современные химические добавки для сухих строительных

СОВРЕМЕННЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ ДЛЯ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ И РАСЧЕТ ИХ ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА
Б.Я.Трофимов, Л.Я.Крамар, Т.Н.Черных, А.Е.Захезин (Челябинск, Россия)
http://stroymatexpert.ru/@D=18.html
В настоящее время значительную часть отделочных работ в строительстве производят с помощью сухих строительных смесей. В состав сухих строительных смесей входят вяжущее, заполнитель и комплекс необходимых добавок.
Основными химическими добавками в сухих строительных смесей являются эфиры целлюлозы, редиспергируемые полимерные порошки, гидрофобизаторы и пластификаторы. На российском рынке представлено большое разнообразие таких добавок. Однако,
главным образом, это добавки зарубежного производства и в литературе нет достаточных сведений об особенностях их применения, способах расчета количества и объемах дозировок. Кроме того, существует вероятность, что их дозировки, которые указываются
производителями, могут быть завышены. Так как большинство подобных добавок имеют высокую стоимость и зачастую составляют основную долю в себестоимости смеси, то вопрос о выявлении их оптимального количества очень актуален. Также в литературе нет
однозначных сведений о том, как следует рассчитывать некоторые добавки, например, эфиры целлюлозы: на массу вяжущего или массу сухой строительной смеси.
В связи с этим необходимо было:
1. Определить оптимальные дозировки зарубежных добавок эфиров целлюлозы, редиспергируемых полимерных порошков и гидрофобизаторов.
2. Выяснить, как необходимо рассчитывать добавку эфиров целлюлозы: на массу цемента или массу всей сухой строительной смеси.
Для проведения работ применяли портландцемент Коркинского цементного завода ПЦ 400 Д 20, песок Кичигинского месторождения с Мк=1,2, а также добавки:
– эфир целлюлозы метилгидрооксипропилцеллюлоза (МГПЦ) Mecellose FMC 22501;
– редиспергируемый полимерный порошок (РПП) Mowilith Pulwer LDM 2080P;
– гидрофобизатор Ceasit1.
Подготовку образцов, определение водоудерживающей способности растворных смесей, прочности сцепления раствора с основанием и прочности растворов при сжатии проводили по ГОСТ 5802, гидрофобность по методике /1/.
Следует отметить, что практически ни одна современная качественная сухая смесь не обходится без добавки эфиров целлюлозы, которую вводят для улучшения удобообрабатываемости растворных смесей, повышения их водоудерживающей способности, снижения
потерь при использовании, а также повышения прилипаемость к основанию.
Для выявления оптимального количества добавки эфиров целлюлозы определяли водоудерживающую способность растворных смесей с различным ее количеством (0…0,1% от массы сухой строительной смеси).
Анализ изменения водоудерживающей способности растворных смесей в зависимости от расхода цемента и количества добавки МГПЦ (рис.1 и 2) показывает, что при расчете МГПЦ на массу цемента (рис.1) с увеличением количества вяжущего в растворной смеси
(Ц:П) повышается водоудерживающая способность, а при расчете МГПЦ на массу всей сухой строительной смеси (рис. 2) на водоудерживающую способность оказывает влияние только изменение дозировки добавки, при этом зависимость от цементно-песчаного
отношения не прослеживается.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что добавка распределяется по всем составляющим растворной смеси, связывая воедино цемент и песок, что способствует образованию удобонаносимой вязкой массы. Следовательно, количество добавки эфиров
целлюлозы необходимо рассчитывать на всю массу сухой строительной смеси.
Из зависимостей (рис. 1 и 2) видно, что водоудерживающая способность растет прямо пропорционально количеству вводимой добавки эфиров целлюлозы, а введением МГПЦ в пределах 0,1% от массы сухой строительной смеси водоудерживающая способность
растворных смесей повышается до 99 %. Однако большинству смесей для получения хорошей удобообрабатываемости, при которой они не расслаиваются и легко наносятся, достаточно иметь водоудерживающую способность около 97%. Следовательно,
необходимое количество добавки МГПЦ составляет 0,04…0,06 % от массы сухой строительной смеси (рис. 2).
Добавки РПП вводятся в сухие строительные смеси главным образом для обеспечения растворам повышенной прочности сцепления с основанием, а также прочности растворов на растяжение при изгибе. В литературе /2, 3/ рекомендуются дозировки этих добавок в
размере 5…10 % от массы цемента. Для проверки этого было проведено исследование влияния количества РПП
Mowilith Pulwer LDM 2080P на прочность сцепления раствора с бетонным основанием. Зависимость представлена на
рис. 3.
Из полученной зависимости (рис. 3) видно, что редиспергируемый порошок интенсивно повышает адгезию при дозировке до 5 % от массы цемента, далее прочность сцепления с основанием повышается незначительно, а стоимость продукта существенно
увеличивается. То есть для обычных сухих строительных смесей достаточной является дозировка РПП 2,5…3,0 %, а в ответственных случаях следует вводить эту добавку в количестве 5% от массы цемента. Дальнейшее повышение дозировки с точки зрения
экономии является нерациональным.
При оштукатуривании цокольных этажей здания, которые систематически подвергаются увлажнению, в сухие строительные смеси вводят добавку гидрофобизатора. Она придает растворам водоотталкивающие свойства. Испытания гидрофобности растворов
проводили по высоте капиллярного подсоса (hmax) воды образцами-балочками по истечении 24 часов.
Добавку гидрофобизатора вводили в количестве 0,02; 0,03; 0,05; 0,1 и 0,2% от массы цемента.
Полученные результаты испытаний представлены на рисунке 4.
Из данных рисунка 4 видно, что для улучшения гидрофобных свойств раствора в сухую строительную смесь достаточно вводить 0,05% добавки Ceasit1 от массы цемента, так как дальнейшее повышение дозировки не улучшает гидрофобных свойств раствора.
Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:
1. Добавку МГПЦ необходимо рассчитывать на всю массу сухой строительной смеси.
2. Рекомендуемые в литературе дозировки добавок завышены.
– для получения водоудерживающей способности растворной смеси в пределах 97 % достаточной является дозировка добавки МГПЦ 0,04…0,06 % от массы сухой строительной смеси;
– для получения прочности сцепления раствора с основанием в пределах 0,6…0,9 МПа дозировка РПП 2,5…3,0 % от массы цемента;
– для повышения гидрофобности раствора достаточна дозировка гидрофобизатора 0,05 % от массы цемента.
Литература
1. Крамар Л. Я., Королев А. С. Методы исследования строительных материалов: Текст лекций. – Челябинск: Изд. ЮурГУ, 2002. – 53 с.
2. Добавки для производства сухих строительных смесей / ЕвроХим-1, 2002. – 35 с.
3. Сухие строительные смеси: Справочное пособие / Е. К. Карапузов, Г. Лутц, Х. Герольд и др. – К.: Технiка, 2000. – 226 с.