Дворкін Л. Й., д.т.н., професор, Мироненко А. В., к.т.н., доцент,

Поліщук-Герасимчук Т. О., аспірант

Національний університет водного господарства та природокористування,    м. Рівне

Самонівельовані підлоги на фосфогіпсовому в’яжучому

Для сучасного стану розвитку будівельної індустрії та будівництва на Україні характерне зростання інтересу та попиту на гіпсові в'яжучі (ГВ) і матеріали на їх основі, зокрема сухі будівельні суміші (СБС) для влаштування наливних підлог. Особливістю таких гіпсових підлог є швидкий набір міцності, що дозволяє експлуатувати їх відразу після вкладання на відміну від цементних композицій для підлог. Класифікація сумішей для влаштування підлог регламентується згідно ДСТУ-П Б В.2.7-126:2006 „Суміші будівельні сухі модифіковані” та ДБН В.2.6-22-2001 „Улаштування покриттів із застосуванням сухих будівельних сумішей”. Відповідно до діючих норм до підлог ставляться високі вимоги щодо міцності – 15...35 МПа. На звичайному ГВ або фосфогіпсовому в'яжучому (ФГВ) не можливо досягнути таких високих значень міцності.

В цьому напрямку на кафедрі ТБВіМ авторами була розроблена технологія виготовлення високоміцного гіпсового в'яжучого β-модифікації. Нами встановлена ефективність дії в ГВ та ФГВ полікарбоксилатних суперпластифікаторів Melflux [1;2] з додатковим введенням добавки будівельного гашеного вапна, що дозволяє отримати ГВ та ФГВ міцністю 10...20 МПа. Подальші дослідження були спрямовані на розробку самонівельованих підлог на основі  модифікованого  фосфогіпсового в'яжучого, що відповідає вимогам ДСТУ-П Б В.2.7-126:2006 та ДБН В.2.6-22-2001.

Для досліджень використовували наступні матеріали: фосфогіпс (ФГ) Рівненського РПУ „Азот”, добавку гашеного вапна, пісок (ДСТУ–П Б В. 2.7– 126:2006),  портландцемент (ПЦ)  М500,   пуцоланову   добавку  –  метакаолін, полікарбоксилатний    пластифікатор Melflux 1641 F, добавку ефіру целюлози Tylose. Вибір цих матеріалів пояснюється забезпеченням швидкого зростання міцності в початковий період твердіння за рахунок дії ФГВ+Melflux, а в більш пізньому віці в результаті спільної дії ПЦ+метакаолін. 

Для вибору технологічних параметрів самонівельованих підлог, виконано алгоритмізовані  експерименти у відповідності з типовим планом На5 [3].

Технологічні фактори варіювали наступним чином:

в’яжуче:пісок (х1)=1:(1±0,3); ПЦ (х2)=10±5; метакаолін (х3)=10±5; Tylose (х4) =0,03±0,03; вода/в’яжуче (х5)=0,5±0,05.

Отримані результати дозволили побудувати поліноміальні математематичні моделі міцності у віці 1, 3 та 28 діб  самонівельованих підлог:

Rст1доба = 4,0-0,88х1+0,16х2+0,26х3-0,13х4-0,28х5-0,09х12-0,08х22-0,06х32+0,01х42+

               + 0,24 х52 +  0,11х1х2 + 0,07х1х3 + 0,09х1х4 + 0,03х1х5 +0,01х2х3+0,11х2х4+

               +0,01х2х5+0,01х3х4-0,09х3х5+0,05х4х5                                                         (1)

Rст3доби = 6,77-1,47х1+0,26х2+0,44х3-0,22х4-0,47х5-0,15х12-0,13х22-0,11х32+0,02х42+

               +0,39 х52 +  0,19 х1х2 +0,11х1х3 +0,15 х1х4 +0,05 х1х5 +0,05 х2х3 +0,19 х2х4 +

               +0,02х2х5+0,02х3х4-0,16х3х5+0,08х4х5                                                         (2)

Rст28діб = 12,53-2,77х1+0,44х2+0,85х3-0,37х4-0,90х5-0,28х12-0,25х22-0,21х32-0,03х42+

               +0,72х52+0,32х1х2+0,24х1х3+0,32х1х4+0,05х1х5+0,13х2х3+0,40х2х4-0,01х2х5-  

           -0,01х3х4-0,03х3х5+0,19х4х5                                                                         (3)

 

Графічні залежності отриманих результатів проілюстровані на рис.1. Як видно із рис.1, із плином часу спостерігаємо зростання міцності на стиск самонівельованих підлог на основі модифікованого ФГВ від 5 до 15 МПа при цьому оптимальний вміст ПЦ становить 15 %, а відношення  в’яжуче:пісок=1:0,7. Крім того для досягнення нормативних значень міцності у більш пізньому віці необхідне додаткове ведення пуцоланової добавки – метакаоліну в кількості  15 %, а для забезпечення водоутримувальної здатності суміші для підлог –  Tylose (0,06 %) та для дотримання необхідного терміну придатності – 40-60 хв, вводили  сповільнювач тужавлення – лимонну кислоту (0,1 %). Вода/в’яжуче таких сумішей – 0,45, при цьому розтічність самонівельованих підлог (по Суттарду) становить 180-200 мм. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               

 

 

 

 

 

 

Згідно отриманих даних, самонівельовані підлоги розроблені авторами можна віднести до підлог групи П1 та П2 згідно класифікації сумішей для  влаштування підлог за   ДБН В.2.6-22-2001.

Такі підлоги також є економічно вигідними, оскільки містять в собі в’яжуче із дешевої сировини – ФГ. Окрім того, вони екологічно безпечні через те, що шкідливі домішки, які містяться у відвальному ФГ частково вимиваються дощовою водою, але в основному повністю нейтралізуються шляхом введення негашеного вапна в кількості не менше 3 %.

Таким чином, запропоновані самонівельовані підлоги вміщують такі компоненти, як модифіковані (Melflux-гашене вапно) фосфогіпсові в'яжучі, пісок та добавки для підвищення міцності та забезпечення строків тужавлення і водоутримувальної здатності отриманих розчинів. Використання такої СБС для самонівельованих підлог дозволяє отримувати розчин з міцністю при стиску в межах 15...18 МПа, що відповідає згідно з ДБН В.2.6-22-2001 вимогам до сухих сумішей груп П1 і П2. При замішуванні компонентів запропонованої СБС  з водою утворюється пластичний розчин, водопотреба якого для забезпечення рекомендованої розтічності 180-200 мм  по ДБН В.2.6-22-2001 становить 0,40 – 0,45.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. П.Г. Василик, И.В. Голубев. Поликарбоксилатные системы в самовыравниющихся составах. // Строительные материалы, 2006. № 3.– С. 27

2. П.Г. Василин, И.В. Голубев.  Особенности  применения поликарбоксилатных гиперпластификаторов Melflux.  // Строительные материалы,  2003,  №9. – С. 24

3. Рекомендация    по    применению   методов   математического  планирования эксперимента в технологии бетона. -М.: НИИЖБ, 1982. – С. 27