Показано, что синтезированные алюмосиликаты в известковых композициях можно применять как добавку, регулирующую структурообразование. Приведены сведения о режимах синтеза алюмосиликатов.
Ключевые слова: известковые сухие строительные смеси, синтез, алюмосиликаты, пластическая прочность, структурообразование.
Для реставрации зданий исторической застройки, памятников архитектуры, а также внешней и внутренней отделки жилых зданий широко применение находят сухие строительные смеси на известковом вяжущем [1,2,3].
Проведенные ранее исследования показали эффективность применения в сухих строительных смесях (ССС) добавок на основе алюмосиликатов, полученных синтезом из жидкого стекла и сульфата алюминия [4,5].
Синтез алюмосиликатов заключался в их осаждении из раствора сульфата алюминия Al2(SO4)3 добавлением силиката натрия с последующим промыванием водой осадка.
При разработке технологии синтеза алюмосиликатной добавки исследовалось влияние рН смеси растворов сульфата алюминия Al2(SO4)3 и жидкого стекла на активность синтезируемой добавки.
Синтез алюмосиликатов проводился по следующим режимам:
1 — введение в раствор сульфата алюминия Al2(SO4)3 с рН=3 жидкого стекла до рН смеси рН=4,83 и последующее высушивание осадка при температуре 100оС;
2 — введение в раствор сульфата алюминия Al2(SO4)3 с рН=3 жидкого стекла до рН смеси рН=6,31 и последующее высушивание осадка при температуре 100оС;
3 — введение в раствор сульфата алюминия Al2(SO4)3 с рН=3 жидкого стекла до рН смеси рН=9,26 и последующее высушивание осадка при температуре 100оС;
4 — введение в раствор сульфата алюминия Al2(SO4)3 с рН=3 жидкого стекла до рН смеси рН=10,5 и последующее высушивание осадка при температуре 100оС.
Качество полученной синтезированной добавки оценивалось по ее активности взаимодействия с известью [6].Результаты исследований приведены в табл. 1.
Таблица 1
Влияние режима синтеза на активность синтезированных алюмосиликатов
|
Режим синтеза |
рН смеси |
рН добавки |
Растворимость, М, % |
Активность, А, мг/г |
|
1 |
4,83 |
10,01 |
89,03 |
>350 |
|
2 |
6,31 |
10,24 |
74,36 |
>350 |
|
3 |
9,26 |
10,48 |
74,16 |
>350 |
|
4 |
10,5 |
10,5 |
67,63 |
>350 |
Синтезированные алюмосиликаты характеризуются высокой активностью, составляющей более 350 мг/г. Установлено, что добавка, синтезированная по первому режиму, более активно взаимодействует с известью. Растворимость добавки, приготовленной по первому режиму, равна М=89,03 %, а добавки, приготовленной по четвертому режиму, -М=67,63 %.
Активность алюмосиликатов оценивалась также по показателю прочности при сжатии известковых композиций в зависимости от режима их синтеза.
Анализ экспериментальных данных свидетельствует, что применение синтезированных алюмосиликатов приводит к повышению прочности при сжатии известковых образцов в возрасте 28 суток воздушно-сухого твердения по сравнению с контрольными образцами на 14,375–33,125 %. Наибольшее повышение прочности, составляющее 33,125 %, наблюдается при введении добавки, синтезируемой по первому режиму.
На рис.1 показано изменение пластической прочности известкового теста при введении синтезируемой добавки и контрольного образца (известь, вода).
Рис. 1. Изменение пластической прочности известкового теста: 1 — контрольный; 2 — содержание синтезированных алюмосиликатов 10 % от массы извести
Анализ пластограмм (рис.1) свидетельствует, что введение синтезированных алюмосиликатов вызывает более раннее структурообразование известкового теста. Так, при введении добавки в количестве 10 % от массы извести пластическая прочность в возрасте 2 часов с момента затворения составляет τ=0,11 МПа (рис.1,кривая 2), а у контрольного образца изменение пластической прочности начинается через 20 часов и составляет — τ=0,0027 МПа (рис.1,кривая 1) [7].
Синтезированная добавка применялась для разработки рецептуры известковой сухой строительной смеси.
Разработанная рецептура включает в себя известь-пушонку первого сорта, кварцевый песок 80 % фракции 0,63–0,315, 20 % фракции 0,315–0,14, Ухтинского месторождения, синтезированные алюмосиликаты, пластификатор Кратасол — ПФМ, редиспергирующий порошок Neolit 4400, гидрофобизатор Zincum-5 [4].
Установлено, что жизнеспособность состава с алюмосиликатной добавкой составляет 2 часа. Время высыхания до степени 3 составляет 5 минут, а до степени 7–15 минут. При введении пигмента в состав смеси покрытия характеризуются разнообразием цвета, декоративной выразительностью. Известковые составы с применением алюмосиликатов характеризуются хорошей удобоукладываемостью, отсутствием трещинообразования
Таким образом, проведенные исследования подтвердили эффективность применения в известковых отделочных составах синтезируемых алюмосиликатов.
Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части.
Литература:
1. Шангина, Н. Н. Особенности производства и применения сухих строительных смесей для реставрации памятников архитектуры / Н. Н. Шангина, А. М Харитонов // Сухие строительные смеси. — 2011. № 4. — С.16–19.
2. Логанина, В. И. Свойства известковых композитов с силикатсодержащими наполнителями / В. И. Логанина, Л. В. Макарова, К. А. Сергеева// Строительные материалы. — 2012.-№ 3. — С.30–35
3. Логанина В. И. Сухие строительные смеси с применением низкообжиговых минеральных добавок / В. И. Логанина, Р. В. Тарасов, Э. Р. Акжигитова// Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. — 2013. –№ 33(52). –С. 78–83.
4. Логанина, В. И. Повышение водостойкости покрытий на основе известковых отделочных составов / В. И. Логанина, Л. В. Макарова, С. Н. Кислицина, К. А. Сергеева// Известия высших учебных заведений. — 2012.-№ 1(637). — С.41–47
5. Логанина В. И. Известковые отделочные составы с применением синтезированных алюмосиликатов./ Логанина В. И., Кислицына С. Н., Жерновский И. В., Садовникова М. А.// Вестник БГТУ им.Шухова.– 2014.– № 2.–С.55–57.
6. Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Стройиздат, 1986.
7. Логанина В. И. Реологические свойства композиционного вяжущего с применением синтетических цеолитов. /Логанина В. И., Кислицына С. Н., Макарова Л. В., Садовникова М. А.// Известия ВУЗов. Строительство. — 2013. — № 4. — С.37–42.
