|
 Сухие строительные смеси на основе гипсовых вяжущих
В настоящее время производство сухих строительных
смесей является одной из динамично развивающихся отраслей строительной
индустрии России. Реализованы достаточно крупные проекты с иностранным
участием по строительству заводов сухих смесей на гипсовом вяжущем. В
качестве примеров можно привести предприятия «ТИГИ – КНАУФ»
г.Красногорск Московская обл. и «ПОБЕДА – КНАУФ» г.Санк-Петербург.
Налажен выпуск сухих гипсовых смесей отечественного производства под
торговыми марками Глимс, Боларс, Юнис и др.
Однако, в сравнении с
производством и применением сухих смесей на основе цемента, объём
использования сухих гипсовых смесей не велик. В настоящее время
наибольшее распространение в строительстве получили штукатурные и
шпатлевочные составы.
Рассмотрим некоторые отличительные особенности гипсовых растворов на
основе сухих смесей в сравнении с цементными растворами аналогичного
назначения.
Известно, что гипсовые и гипсоизвестковые штукатурки обладают низкой
теплопроводностью, имеют высокую скорость набора прочности и короткий
период высыхания, что позволяет сократить длительность выдержки
оштукатуренной поверхности стены перед чистовой отделкой. Штукатурки на
основе гипса способны обеспечить оптимальную влажность воздуха во
внутренних помещениях зданий, т.к. способны впитывать излишнюю влагу
воздуха, а при необходимости отдавать её обратно. По данным «ТИГИ КНАУФ
Маркетинг» при использовании гипсовых штукатурок по сравнению с
известково-цементными штукатурками расход материалов значительно ниже,
что позволяет из одной и той же массы сухой смеси получать в 2 раза
большую площадь оштукатуренной поверхности стен.
Гипсовые шпатлевки отличаются практически полным отсутствием усадки,
вследствие этого обладают повышенной трещиностойкостью, а также хорошей
адгезией и шлифуемостью. Следует отметить, что такие шпатлевки являются
универсальными и совестимы со всеми видами воднодисперсионных красок
строительного назначения.
Значительный интерес представляют сухие гипсовые смеси для монтажных
работ, которые используются для приклеивания листовых и плиточных
материалов, а также применяются при сборке перегородочных плит
пазогребневой конструкции. В этом случае необходимо, чтобы гипсовые
растворы на основе таких смесей обладали как клеящими, так и
шпатлевочными свойствами. Это позволяет при монтаже внутренних
перегородок одним составом сухой смеси производить монтажные работы и
подготовку поверхности перегородки к чистовой отделке.
Накопленный опыт производства и применения сухих гипсовых смесей
показывает, что основные технические свойства гипсовых растворов прежде
всего зависят от вида гипсового вяжущего, использованного в составах
сухих смесей. Дело в том, что в отличие от цементных растворов гипсовые
составы содержат небольшое количество минеральных наполнителей.
Вследствие этого количество гипсового вяжущего в сухих смесях чаще
всего находится в пределах 70-90% по массе и свойства использованного
вяжущего во многом определяют качество сухой гипсовой смеси.
В Германии согласно DIN 1168 в зависимости от состава строительный гипс
подразделяется на следующие виды: штукатурный, представленный
полугидратом сульфата кальция или его смесью с ангидритом; специальный
гипс, включая разновидности специальных штукатурных гипсов,
представленный в основном a – полугидратом с химическими регулирующими
добавками; гипсосодержащие составы с добавками регуляторами и
наполнителями, предназначенные для таких работ, как монтаж
гипсокартонных плит и заделка швов с последующим шпатлеванием
поверхности. В отечественной практике существует иной подход к
классификации гипсовых вяжущих. В соответствии с ГОСТ 125-79 гипсовые
вяжущие изготавливаются в достаточно широком диапазоне прочностей при
сжатии от 2 до 25 МПа. В зависимости от сроков схватывания, они
подразделяются на быстро-, нормально- и медленнотвердеющие, а - от
степени помола- подразделяются на вяжущие грубого, среднего и тонкого
помола.
Поэтому, выбор вяжущего соответствующего качества становится
первостепенной задачей для каждой разновидности сухой гипсовой смеси с
учетом её функционального назначения.
В качестве примеров рассмотрим некоторые составы штукатурных,
шпатлевочных и монтажных (клеевых) смесей. Для применения в сухих
смесях такого назначения нами были проверены следующие виды вяжущих:
полугидрат сульфата кальция ? - модификации (строительный гипс марки
Г4) и a - модификации (формовочный гипс) марки Г13 различных
заводов-изготовителей; гипсоцементнопуццолановое вяжущее ГЦПВ комбината
«Гипсобетон»; ангидритовое вяжущее из природного ангидрита Порецкого
месторождения, а также полугидрат сульфата кальция a - модификации и
ангидритовое вяжущее из фосфогипса – отхода Воскресенского химкомбината
( Московская обл.).
Некоторые технические характеристики гипсовых растворов из различных сухих смесей показаны в табл.1.
Водоудерживающую способность гипсовых растворов определяли по ГОСТ 5802
– 86. Водопоглощение и прочность при сжатии затвердевших растворов
оценивали в соответствии с требованиями ГОСТ 23789 – 79, а прочность
сцепления на отрыв - по ГОСТ 379 – 95. Проверку технических
характеристик затвердевших растворов, а именно прочности при сжатии и
прочности сцепления на отрыв производили не ранее 7 суток после
затворения гипсовой сухой смеси водой. Как видно из данных табл.1., штукатурные
растворы из сухих гипсовых смесей имеют достаточно высокие показатели и
могут быть успешно применены для внутреннего выравнивания стен зданий с
сухим и нормальным микроклиматом помещений, а составы на ГЦПВ и
ангидритовом вяжущем могут быть использованы также во влажных
помещениях. Аналогичные показатели имеют монтажные (клеевые) смеси на
гипсовых вяжущих ? - модификации и гипсоцементнопуццолановом вяжущем.
Что касается изготовления шпатлевочных сухих смесей, то в этом случае
необходимо применять вяжущие и минеральные наполнители тонкого помола с
размером частиц не более 0,2 мм, а для высококачественных шпатлевок -
не более 0,1 мм. Наилучшие результаты нами были получены при
использовании в таких составах формовочного гипса и высокопрочного
гипсового вяжущего из отходов фосфогипса. Вполне приемлемым для
использования в шпатлевочных составах повышенной водостойкости является
ангидритовое вяжущее из природного сырья.
Особый интерес представляют исследования влияния современных видов
химических добавок на свойства вышеуказанных гипсовых растворов на
основе сухих смесей. Известно, что введение в цементные составы
водоудерживающих (сложные эфиры целлюлозы), загущающих (эфиры крахмала)
добавок в сочетании с редиспергируемыми полимерными порошками на основе
сополимеров винилацетата и других подобных добавок приводит в
большинстве случаев к заметному понижению скорости гидратации
портландцемента на начальной стадии твердения цементных растворов.
Поэтому, для регулирования сроков твердения в такие смеси целесообразно
вводить ускорители твердения цемента.
Однако в случае гипсовых растворов влияние этих добавок как по
отдельности, так и в определенном их сочетании практически не оказывает
влияния на скорость схватывания гипсовых растворов. Поэтому, для всех
видов сухих гипсовых смесей, за исключением ангидритовых, используются
специальные добавки для увеличения сроков схватывания гипсовых
растворов и их жизнеспособности. Это необходимо для сохранения
вязкопластичной консистенции растворов при нанесении их на различные
поверхности стеновых материалов с последующей обработкой
соответствующими рабочими инструментами.
К наиболее известным добавкам, замедляющим сроки схватывания гипсовых
растворов, в первую очередь следует отнести различные клеи животного
происхождения в порошкообразном виде; модифицированные твердые
лигносульфонаты, винную и лимонную кислоты и их соли. В некоторых
случаях может быть использована карбоксиметилцеллюлоза в сочетании с
полифосфатами натрия или лигносульфонатами натрия, а также с гидратной
известью и бурой. Для этих же целей подходят соли фосфорной и борной
кислот.
Проведенные исследование показали, что при правильном подборе составов
и введении в гипсовые смеси такого рода комплексных добавок при
использования быстротвердеющего вяжущего сроки схватывания составляют:
начало 35-40 мин., конец – 120 мин. и более. При этом прочностные
характеристики затвердевших растворов на основе сухих смесей на
гипсовом вяжущем марки Г4 составляют к 7 суткам твердения образцов:
прочность при сжатии 3,9-4 МПа; а прочность сцепления с бетонным
основанием - 0,2-0,25 МПа.
Заслуживает особого внимания такой показатель технических свойств сухих
строительных смесей как их влажность. Если точно следовать указаниям
ГОСТ 28013-93 «Растворы строительные. Общие технические условия», то
влажность сухих растворных смесей независимо от вида вяжущего не должна
превышать 0,1% по массе. Практика производства сухих смесей показывает,
что большинство изготовителей цементных смесей достаточно надежно
обеспечивает этот показатель и только в отдельных случаях отмечено
увеличение влажности сухой смеси до 0,2%, как правило, из-за
использования минеральных наполнителей с несколько завышенной
влажностью.
Иначе обстоит дело с влажностью сухих гипсовых смесей, так как гипсовые
вяжущие по сорбционной способности значительно отличаются от
портландцемента. Заводы производители сухих гипсовых смесей,
базирующиеся на вяжущих собственного производства, имеют реальную
возможность изготовления сухих смесей с влажностью в пределах 0,1% по
массе. Характерным примером такого производства является продукция ООО
«КНАУФ ГИПС» г.Красногорск, где за все время выпуска сухих гипсовых
смесей не было отмечено превышения этого показателя. Совершенно в иных
условиях оказываются изготовители сухих гипсовых смесей, работающие на
товарном гипсовом вяжущем. Как показывает входной контроль начальная
влажность вяжущего в данном случае, как правило, заметно превышает
вышеуказанный показатель, вследствие чего даже при правильном ведении
технологического процесса изготовления сухих смесей конечная их
влажность чаще всего находится в пределах 0,7 – 0,8% по массе.
Нами были проведены исследования влияния повышенной влажности сухих
гипсовых смесей на стабильность технических показателей при длительном
хранении смесей в герметичной упаковке. Проверено влияние 6-ти
месячного хранения гипсовых штукатурных и шпатлевочных смесей на
некоторые технические характеристики и прежде всего на сроки
схватывания гипсовых растворов на основе этих смесей. Результаты этих
испытаний приведены в табл.2. Анализ полученных результатов испытания
гипсовых растворов из сухих гипсовых смесей с повышенной влажностью 0,7
– 0,8% после их длительного хранения позволяет сделать заключение, что
при правильном хранении такие смеси сохраняют свои первоначальные
свойства без существенного изменения в течение полугода. При дальнейшем
их хранении требуется обязательная проверка основных характеристик
перед использованием в деле.
Все вышеперечисленные сведения об особенностях изготовления и
применения сухих гипсовых смесей строительного назначения
свидетельствуют о некоторых специфических отличиях таких смесей от
аналогичных по назначению цементных, цементно-известковых или
известковых смесей. Эти особенности должны быть отражены при разработке
новых стандартов на смеси сухие растворные, применяемые при
строительстве, ремонте и реконструкции различных зданий и сооружений.
Ю.В.Гонтарь, А.И.Чалова
|
