Сагындыков А.А., Жигитбаева Б.Е.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати. г.Тараз

К вопросу о применении ангидритового цемента на основе природного и техногенного сырья

Одним из приоритетных направлений в развитии строительного комплекса Республики Казахстан в рыночных условиях является обеспечение производства экономичных по удельным затратам, эффективных и экологически чистых строительных материалов, в том числе декоративно-отделочных.

Ангидритовое вяжущее, по сравнению с другими, видами гипсовых вяжущих отличается относительно высокой прочностью, замедленными сроками схватывания, отсутствием объемного расширения при твердении. Ангидритовое и многофазовые гипсовые вяжущие, нашедшие широкое применение для производства строительных отделочных работ и декоративно-облицовочных материалов, составляют около трети мирового производства гипсовых вяжущих.

Ангидритовое вяжущее получают обжигом природного гипса при температуре 600-800°С и последующим тонким измельчением совместно с активизаторами твердения (растворимыми сульфатами, известью, обожженным доломитом, основным доменным шлаком и др.). Ангидритовое вяжущее может быть также получено на основе природного ангидрита и промышленных гипсосодержащих отходов.

В настоящее время доля ангидритового и многофазовых гипсовых вяжущих, производимых в основном в странах Западной и Восточной Европы, Ближнего Востока составляет до трети от общего, объема производства гипсовых вяжущих.

Преимуществами ангидритового вяжущего, по сравнению с другими видами гипсовых вяжущих, является относительно высокая прочность, замедленные сроки схватывания, отсутствие объемного расширения при твердении. Согласно отечественной и зарубежной строительной практике сферой применения ангидритового вяжущего является изготовление штукатурных и кладочных растворов, стяжек, под полы, растворов для заполнения горных выработок, декоративно-облицовочных плит, архитектурных деталей, мелкоштучных стеновых камней. Кроме того, получаемый обжигом гипсового сырья ангидрит II в количестве 40-70% входит в состав многофазовых гипсовых (штукатурного гипса), содержащих также 30-60% β – или α - полугидрата сульфата кальция, составляющих основу сухих смесей для приготовления штукатурных растворов [1].

С учетом возрастающих требований к разнообразию и архитектурной выразительности отделки фасадов зданий и интерьеров помещений, дороговизны импортных и дефицитности отечественных декоративно-облицовочных материалов, одной из перспективных областей применения ангидритового вяжущего является производство декоративно-облицовочных плит, сопоставимых по физико-техническим характеристикам с плитами из природного камня для внутренней и наружной облицовки стен зданий. В состав формовочной смеси наряду с вяжущим могут вводиться пигменты, заполнители, армирующие элементы.

Вместе с тем, недостаточная водостойкость изделий на основе ангидритового вяжущего, коэффициент размягчения которых составляет 0,4-0,5 ограничивает области их применения.

Для повышения водостойкости материалов на основе гипсовых и ангидритовых вяжущих применяются интенсивные способы уплотнения гипсобетонных смесей при формовании, введение в состав вяжущих добавок синтетических смол, гидрофобизирующих веществ или пропитка ими изделий, нанесение защитных покровных пленок из синтетических смол, гидрофобных веществ. Однако, исследования, проведенные под руководством, Ю.М.Бутта, А.В.Волженского, Ф.Ф.Алксниса и др., показывают, что наиболее эффективным и экономичным способом повышения водостойкости материалов на основе гипсовых и ангидритового вяжущих является введение в их состав добавок портландцемента, доменных гранулированных шлаков, итзвести в сочетании с активными минеральными добавками. Образующиеся при химическом взаимодействии компонентов вяжущего труднорастворимые соединения заполняют поры гипсового камня, уплотняя его, повышая водонепроницаемость и снижая растворимость. В результате проведенных исследований были созданы смешанные ангидритоизвестковозольное, ангидритоизвестковошлаковое, ангидритоизвестковопуццолановое, ангидритоцемент-нопуццо-лановое и ангидритошлакоцементное вяжущие повышенной водостойкости. Вяжущие обладают марками по прочности 150-200, коэффициентом размягчения - 0,6-0,8. Вместе с тем, повышенная водопотребность подобных вяжущих снижает прочностные показатели материалов на их основе. Содержание в составе вяжущих, до 15-25% портландцемента повышает их стоимость.

Одним из перспективных направлении в получении ангидритового цемента является использование в качестве сырья крупнотоннажных отходов промышленности как фосфогипс запасы которых составляют более 6 млн. тонн.

В состав вяжущих, наряду с гидравлическими добавками, входят модифицирующие добавки, направленно регулирующие свойства вяжущего (активизаторы твердения, пластификаторы, замедлители схватывания, наполнители). Технология получения вяжущих основана на использовании принципа механохимической активации компонентов. Повышение водостойкости материалов обеспечивается как за счет образования труднорастворимых продуктов при химическом взаимодействии компонентов вяжущего, так и формированием плотной структуры гипсового камня, при введении пластифицирующих добавок.

Композиционные ангидритовые вяжущие обладают марками по прочности до 500. В зависимости от значения коэффициента размягчения
(Kp), по степени водостойкости [3] различают вяжущие гипсовые и ангидритовые:

- средней водостойкости, при 0,45<Кр<0,6;

- повышенной водостойкости 0,6<Кр<0,8;

- водостойкие Кр>0,8.

Морозостойкость гипсового камня на основе композиционных гипсовых вяжущих составляет 50-125 циклов.

Существуют разработки по получению композиционного ангидритового вяжущего марок 350-400 (для образцов, приготовленных из теста нормальной густоты) повышенной водостойкости (коэффициент размягчения до 0,7).

Композиционные гипсовые и ангидритовые вяжущие повышенной водостойкости рекомендуются для производства наружных ограждающих стеновых изделий и конструкций для малоэтажного строительства, в том числе, возводимых методом монолитного бетонирования, декоративно-облицовочных плит для внутренней и наружной облицовки стен зданий, изготовления самонивелирующихся стяжек полов, штукатурных, кладочных, тампонажных растворов. Однако, результаты научно-исследовательских работ в области, разработки композиционных ангидритовых вяжущих повышенной водостойкости не нашли широкого практического применения. В связи с этим, для получения ангидритового вяжущего повышенной водостойкости на базе гипсового сырья конкретного месторождения необходима постановка систематических исследований влияния особенностей режимов обжига и модифицирующих добавок на свойства вяжущего.

Список использованных источников

1. Шульце В., Тишер В., Эттель В. – П. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих. – М.: Стройиздат, 1990. – 149 с.

2. Секейтова Б.Б., Соловьев В.И., Битабарова Л.Ж. Ангидрито-белитовое вяжущее на основе отходов промышленности и свойства изделий из него// Строительные материалы. – 1984. - №10. – с.14.

3. ТУ 21-0284757-1-90. Вяжущие гипсовые и ангидритовые повышенной водостойкости. – М.: Ассоциация строительных материалов, 1990. – 11 с.