CC BY
403
УДК 624.010
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ -ОДНО ИЗ НАПРАВЛЕНИЙ РАСШИРЕНИЯ СФЕРЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В.В. Кожушко, к.т.н., заместитель директора, ДП “Киевский облдорупр” ОАО ГАК “Автомобильные дороги Украины”
Аннотация. Проведены исследования по гидрофобизации в-гипса, полученного из фосфодигидрата сульфата кальция, смесями «Силол» с целью расширения сферы применения изделий из него в строительстве. В работе приведены данные по глубине пропитки некоторых строительных материалов «Силолом», даны рекомендуемые области применения гидрофобизатора, а также приведены данные по изменению физико-механических свойств изделий из в-гипса до и после гидрофобизации их, даны ориентировочные нормы расхода силоксановых смесей для различных строительных материалов.
Ключевые слова: в-гипс, гидрофобизация, силоксановые смеси (композиции) «Силол», фосфогипс (фосфодигидрат сульфата кальция), ангидрит.
Введение
Строительные материалы на основе гипса относятся к одним из наиболее эффективных [1-8]. Кроме имеющихся запасов природного гипса, которые, практически, исчерпаны на Украине и в странах СНГ, имеется огромный потенциальный источник вторичного гипсового сырья - фосфо-гипса, борогипса, фторангидрита, цитрогипса, сульфогипса, титаногипса и других гипсосодержащих побочных продуктов различных отраслей промышленности [9-11].
В настоящее время в отвалах химических заводов СНГ скопилось более 300 млн. тонн фосфогипса. На Украине в отвалах его скопилось около 90 млн.тонн.
Поэтому, переработка этих отвалов является очень актуальной задачей и уже разработано ряд технологий по получению различных продуктов на основе фосфогипса. На основе гипсовых вяжущих разработаны технологии получения строительных изделий различных типов [9, 11].
С целью получения вяжущих с заданными свойствами разработан ряд добавок, применение которых позволяет изменять сроки схватывания, повышать прочность, водо- и морозостойкость изделий, в т. ч. гидрофобизирующих. Но до настоящего времени в технологии гипсобетона не существует эффективной добавки, обладающей полифункцианальностью действия. Применение же гипсовых изделий в строительстве без их гид-рофобизации в значительной степени сдержива-
ется. Без гидрофобизаторов они, в основном, использовались для внутренних элементов строений.
Поэтому нами для гидрофобизации таких изделий (испытания проводились на изделиях из р-вяжущего, произведено из фосфодигидрата сульфата кальция отвального Сумского объединения «Химпром» (облицовочная плитка, блоки
390x190x188 мм, лабораторные образцы 40x40x160 мм) использовалась разработка МВП “Крок” (г. Киев) - “Силол”.
Результаты исследований
Этот гидрофобизатор в настоящее время выпускается четырех марок: “Силол”, “Силол-А”, “Силол- АР”,”Силол-АГ”. Испытания проводились в лаборатории НПП “Крок”.
Смеси представляют собой композиционные растворы силоксанов в органическом растворителе. После нанесения на поверхность испытуемых образцов кистью происходит улетучивание растворителя (уайтспирита) с одновременным и последующим утверждением силоксанов обрабатываемой поверхность (наносим в 2 слоя с интервалом в 1 час “мокрое на мокрое” и последующей сушкой при / =22 °С в течение 24 часов).
Проникая в поры материала, микротрещины и капилляры смеси образовывали силоксановую пленку, припятствующую проникновению и накоплению влаги. Глубина проникновения в р-вяжущее составила 13... 14 мм (в сравнении с другими строительными материалами приведена
в табл. 1). Из табл. 1 видно, что глубина проникновения в Р-вяжущее силоксановых смесей «Си-лол» больше, чем у других строительных материалов. Это характеризует изделия из Р-гипса как более пористые.
На участках конструкций, отработанных смесями, не развиваются мхи и лишайники, кислые продукты жизнедеятельности которых разрушают основу.
Исходя из результатов проведенных исследований, определены основные области применения смесей (см. табл. 2). Требования к смесям «Си-лол», применяемым для поверхностной гидрофо-бизации строительных материалов, регламентированы ТУ У В.2.7-24.1-31911658.001-2002 /12/.
В ходе проведенных нами исследований оценивались также физико-механические свойства изделий из в-гипса до обработки и после обработки силоксановыми смесями «Силол» для определения динамики их изменения. Исследовались стандартные образцы 40x40x160 мм. Данные исследований приведены в графической зависимости (рис. 1).
Из рис.1 видно, что пределы прочности на растяжение при изгибе и сжатие исходных образцов из в-гипса соответствуют марке ГВФ-3 по ДСТУ Б.В.2.7-1...4-93 /13/. После обработки «Сило-лом», пределы прочности, практически, не изменились (хотя наблюдается некоторое увеличение
Таблица 1 Глубина пропитки строительных материалов смесями «Силол»
№ п/п Наименование материала Глубина пропитки смесями, мм
Силол СилолА Силол АГ Силол АР
1 Блок из вяжущего гипсового ^-модификации 4,0.. 13,0 3, 0. 4, 0 4,0.. 14,0 5,5..13,5
2 Кирпич керамический рядовой марки 100 2,0...9,5 1,5...20,0 2,0...2,00 3,0..15,0
3 Кирпич керамический лицевой марки 200 0,8...7,0 0,8...7,0 0.8...7,0 0,8...7,0
4 Кирпич силикатный однорядный марки 200 0, 5. 0 .0 ,5. 0, ,0 ,5. 0, ,0 ,5. 0,
5 Цементно-песчаный раствор марки 200 0,3...1,0 0,1...0,3 0,5...2,0 0,3...0,5
6 Бетон марки 400 0,1...0,3 0,1...0,3 0,1...0,3 0,1...0,3
7 Асбоцемент (лист волокнистого шифера типа НВ-30/ 130) ,3 .0, 0, ,3 .0, 0, 0,1...0,3 ,3 .0 0,
Таблица 2 Рекомендуемые области применения смесей «Силол»
fO\ С ^ 'с Наименование смеси Рекомендуемые области применения
1 Силол Обеспечение водоотталкивающих свойств пористым основаниям (гипс, бетон, ангидрит, железобетон, кирпич, штукатурные растворы, асбоцемент, древесина) с сохранением паропроницаемости.
2 Силол-А Глубокая пропитка пористых оснований (гипс, ангидрит, бетон, железобетон, кирпич, штукатурные растворы, асбоцемент, древесина) с обеспечением их паропроницаемости
3 Силол-АГ Обработка поверхностей из различных строительных материалов (гипс, ангидрит, бетон, железобетон, кирпич, штукатурный раствор, асбоцемент, древесина, металл, стекло) с целью придания им водоотталкивающих и противогололедных свойств.
4 Силол-АР Обработка поверхности из гипса, бетона, железобетона, кирпича, штукатурного раствора, асбоцемента, древесины, металла с целью обеспечения гидрофобных и антиадгезионных свойств
Я сж. и Я изг. на 2,0%, по видимому, за счет создания более плотной структуры введением си-локсановых коммуникаций или изменения связаны с погрешностью анализов).
Рис. 1. Изменение некоторых физико-механических свойств изделий из в-гипса до и после обработки их гидрофобизирующими смесями «Силол»: Л?1изг. - предел прочности на растяжение при изгибе исходных образцов; ^2изг. - тоже, образцов, обработанных «Си-лолом»; Я3изг. - тоже, образцов, высушенных до const. массы; t - время с момента формования образцов; Л1сж. - предел прочности при сжатии исходных образцов; Л!2сж. - тоже, образцов, обработанных «Силолом»; Я3сж -тоже, образцов, высушенных до const. массы; минут; ч-часов
Таблица 3 Расход гидрофобизатора «Силол» для различных строительных материалов
Ориентировочные нормы расхода смесей, при однократном нанесении, приведены в табл. 3.
№ п/п Обрабатываемый материал Расход смесей, * мл./м2 при нанесении
Кистью, щеткой, валиком Пневтораспылени-ем аппаратом безвоздушного распыления Окунанием
1 2 3 4 5
1 В-гипс 180...200 220...240 220 260
2 Бетон 140...160 150...170 150 190
3 Желе- зобе- тон 140...160 150...170 150 190
4 Кир- пич 150...170 150...170 150... 190
5 Шту- катур- ка 160...170 160...180
6 Ме- талл 60...80 80...100 60... 70
7 Стекло 60...80 80...100 60... 70
* Примечание. В табл. 3 указан расход смесей при нанесении первого слоя. При нанесении второго слоя-расход уменьшается на 20...30%. Средний расход смесей «Силол» на два слоя по пористым материалам составляет 250.300 мл/м2.
Об эффективности гидрофобизации в-гипса “Си-лолом” говорит и тот факт, что пределы прочности на растяжение при изгибе и при сжатии образцов, заформированных из одной партии не изменились после выдерживания их в водной среде в течение 10 суток в эксикаторе. После испытаний их марка по ДСТУ /13/ была также ГВФ-3.
Заключение
Техническое решение поверхностной гидрофоби-зации строительных конструкций и сооружений состоит в их обработке смесями «Силол» путем двухслойного нанесения «мокрое на мокрое» и последующие сушки. Интервал между нанесением первого и второго слоя должен быть не более 1 часа. Время сушки второго слоя составляет 24 часа. Расход гидрофобизатора зависит от метода нанесения и пористости обрабатываемой поверхности.
Литература
1. Будников П.П. Гипс, его исследование и при-
менение. - М.: Стройиздат ,1943. - 374 с.
2. Волженский А.В., Ферронская А.В.Гипсовые
вяжущие и изделия. - М.: Стройиздат, 974. -328 с.
3. Воробьев Х.С. Гипсовые вяжущие и изделия
(зарубежный опыт). - М.: Стройиздат, 1983.
- 201 с.
4. Брюкнер Х., Дейлер Е., Фитч Г. и др. Под ре-
дакцией Ратинова В.Б. Гипс. Изготовление и применение строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1981. - 223 с.
5. Волженский А.В., Стамбулко В.И., Ферронская
A.В.Гипсоцементопуццолановые вяжущие, бетоны и изделия. - М.: Изд-во литерат. по строительству, 1974. - 318 с.
6. Волженский А.В., Роговой М.И., Стамбулко
B.И. Гипсоцементные и гипсошлаковые вяжущие и изделия. - М.: Госстройиздат, 1960. -168 с.
7. Иваницкий В.В., Плетнев В.П., Клыкова Л.Я.
Производство и применение высокопрочных гипсовых вяжущих в СССР и за рубежом.-Сб.научн.тр. ВНИИЭСМ. - 1982. - Вып.2. -52 с.
8. Ферронская А.В. Долговечность гипсовых ма-
териалов, изделий и конструкций. - М.: Стройиздат, 1984. - 256 с.
9. Воробьев Х.С. Использование гипсосодержа-
щих отходов химической промышленности для производства гипсовых вяжущих и строительных изделий на их основе. Использование отходов фосфорных удобрений
- фосфогипса в технологии портландцемента, автоклавного гипсового вяжущего и строительных изделий. Тезисы доклада Всесоюзного совещания по гипсу. - М.: 1974. -
C.14-28.
10. Стонис С.Н., Козилюнас А.Л. Бачаускене М.К. Гипсовые вяжущие из фосфогипса. Строительные материалы. - 1984. - Вып.3. -С. 9-11.
11. Новиков А.А., Эвенчик С.Д. Использование
фосфогипса: состояние, перспективы, задачи / Сб. научн. тр. НИУИФ. - 1983. - Вып. 243.
- С. 7-17.
12. ТУ У В.2.7-24.1-31911658.001-2002 Составы
«Силол». Технические условия.
13. ДСТУ Б.В.2.7-1...4-93 «Вяжущие гипсовые из
фосфогипса».
Рецензент: В.К. Жданюк, профессор, д.т.н.,
ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 12 января 2005 г.
