Прессованные композиты на основе модифицированного гипсового вяжущего повышенной воздухостойкости

Водостойкость природных и искусственных строительных материалов принято оценивать по величине коэффициента размягчения. Однако в процессе эксплуатации материалы, например для ограждающих конструкций зданий, крайне редко подвергаются полному обезвоживанию или водонасыщению. Поэтому одним из важнейших критериев долговечности таких изделий является их стойкость к атмосферным воздействиям (воздухостойкость), оцениваемая путем проведения более жестких испытаний на попеременное увлажнение и высушивание. В настоящей работе изучена возможность повышения воздухостойкости прессованных композитов на основе модифицированного гипсового вяжущего. Разработан комплексный модификатор гипсового вяжущего вещества и структуры получаемых прессованных композитов, состоящий из карбонатсодержащего шлама химводоочистки теплоэлектростанций и моноаммонийфосфата. Исследовано влияние модификатора на изменение прочности при сжатии прессованных композитов в высушенном и водонасыщенном состоянии, коэффициентов размягчения и воздухостойкости, а также линейных деформаций контрольных образцов после установленного количества циклов попеременного увлажнения и высушивания. Установлено, что прессованные композиты на основе модифицированного гипсового вяжущего обладают высокой стойкостью к попеременному увлажнению-высушиванию. Комплексный модификатор обеспечивает формирование более прочной и монолитной структуры мелкокристаллического дигидрата сульфата кальция, дополнительно упрочненной труднорастворимым фосфатно-карбонатным каркасом. Предлагаемый способ модификации гипсового вяжущего препятствует расшатыванию структуры изготовленного из него прессованного камневидного материала при знакопеременных напряжениях, уменьшает линейные деформации и, как следствие, замедляет его усталостное разрушение. Технические характеристики полученных материалов являются достаточными для их использования, в частности в ограждающих конструкциях зданий.

А.В. КАКЛЮГИН¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Л.И. КАСТОРНЫХ¹, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Н.С. СТУПЕНЬ², канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. КОВАЛЕНКО², старший преподаватель (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

¹ Донской государственный технический университет (344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162)
² Брестский государственный университет им. А.С. Пушкина (224016, г. Брест, бульвар Космонавтов, 21, Республика Беларусь)

1. Гецелев А.В. Изделия высокой механической прочности на базе штукатурного гипса // Промышленность строительных материалов. 1946. № 6. С. 46–50.
2. Крыжановский Б.Б., Левитина М.В., Смирнов Н.В. Освоение метода полусухого прессования гипсовых строительных деталей. Сборник трудов РОСНИИМС. 1954. № 6. С. 189–208.
3. Волженский А.В., Рожкова К.Н. Структура и прочность двугидрата, образующегося при гидратации полуводного гипса // Строительные материалы. 1972. № 5. С. 26–28.
4. Волженский А.В. Зависимость прочности вяжущих от их концентрации в твердеющей смеси с водой // Строительные материалы. 1974. № 6. С. 26–28.
5. Юндин А.Н., Каклюгин А.В., Акопджанов Р.Г. Увеличение прочности и водостойкости прессованного строительного гипса. Эффективные технологии и материалы для стеновых и ограждающих конструкций: Материалы международной научно-практической конференции (12–15 декабря 1994 г.). Ростов н/Д: Рост. гос. академия строительства, 1994. С 87–92.
6. Kaklyugin A., Stupen N., Kastornykh L., Kovalenko V. Pressed composites based on gypsum and magnesia binders modified with secondary resources. Materials Science Forum. 2020. Vol. 1011, pp. 52–58. DOI: 10.4038/www.scientific.net/MSF.1011.52.
7. Каклюгин А.В., Трищенко И.В. Наилучшие доступные технологии в производстве строительных материалов и изделий. Строительство и архитектура – 2017. Инженерно-строительный факультет: Материалы научно-практической конференции. Ростов н/Д: ДГТУ, 2017. С. 185–191.
8. Трищенко И.В., Каклюгин А.В. Об оценке эффективности инвестиций в инновационные направления развития промышленности строительных материалов // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2018. Т. 8. № 2 (8). С. 73–83. DOI: 10.21285/2227- 2917-2018-2-73-83.1.
9. Коровяков В.Ф. Гипсовые вяжущие и их применение в строительстве // Российский химический журнал. 2003. Т. XLVII. № 4. С. 18–25.
10. Волженский А.В., Стамбулко В.И., Ферронская А.В. Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие, бетоны и изделия. М.: Стройиздат, 1971. 318 с.
11. Коровяков В.Ф. Перспективы производства и применения в строительстве водостойких гипсовых вяжущих и изделий // Строительные материалы. 2008. № 3. С. 65–67.
12. Будников П.П. Гипс, его исследование и применение. М.: Стройиздат, 1951. 418 с.
13. Ребиндер П.А. Физико-химические основы водопроницаемости строительных материалов. М.: Госстройиздат, 1953. 184 с.
14. Каклюгин А.В., Ступень Н.С., Касторных Л.И., Коваленко В.В. Зависимость водостойкости прессованных материалов на основе воздушных вяжущих веществ от величины открытой пористости // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2020. Т. 10. № 1. С. 68–75. DOI: 10.21285/2227-2917-2020-1-68-75.
15. Ферронская А.В. Долговечность гипсовых материалов, изделий и конструкций. М.: Стройиздат, 1984. 286 с.
16. Невский В.А. Усталость и деформативность бетона. М.: Вузовская книга, 2012. 264 с.
17. Патент РФ № 2078745. Сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий и способ ее приготовления / А.В. Каклюгин, А.Н. Юндин. Опубл. 10.05.1997.