ВЛИЯНИЕ ФТОРАНГИДРИТА НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА

На сегодняшний день, гипсовые вяжущие вещества широко применяются в строительной индустрии ввиду их ценных свойств. А именно, их экологичность и небольшие энергозатраты при их производстве (по сравнению с производством цемента) позволяют получать гипсовое вяжущее и материалы на его основе с высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами [1, с. 6-7].

Однако данный вид вяжущего обладает низкой прочностью и водостойкостью по сравнению с цементом и другими вяжущими веществами. Возможность применения композиционных гипсовых вяжущих веществ (КГВ), в строительстве, способно решить данные недостатки. Так, использование фторангидрита (ФА) - отхода химической промышленности, позволяет получить вяжущее вещество с повышенными показателями прочности на сжатие и изгиб, а также увеличенными сроками схватывания.

В данной статье описывается получение КГВ их двух видов гипсовых камней: Селеукского и Багарякского месторождений. Предложена оптимальная температура их дегидратации, а также оптимальное количество добавки фторангидрита в гипсовое вяжущее, позволяющая получить повышенные прочностные показатели КГВ.

Из гипсового камня было получено гипсовое вяжущее при разных температурах дегидратации: 120, 150 и 180 °С с изотермической выдержкой 2 ч. На рисунке 1 и 2 представлены зависимости сроков схватывания гипсового вяжущего Селеукского и Багарякского месторождений соответсвенно от температурной обработки гипсового камня.

Рисунок 1. Влияние температуры дегидратации на сроки схватывания гипсового вяжущего Селеукского месторождения

Рисунок 2. Влияние температуры дегидратации на сроки схватывания гипсового вяжущего Багарякского месторождения

Как видно из графиков, с увеличением температуры дегидратации гипсового камня Селеукского и Багарякского месторождений, сроки схватывания сокращаются.

Кроме того, определяли прочностные показатели гипсовых вяжущих в возрасте 2 часа и при постоянной массе.  На рисунках 3 и 4 представлены графики прочности от температуры дегидратации гипсового камня.

Рисунок 3. Влияние температуры дегидратации гипсового камня на прочность гипсового вяжущего Селеукского месторождения при m=const

Рисунок 4. Влияние температуры дегидратации гипсового камня на прочность гипсового вяжущего Багарякского месторождения при m=const

Получено, что при повышении температуры дегидратации гипсового камня, сроки схватывания вяжущего сокращаются. Прочность на сжатие и изгиб гипсового вяжущего увеличивается при увеличении температуры дегидратации гипсового камня, причём для Селеукского месторождения пик повышения прочности приходится на 150 ºС, а для Багарякского месторождения при выбранных температурах дегидратации пика повышения прочности не было достигнуто, поэтому эксперимент решили повторить при температуре дегидратации в 200 ºС.

Установлено, что оптимальная температура варки гипсового камня Селеукского месторождения - не более 150 ºС, а для камня Багарякского месторождения - 200 ºС.

Для получения композиционного гипсового вяжущего в качестве другого компонента был выбран фторангидрит производства АО «ГалоПолимер Пермь». Для оценки влияния количества фторангидрита на свойства гипсовых вяжущих были выбраны дозировки в количестве 10, 20, 30, 40, 50 % от массы вяжущего.

Так, с увеличением дозировки ФА, сроки схватывания КГВ существенно увеличиваются для обоих видов гипсовых вяжущих (рис.5,6).

Рисунок 5. Влияние количества фторангидрита на сроки схватывания гипсового вяжущего на гипсовом камне Селеукского месторождения

Рисунок 6. Влияние количества фторангидрита на сроки схватывания гипсового вяжущего на гипсовом камне Багарякского месторождения

На рисунке 7 представлены зависимости прочности от количества ФА в гипсовом вяжущем веществе (слева для вяжущего на гипсовом камне Селеукского месторождения, справа - для Багарякского месторождения).

Рисунок 7. Влияние количества ФА на прочность гипсовых вяжущих при m = const (слева для вяжущего на гипсовом камне Селеукского месторождения, справа - для Багарякского месторождения)

Получено, что с увеличением количества добавки ФА к гипсовым вяжущим веществам обоих видов сроки схватывания увеличиваются. Установлено что, добавление фторангидрита к гипсовому вяжущему веществу позволяет увеличить прочность на сжатие и изгиб у обоих видов вяжущих с увеличением количества добавки фторангидрита. Как для гипсового вяжущего на Селеукском камне, так и на Багарякском камне пик свойств пришелся на процентное содержание фторангидрита в 40 % (увеличение прочности при добавление в вяжущее составило почти 2,5 раза для обоих видов вяжущего).

Список литературы:

1. Гонтарь Ю.В. Гипсовые и гипсоангидритовые растворные смеси для отделочных работ / Ю.В. Гонтарь // Строительные материалы. 2006. № 6 (168). С. 6-7.