Строительство и архитектура / 4. Современные строительные материалы
Мирюк О.А.
, д.т.н.
Рудненский
индустриальный институт, Казахстан
Особенности
приготовления и твердения
гипсомагнезиальных
композиций
Преимущества сочетания каустического
магнезита с сульфатом кальция отмечены в работах [1]. Нашими исследованиями [2]
доказана возможность замены до 40 – 60%
каустического магнезита полуводным сульфатом кальция. При этом обеспечиваются
условия для более полной гидратации магнезиальной и сульфатной составляющих;
прочность смешанного вяжущего зачастую превосходит контрольные показатели. Гипсомагнезиальные
композиции отличаются малой энергоемкостью производства, интенсивным твердением
и высокой прочностью. Магнезиальные материалы выгодно отличаются повышенной адгезией к различным видам
заполнителя. Широкое применение техногенных заполнителей обеспечивает
технологии магнезиальных материалов ресурсосберегающий характер.
Цель
работы
– исследование влияния условий приготовления и твердения гипсомагнезиальных композиций.
Объект исследования –
смешанные вяжущие, полученные из каустического магнезита ПМК – 75,
строительного гипса Г–5АII (полугидрат сульфата кальция). Содержание гипсового
компонента в различных композициях составляло 40%. Вяжущие затворяли раствором
хлорида магния. В качестве комплексного заполнителя использована смесь
древесных опилок (фракция 0,315 – 0,14 мм) и
микросферы – отходов теплоэнергетики.
Свойства многокомпонентных материалов зависит от
способа приготовления массы. Исследованы композиции, включающие различные по составу
и состоянию компоненты, поэтому интересно влияние способа приготовления
формовочной массы на свойства композиций.
Приготовление формовочной массы, при одинаковой
рецептуре, осуществлялось семью разными способами. Схемы способов приготовления
на рисунках 1 – 7. Результаты испытаний материалов представлены в таблице 1.
Таблица
1 – Влияние способа приготовления на свойства композиций
|
Номер способа |
Жидкое : твердое |
Плотность, кг/м3 |
Предел прочности при сжатии, МПа, в возрасте 7 сут |
|
1 |
0,57 |
1236 |
15,5 |
|
2 |
0,54 |
1213 |
11,5 |
|
3 |
0,57 |
1230 |
9,4 |
|
4 |
0,51 |
1160 |
11,3 |
|
5 |
0,49 |
1195 |
9,0 |
|
6 |
0,57 |
1207 |
8,7 |
|
7 |
0,54 |
1102 |
10,7 |
Результаты исследований показали
предпочтительность способа 1 приготовления формовочной массы,
предусматривающего первоначальное затворение
смешанного вяжущего вещества раствором хлорида магния, затем последовательное
добавление заполнителей с тщательным перемешиванием до полного равномерного
распределения частиц в формовочной массе.
Рисунок 1 – Способ 1
приготовления формовочной массы
Рисунок 2 – Способ 2
приготовления формовочной массы
Рисунок 3 – Способ 3
приготовления формовочной массы
Рисунок 4– Способ 4
приготовления формовочной массы
Рисунок 5 – Способ 5
приготовления формовочной массы
Рисунок 6 – Способ 6
приготовления формовочной массы
Рисунок 7 – Способ 7
приготовления формовочной массы
Для регулирования темпами твердения композиций
исследовано влияние режима тепловой обработки на прочность материала. После
предварительного выдерживания после формования в течение 1 ч образцы сушили при
температуре 500С (таблицы 2 и 3). Прочность высушенных образцов в
2,1 – 2,5 раза превысила показатели прочности образцов нормального твердения.
Таблица
2 – Влияние режима твердения на свойства композитов с различным содержанием
строительного гипса
|
Содержание гипсового компонента, % |
Время сушки, ч |
|||||
|
3 |
7 |
|||||
|
плотность, кг/м3 |
прочность,
МПа, в
возрасте, сут |
плотность, кг/м3 |
прочность,
МПа, в
возрасте, сут |
|||
|
1 |
7 |
1 |
7 |
|||
|
0 |
1285 |
18,8 |
18,8 |
1250 |
13,1 |
17,9 |
|
25 |
1276 |
12,9 |
15,8 |
1252 |
11,1 |
16,0 |
|
50 |
1331 |
9,9 |
10,9 |
1304 |
8,2 |
11,6 |
Таблица
3 – Влияния режима твердения на свойства композитов с различным содержанием вяжущего
вещества и заполнителя
|
Вяжущее: заполнитель |
Время сушки, ч |
|||||
|
3 |
7 |
|||||
|
плотность, кг/м3 |
прочность,
МПа, в возрасте, сут |
плотность, кг/м3 |
прочность,
МПа, в
возрасте, сут |
|||
|
1 |
7 |
1 |
7 |
|||
|
50:50 |
1027 |
5,8 |
6,1 |
1023 |
5,1 |
7,2 |
|
65:35 |
1276 |
12,9 |
15,8 |
1252 |
11,1 |
16,0 |
|
80:20 |
1651 |
18,3 |
25,6 |
1645 |
13,8 |
18,3 |
Выводы. Для
упрочнения гипсомагнезиальных композиций целесообразен первичный контакт
смешанного вяжущего с затворителем при
приготовлении формовочных масс. Интенсификация твердения композиций достигается
при кратковременной низкотемпературной сушке.
Литература:
1. Вайвад А.Я. Магнезиальные вяжущие
вещества. Рига: Зинанте, 1972. 310 с.
2. Мирюк О.А.
Особенности приготовления пеномасс для бесцементного ячеистого бетона //Техника
и технология силикатов. 2011. Т. 18. № 3. С. 12 – 17.