия для зонирования новообразований при их кристаллизации. В результате этого достигается соответствующая модификация структуры. Существенным в физико-химической составляющей структурообразующей функции является и действие частиц минерального компонента как подложки для ориентированной кристаллизации гидросиликатов кальция на их поверхности с образованием контактов по механизму эпитакии [5-6].

В данной работе приведены результаты исследования возможности использования цеолитсодержащей породы в производстве сухих строительных смесей для кладочных и штукатурных работ.

Минеральный состав цеолитсодержащей породы Сахаптинского месторождения, использовавшейся в исследованиях, по данным рентгенофазового состава, представлен цеолитом (гейландитом и клиноптилоли-том), кварцем, плагиоклазами, глинистыми минералами. Химический состав цеолитсодержащей породы, масс. доля %: 8102-66,01, ТЮ2-0,34, АЮз-12,51, Fe2Oз-2,36, СаО-2,27, МдО-1,66, N320-1,04, К20-3,24.

Рассмотрен вопрос о применении цеолитсодержащей породы в замен части минерального наполнителя. Приводятся результаты исследования прочности строительных растворов на основе сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой. При наличии в вяжущем составе порошкообразных минеральных наполнителей с высоким содержанием кремнезема процессы структурообразования и связанные с ними процессы твердения и упрочнения растягиваются на более продолжительный период времени. Это обусловлено сравнительно медленным химическим связыванием гидрооксида кальция с кремнеземом в гидросиликаты кальция вместо образования кристаллического гидроксида кальция, характерного для обычных безводных цементов.

Результаты испытания опытных образцов строительных растворов на основе сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой представлены в табл. 1

Таблица 1

Прочность образцов строительных растворов на основе сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой

Расход компонентов Прочность при в возрасте, М ізгибе Па Прочность при сжг в возрасте, М ггии Rсж Па

Цемент, кг Песок, кг Цеолитсодержащая порода, кг 7 сут. 14 сут. 28 сут. 7 сут. 14 сут. 28 сут.

0,5 1,5 - 0,54 0 1,26 0 1,32 0 6,9 0 9,36 0 11,7 0

0,5 - 1,5 0,83 54 1,32 5 1,43 8 7,15 4 9,68 3 12,2 4

0,350 1,5 0,150 1,77 228 24 90 3 127 8,56 24 11,6 24 14,5 24

0,350 0,750 0,750 1,95 87 2,64 109 33 150 10,15 47 13,76 47 17,2 47

Примечание: под чертой увеличение прочности в процентах. Увеличение прочности образцов при сжатии составляет 1,5 раза, при изгибе - 2,5 раза.

Одним из условий высокой эксплуатационной стойкости строительных растворов является прочное сцепление их с поверхностью, на которую они наносятся.

Анализ литературных источников показал, что прочность сцепления строительных растворов с поверхностью бетонных и каменных стен зависит, с одной стороны, от вида и свойств наносимого строительного раствора, с другой, от их физико-химической природы и качества поверхностей. Общеизвестно, что прочность сцепления цементно-песчаных растворов с обжиговым кирпичом значительно ниже прочности самого раствора на сдвиг и в 10-20 раз ниже его прочности на сжатие. Результаты испытаний на прочности сцепления представлены в табл. 2.

Таблица 2

Прочность сцепления строительных растворов из сухих строительных смесей на основе цеолитсодержащей породы с керамической и бетонной поверхностями

Состав Прочность сцепления в возрасте, кг

Цемент Цеолитсодержащая порода Песок Бетонное основание Керамическое основание

7 сут. 14 сут. 28 сут. 7 сут. 14 сут. 28 сут.

100 З00 З,40 4,56 5,20 4,10 5,24 6,24

100 З00 15,56 17,56 20,56 10,56 29,20 З1,50

100 150 150 18,90 25,62 З5,21 22,З0 З8,75 45,З0

70 150 180 19,10 26,45 З7,20 25,00 З9,90 46,50

Причем прочность сцепления с поверхностью кирпича заметно выше в сравнении с поверхностью бетона. Это объясняется тем, что кирпич имеет более высокую пористость и непрогидратированная вода из раствора уходит в поры кирпича, в результате раствор имеет низкую пористость, за счет чего он становится более плотным и прочным. При сцеплении с поверхностью бетона практически вся вода остается в растворе, так как бетон имеет пористость значительно ниже, чем у кирпича, в растворе образуются поры, в результате прочность сцепления снижается.

За счет использования заполнителя оптимального состава структура материала становится более плотной, образующиеся агрегаты равномерно распределены по объему материала.

Одним из способов улучшения физико-механических свойств композиционных материалов, в том числе сухих строительных смесей, является наполнение матрицы цементного вяжущего высокодисперсными минеральными частицами цеолитсодержащей породой и фракционного состава. При этом не только улучшаются прочностные и деформативные характеристики материалов, но и появляется возможность направленного формирования композита.

Водоудерживающая способность разработанных растворов из сухих строительных смесей с цеолитсодержащей породой составляет 95%, что соответствует требованиям ГОСТ 28013. Для штукатурных растворов это дает возможность их однослойного нанесения тонким слоем, т.к. постоянное присутствие в штукатурном слое воды способствует реакции гидратации цемента, в результате которой штукатурка набирает требуемую прочность и обеспечивается прочное сцепление с основанием.

Литература

1. Большаков, Э.Л. Сухие строительные смеси для отделочных работ / Э.Л. Большаков // Строительные материалы. - 1997. - № 5. - С. 8-9.

2. Калашников, В.И. Сухие строительные смеси на основе местных материалов / В.И. Калашников, В.С. Демьянова, Н.М. Дубошина // Строительные материалы. - 2000. - № 5. - С. 30-34.

3. Влияние зернового состава и вида наполнителей на свойства строительных растворов / А.И. Кудяков, Л.А. Аниканова, Н.О. Копаница [и др.] // Строительные материалы. - 2001. - № 11. - С. 28-29.

4. Безбородов. В.А. Сухие строительные смеси в современном строительстве / В.А. Безбородов, В.И. Бе-лан, П.И. Мешков. - Новосибирск: Изд-во НГАСУ, 1998. - 95 с.

5. Рунова, Р.Ф. Особенности применения минеральных вяжущих в сухих строительных смесях / Р.Ф. Руно-ва, ЮЛ Носовский // Современные технологии сухих строительных смесей в строительстве: сб. науч. тр. - СПб., 2000. - С. 16.

6. Белан, В.В. Модифицированные сухие общестроительные смеси оптимальной гранулометрии / В.В. Белан, М.А Смирнов // Строительные материалы. - 2006. - № 10. - С. 65-67.

----------♦'------------