Влияние супер- и гиперпластификаторов на водогипсовое отношение и прочность затвердевшего гипсового камня

Автор: П. Г. Василик, А. И. Чалова
Источник: Журнал Строительные материалы № 9, 2002 г.

В последнее время материалы на основе гипса активно захватывают рынок строительных отделочных материалов, вытесняя при этом традиционные составы на основе цемента. Причин для этого множество.

Так рецептуры самонивелирующихся составов на основе цемента очень сложны, так как необходимо компенсировать усадку цементного камня и получить материал с высокой ранней прочностью. В этих составах очень часто используется до 10 % глинозёмистого цемента, что не может не сказаться на себестоимости конечной продукции.

Самонивелирующиеся материалы на основе гипса меньше подвержены деформациям при процессах твердения, и, как следствие, из этого, в этих материалах значительно ниже внутренние напряжения и выше трещинностойкость.

Острой проблемой для России, на данный момент, является нехватка высокопрочного гипса (марка прочности на сжатие 100 и выше), без которого затруднительно получить требуемую для напольных покрытий прочность.

При этом известно, что при снижении водогипсового отношения, увеличивается прочность конечного материала, но при этом также происходит снижение подвижности раствора (рис. 1). Зависимость прочности гипсового материала от водо-твердого соотношения

Рисунок 1 – Зависимость прочности гипсового материала от водо-твердого соотношения

Использование супер- и гиперпластификаторов — решение проблемы.

ЗАО «ЕвроХим-1» поставляет на Российский рынок целый ряд пластификатров немецкой фирмы Degussa Construction Polymers. Это суперпластификаторы с водоредуцирующим эффектом более 20 % — сульфомеламинформальдегидные пластификаторы Melment F 10, Melment F 15G и гиперпластификаторы с водоредуцирующим эффектом более 30 % — поликарбоксилатные пластификаторы Melflux 1641F, Melflux 2641F, Melflux 2651F, Melflux РР 100F. При этом производитель рекомендует использование поликарбоксилатных пластификаторов только в цементных системах. В гипсовых же системах в рецептурах чаще используется Melment F 15G и Melment F 17G.

Влияние Melment F 15G и Melment F 17G на подвижность составов на природном полуводном гипсе (рис. 2). По данным специалистов Degussa Construction Polymers.

Рисунок 2 – Водоредуцирующая способность Melment F 15G и Melment F 17G (По данным специалистов Degussa Construction Polymers)

Для проверки этих данных специалисты ВНИИСТРОМ им П. П. Будникова провели сравнительные оценочные испытания, цель которых была доказать, что и на строительных гипсах низкой марочной прочности можно получить прочные гипсовые полы, удовлетворяющие современным требованиям.

Рисунок 3 – Водоредуцирующая способность Melment F 15G и Melment F 17G (По данным специалистов Degussa Construction Polymers)

Использованные сырьевые материалы:

• строительный гипс марки Г5 ЗАО Самарский гипсовый комбинат;
• гидратная известь — ОАО  «Забудова» Республика Беларусь;
• замедлитель твердения: винная кислота;
• пластифицирующие добавки Melment F 10, Melment F 15 G, Melflux 1641F, Melflux 2641F, Melflux РР 100F.

Подвижность раствора определялась с использованием органического стекла, латунного цилиндра с внутренним диаметром 30 мм и высотой 50 мм, а также линейки. Водогипсовое отношение подбиралось таким образом, чтобы растекаемость раствора была постоянной и составляла 12 см.

Гипсовое вяжущее — 97,2; Гидратная известь — 2,5; Винная кислота — 0,1 Из приготовленных растворных смесей вышеуказанных составов № 1–6 были отформованы образцы-балочки размером 4×4×16 см. После 2-х суточного твердения в нормальных температурно-влажностных условиях образцы были высушены при температуре 42–450 °С до постоянного веса. После высушивания образцы были испытаны на прочность при изгибе и при сжатии по ГОСТ 23789–79.

Дозировки пластификаторов были взяты с явным избытком, только для уравновешивания вклада супер- и гиперпластификаторов в себестоимость рецептуры (последние намного дороже). Так, например, проверочное исследование лаборатории Волгоградского гипсового завода показали, что Melment F 15G эффективен и при существенно более низких дозировках. Подвижность раствора в данном случае определялась цилиндром с внутренним диаметром 50 мм и высотой 100 мм (ГОСТ 23789–79 «Вяжущее гипсовое методы испытнаий»)

Для гипса разных производителей характерен и различный отклик на воздействие пластификаторов.

Melment F 15G влияет также на расширение гипса.

Рисунок 4 – Влияние Melment F 15G на расширение гипса

Практика показывает, что и на строительных низкомарочных гипсах при применении суперпластификаторов Melment и гиперпластификаторов возможно получение высокопрочных наливных гипсовых полов.

Список источников

1. Принципы создания полимерных композиционных материалов / Берлин, С. А. Вольфсон, В. Г. – М.: Химия, 1990. – 440 с.
2. Сборник аналитических и проблемных задач по курсу «Принципы создания полимерных композиционных материалов. / Под ред. Л. Б. Кандырин, И. Д. Симонов-Емельянов – М.: ЮНИТИ, 1999. – 464 с.
3. Основы технологии переработки пластмасс / Под ред. В. Н. Кулезнёва, В. К. Гусева. – М.: Химия, 1995. – 488 с.
4. От гарцовки — к модифицированным сухим смесям / Под ред. П. И. Мешков, В. А. Мокин. – М.: Издательство АСВ, 1999. – 488 с.
5. Армированные волокнами вяжущие композиционные материалы: вклад полиамидных волокон / Под ред. Доктор М. Сари, Дж. Лекселент. – Санкт-Петербург: Химия, 2001. – 488 с.