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)

Високоміцне гіпсове в'яжуче β-модифікації

Як відомо гіпсові в'яжучі (ГВ) на основі β-напівгідрата характеризуються підвищеною водопотребою, що зазвичай не дозволяє отримати будівельний гіпс високих марок. В останні роки для цементних бетонів та розчинів застосовується ряд ефективних суперпластифікаторів на основі полікарбонатних і полікарбоксилатних полімерів. Ці суперпластифікатори дозволяють забезпечити отримання якісно нового ефекту і знизити водопотребу цементних систем на 25-30 % і більше. Однак ці пластифікатори нового покоління без додаткового модифікування не дозволяють суттєво знизити водопотребу гіпсових матеріалів.

Нами досліджена ефективність полікарбоксилатних суперпластифікаторів Melflux із додатковим введенням в гіпс добавки вапна. Принцип дії пластифікаторів нового покоління типу Melflux заснований на сукупності електростатичного та електричного "просторового ефекту", який досягається за допомогою бокових ефірних ланцюгів.

Для досліджень застосовували: будівельний гіпс Г-5, добавку гашеного вапна і полікарбоксилатний пластифікатор Melflux 1641 F.

В процесі досліджень, виготовляли зразки-балки на основі гіпсу з комплексною добавкою – вапно гашене+Melflux 1641 F (попередньо перемішували будівельний гіпс з вище вказаними добавками в лабораторному кульовому млині), нормальної густоти (розплив тіста на приладі Суттарда не менше 180 мм) при цьому водо-гіпсове відношення (В/Г) становило 0,3 (застосовували силове перемішування). Зразки випробовували через 2 години, 1, 3, 7 та 28 діб. Результати випробувань представлені в табл. 1.

Таблиця 1

Зміна міцності ГВ із комплексним модифікатором в часі

Матеріали	Міцність у повітряно-сухих умовах, МПа					Міцність у висушеному стані (t=80^0C), МПа
	Rст^2 год	Rст^1 доба	Rст^3 доби	Rст^7 діб	Rст^28 діб	Rст^5 год	Rст^1доба	Rст^3 доби	Rст^7 діб	Rст^28 діб
буд. гіпс+ вапно+ Melflux1641F	22,2	18,25	16,11	18,2	23,74	26,3	23,02	21,7	22,21	27,01

Згідно з даними табл.1 комплексна добавка у складі гашеного вапно (3%) + Melflux 1641 F є ефективним гіперпластифікатором гіпсу, який дозволяє зменшити водопотребу ГВ до В/Г=0,3 і збільшити міцність в'яжучого до 16 …24 МПа при твердінні у повітряно-сухих умовах та до 22...27 МПа у висушеному стані, тобто отримати з рядового низькоміцного гіпсу ß-модифікації високоміцне в'яжуче, міцність якого наближається до міцності високоміцного гіпсу α-модифікації.

При твердінні зразків виготовлених із будівельного гіпсу Г-5 з добавками гашеного вапна та Melflux 1641 F при В/Г=0,3 у водному середовищі спостерігали значне зниження міцності – до 5 МПа, а відповідно і невисокі значення коефіцієнта розм'якшення (К_р) – 0,36, це свідчить про те, що даний матеріал не є водостійким (табл.2). Отримані значення водостійкості високоміцного ГВ порівнювали із значеннями К_р будівельного гіпсу без добавок при В/Г=0,55. В результаті встановили, що із зниженням В/Г значення водостійкості ГВ не підвищується, а навпаки знижується. Отже, із збільшенням щільності гіпсових виробів , їх водостійкість не зростає.

Характерним для даного виду в'яжучого є також деяке сповільнення строків тужавлення із збільшенням В/Г (перевіряли за допомогою приладу Віка). Отримані результати приведені в табл.3.

Таблиця 2

Зміна водостійкості в часі

Матеріали	Rст^1доба (водонасичений)	Rст^1доба (висушений)	Кр^1доба	Rст^3доби (водонасичений)	Rст^3доби (висушений)	Кр^3доби	Rст^7діб (водонасичений)	Rст^7діб (висушений)	Кр^7діб
буд. гіпс+ вапно+ Melflux 1641 F	5,4	13,7	0,39	4,73	12,83	0,36	4,54	13,75	0,33

Таблиця 3

Вплив В/Г та кількості добавки на строки тужавлення ГВ

№ п/п	Витрата добавки вапно+Melflux 1641 F, %	В/Г	Строки тужавлення, хв
			початок	кінець
1	1,5	0,35	7	11
2	2,5	0,35	15	19
3	3,5	0,35	19	21
4	1,5	0,4	15	20
5	2,5	0,4	24	30
6	3,5	0,4	30	35

Таким чином, згідно наведених вище результатів досліджень можна зробити висновок, що можливо отримати з рядового низькоміцного гіпсу ß-модифікації високоміцне в'яжуче з міцністю 16-24 МПа (В/Г=0,3) при введенні в будівельний гіпс комплексного модифікатора у вигляді гашеного вапна та суперпластифікатора Melflux 1641 F. При цьому для таких в’яжучих притаманним є подовження строків тужавлення та належність до неводостійких гіпсових в’яжучих.