Гипсовые вяжущие вещества и их применение в строительстве

При проведении исследований применялись следующие материалы :

-гипсовое вяжущее-полуводный гипс марки Г-7.

-карбитный ил с ацетиленовой станции Г. Одинцово.

- микрокремнезем Новолипецкого мсталлургического завода.

-биокремнезем Диатомитового комбината Г. Инзы.

Для идентификации новообразований, входящий в cостав образцов, и сравнительного анализа их пористости были изготовлены:

- контрольные образцы из гипсового вяжушеrо (СОСТАВ№1);

- образцы из многокомпонентного гипсовoго вяжущего состава:80%- rипсовое вяжушее; 20%-илистокремниземистая добавка на основе микрокремнизма и карбитного ила ( соотношение SiO2 /Ca( OH)2-1,1)( СОСТАВ №2)

- образцы из многокомпонентного гипсовoго вяжущего состава:80%- rипсовое вяжушее; 20%-илистокремниземистая добавка на основе биокремнизма и карбитного ила ( соотношение SiO2 /Ca( OH)2-0,6)( СОСТАВ №3)

Все составы многокомпонентных гипсовых вяжущих приготавливались из теста нормальной густоты исходного гипса путем ввода в состав данных вяжущих пластифицирующей добавки в необходимом объеме.

Рентгеновский aнaлиз проводился на дифрактометре ARL Xtra(Швейцария). Изучение микроструктуры затвердевшего камня осущетсвялось на растровом электронном микроскопе Quantа 200, оснащенным рентгеновским спектрометром для проведения элементного микроанализа (EDAX). Исследование размеров пор и их распределения определялись с помощью анализатора удельной поверхности и размеров пор NOVA 2200e. Данные исследования проводились в НИИ ( строительных материалов и технологий) ФГБОУ ВПО (МГСУ).

На первом этапе исследований выдвинута об образовании в составах смешанных гипсовых вяжущих с применением низкоосновных гидросиликатов, а так же о формировании в данных составах более мелкопористой структуры затвердевшего камня, что в свою очередь может привести к повышению морозостойкости гипсового вяжущего. Исследования исходного и многокомпонентного гипс.вяж. производились на стандартных образцах - балочках размером 4Ч4Ч16 см, подготовленных из теста нормальной густоты исходного гипса, которые были испытаны в возрасте 28 сут. Выдежка образцов осуществлялась в различных условиях( естественно-сухие условия, тепловлажная обработка при 80°С (8 ч изотермической выдержки), нормальные условия в камере нормального твердения). На основе приведенных исследований с использованием гипсовых вяжущих ( с активностью (4-7 МПа) были получены следующие результаты :

1. Разработаны составы и технология гипс.вяж. повышенной водостойкости на основе промышленных отходов, применение которых позволяется повысить прочность исходного гипса при использовании илисто-кремнеземистой добавки на основе микрокремнезема и карбитного ила в водонасыщенном состоянии в 2,1 раза, а в высушенном состоянии в 1,4 раза, с коэффициентом размягчения до 0,9.

2. Выявлены закономерности влияния состава илисто-кремнеземистой добавки на свойства гипс.вяж. повышенной водостойкости на основе промышленных отходов. Оптимальное отношение между кремнеземом и карбитным илом в составе добавки составляет 1-1,2, а между последними 0,5-0,7. Определены пределы оптимальных дозировок супер-пластификатора С-3 в количестве 0,1-0,12% от массы используемого кремнезема и 0,14-0,16% от массы биокремнезема. Определена оптимальная концентрация илисто-кремнеземной добавки, которая составляет от 20 до 30%.

3. Установлены закономерности влияния условий твердения на физико-механические свойства. Для получения материала с повышенной водостойкостью требуется ТВО или его выдержка в нормальных условиях в течение 28 сут.Применеие добавки не требует особых условий твердения.

Для подтверждения данной гипотезы был проведен рентгенофазовый и электромикроскопический анализы, а так же исследование размеров пор и их распределение.

На дифрактограме образцов с добавлением добавки навблюдается ряд дифракционных максимумом, соответсвующий закристаллизованным низкоосновным гидросиликатам кальция C--S--H (I) в концентрации 5,3(5)% и 7,1(5)% по массе образцов с кремнеземистой составляющей на основе микрокремнезема и биокремнезема соответственно.

На снимках образцов с добавлением добавки, полученных с помощью электронного микроскопа при увеличении в 500 раз, пространно=ство между крупными четками призматическими кристаллами двуводородного гипса заполнено переплетенными волокнами тоберморитоподобных низкоосновных гидросиликатов кальция.

Результаты исследований поровой структуры показали, что обновной объем пор многокомпонентного гипс.вяж. состовляет 0,019-0,075 см3/г, а у исходного гипса 0,141 см3/г, что позволяет характеризовать структуру как мелкопористую. Общая пористость гипсового камня на основе многокомпонентного гипсового вяжущего приблизительно одинакова с общей пористостью обычного гипсового камня(37 и 36%), но открытых пор уу гипс.вяж на основе промышленных отходов значительно меньше (15 и 25%), что может привести к повышению морозостойкости гипс.вяж.

С помощью рентгенофазового анализа идентифицированы новообразования, включающие низкоосновные гидросиликаты кальция -C--S--H(I)/ Благодаря электронной микроскопии установлено, что пространство между крупными четкими призматическими кристаллами заполнено переплетенными волокнами тоберморитоподобных низкоосновных гидросиликатов кальция.

Применение гипс.вяж на основе промышленных отходов открывает возможность использовать их в помещениях с относительной влажностью более 60% и для ограждающих конструкций. Отличительная особенность- привлечение обременительных и не используемых в настоящее время отходов.

Распределение пор по размерам по методу BJH затвердевшего камня Состав

Распределение пор по размерам по методу BJH затвердевшего камня Состав2

Распределение пор по размерам по методу BJH затвердевшего камня Состав3

§6. Применение гипса в строительстве

Гипс известен в строительной сфере уже довольно давно.

На протяжении многих лет гипс заменялся цементом только потому, что изделия из гипса не переносили влаги.

На сегодняшний момент изобретен специальный влагостойкий гипс, а точнее, изделия из него:

* стеновые панели,

* панели для потолка,

* воздуховоды,

* перегородки.

Рынок строительных материалов постоянно пополняется новинками, среди которых моно найти изделия из гипса.

К примеру, несколько лет назад везде применялся гипсокартон. Но с изобретением стекловолокна, появились армированные стеновые панели из гипса.

Кроме того, гипс входит в состав так называемых «тампонажных цементов», то есть цементов, которые применяют для консервации газовых скважин.

Производство гипса гораздо дешевле с экономической точки зрения.

Преемник гипса - это цемент, который в процессе производства сильно загрязняет экологию.

Для обжига цементного клинкера требуется большое количество энергии.

Изделия из гипса долговечнее, чем пластиковые, виниловые и металлические.

Современная штукатурка с использованием гипса почти не подвержена воздействию атмосферных осадков.

Строительная промышленность осваивает производство новых видов отделочных и строительных материалов.

Среди них: гипсовые пазогребневые блоки, которые со временем придут на замену традиционным шлакоблокам.

Благодаря своим свойствам как:

* экологичность,

* легкость,

* негорючесть,

* простота монтажа и обработки, гипс завоевывает новые рынки и области применения.

Литература

1. Н.В.Козлов, А.И.Панченко, А.Ф.Бурьянов, В.Г.Соловьев. Микроструктура гипсового вяжущего повышенной водостойкости . Строительные материалы.--2014.--№5.--72.

2. И.В. Бессоносов, Р.И. Шигапов, В.В. Теплоизоляционный пеногипс в малоэтажном строительстве. Строительные материалы.--2014.--№5.--9.

3. http://cad2.ru/material/vv/gips/56-chast-28-tverdenie-gipsa.html

4. http://www.stp71.ru/analitic/penogips.shtml

5. Строительные материалы. И. А. Рыбьев, М.: Изд-во Высш. шк., 2002.--701с.

6. С.А. Сеньков, Н.С. Семейных, Г.И. Яковлев, И.С. Полянски, Адгезионные свойства гипсового вяжущего в присутствии калийсиликатного цемента . .Строительные материалы.--2015.--№1.--69.

7. В.Б. Петропавловская, Т.Б. Новиченкова, Ю.Ю. Полеонова, А.Ф. Бурьянов, Модифицированные гипсовые безобжиговые композиты .Строительные материалы.--2013.--№5.--76.

Размещено на Allbest.ru