К вопросу о целесообразности применения РПП в гипсовых растворных смесях

К ВОПРОСУ О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

РПП В ГИПСОВЫХ РАСТВОРНЫХ СМЕСЯХ

, им. »

Применение гипсовых вяжущих при производстве сухих строительных смесей по сравнению с растворами на цементе имеет преимущества по причинам отсутствия усадочных деформаций при твердении и высыхании, хорошо регулируемых сроков схватывания, возможности получения технологически удобных и более легких в переработке растворных смесей.

Одним из основных направлений дальнейшего совершенствования растворных смесей является их модификация с использованием химических добавок целевого назначения.

С помощью таких добавок в составах сухих смесей осуществляют регулирование процесса схватывания и твердения растворной смеси, увеличивают водоудержание, подвижность, пластичность, прочность сцепления, создают особую поровую структуру, снижают риск трещинообразования.

В настоящее время проведено достаточно много работ по изучению влияния основных видов модифицирующих добавок, а именно водоудерживающих, загущающих, регулирующих сроки схватывания, улучшающих адгезию, на основные технические свойства растворов на основе сухих строительных смесей (1-4).

Во ВНИИСТРОМе проводились исследования различных видов сухих модифицированных гипсовых смесей: штукатурных, шпатлевочных, клеевых и напольных на основе строительного гипса, гипсоцементно-пуццоланового и ангидритовых вяжущих.

Для управления процессом структурообразования, регулировки сроков схватывания и процесса твердения в сухие гипсовые смеси вводили химические добавки следующего назначения.

В качестве замедлителя схватывания в гипсовых составах применяли винную кислоту, которая достаточно эффективна в щелочной среде гипсового раствора и для сравнения использовали замедлитель Plast Retard PE.

В качестве водоудерживающей добавки в составах применяли Rutacel 20000 и Rutacel 25000-гидрооксипропилцеллюлоза в количестве 0,15-0,2% по массе от сухой смеси.

Кроме водоудерживающих добавок использовали реологические добавки загустители Esamid NA на основе эфира крахмала, улучшающие консистенцию растворной смеси и ее удобоукладываемость.

Диспергирование мелких частиц минеральных вяжущих и дополнительное воздухововлечение осуществляли с помощью добавки Esapon 1850, а для дополнительного смачивания и пластификации в строительных растворах применяли Esapon 1214.

Еще одним видом добавок, применяемых в сухих гипсовых смесях для улучшения эксплуатационной надежности затвердевших гипсовых растворов, являются редисперсионные полимерные порошки (РПП), добавляемые в растворные смеси обычно в количестве 0,5-2,0 % по массе в зависимости от назначения. В нашем случае были использованы редисперсионные полимерные порошки Neolith P 3500 и Neolith P 4400; Vinavil E06 PA.

Эффективность и целесообразность использования замедлителей схватывания и водоудерживающих добавок очевидна и подтверждена всей практикой приготовления и применения модифицированных гипсовых растворов. Именно использование этих видов химических добавок позволило разработать гипсовые растворные смеси, с помощью которых оказалось возможным проведение так называемых «тонкослойных» технологий производства штукатурных, шпатлевочных и др. отделочных работ.

Известно также, что высокие прочностные показатели штукатурных растворов, особенно для внутренней отделки зданий, не являются главным критерием эксплуатационной надежности, а требуемая прочность 25-35 кг/см2 вполне достижима при использовании вяжущих с марочной прочностью 40-50 кгс/см2. Более существенным показателем надежности совместной работы стенового материала и отделочного покрытия может служить прочность сцепления затвердевших растворов с подложкой.

Внутренняя отделка стен и потолков гипсовыми растворами из сухих смесей производится по поверхностям различных стеновых материалов. Поэтому исследованию прочности сцепления затвердевших гипсовых растворов особенно с гладкими бетонными поверхностями было уделено особое внимание. Результаты этих исследований приведены в табл.1.

На основании представленных в табл.1 результатов испытаний логично было бы сделать вывод о целесообразности использования РПП в штукатурных растворах. Однако, если обратиться к нормативному документу СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия, регламентирующему показатель адгезии штукатурных и шпатлевочных растворов для отделки внутренних помещений зданий в пределах 0,1-0,2 МПа, то целесообразность превышение этого показателя в 1,5-2 раза и

Таблица 1

Вид вяжущего	Прочность сцепления при отрыве, МПа
Растворная смесь с добавкой 0,1% Plast Retard ______________________ Растворная смесь с добавкой 0,03% Винной кислоты	Растворная смесь с водоудерживающей добавкой +0,1% Plast Retard и 0,02% Esamid NA ______________________ Растворная смесь с водоудерживающей добавкой +0,03% Винной кислоты и 0,02% Esamid NA	Растворная смесь с водоудерживающей добавкой +0,1% Plast Retard и 0,7%Neolith __________________ Растворная смесь с водоудерживающей добавкой + 0,03% Винной кислоты и 0,7%Neolith
Через 7 суток	Через 28 суток	Через 7 суток	Через 28 суток	Через 7 суток	Через 28 суток
Гипс Г4	0,12 0,15	0,12 0,14	0,24 0,24	0,25 0,24	0,36 0,38	0,35 0,37
Гипс Г7	0,15 0,17	0,15 0,16	0,28 0,32	0,28 0,35	0,39 0,42	0,38 0,43
ГЦПВ	0,16 0,2	0,18 0,21	0,37 0,39	0,4 0,44	0,52 0,53	0,54 0,56

более требует специального обоснования, т. к. использование в составах сухих смесей РПП неизбежно приводит к удорожанию готового продукта.

Не в пользу применения в штукатурных смесях добавок РПП может быть отнесено и такое нежелательное явление, как замедление процесса сушки нанесенных штукатурных растворов. По нашим данным в отдельных случаях длительность высыхания штукатурных слоёв с добавкой РПП может достигать 5-6 дней, что отрицательно влияет на дальнейший процесс непрерывного ведения отделочных работ.

Если целесообразность применения РПП в составах штукатурных смесей оказывается под вопросом, то для гипсовых клеевых смесей использование сополимерных порошков в количестве 0,7-1,2 % по массе является вполне обычным. Действительно для этого вида гипсовых составов в силу специфики их назначения, как правило, требуется повышенная прочность сцепления с поверхностью стены, которая не должна быть менее 0,3 МПа.

Нами проведены исследования возможности достижения таких показателей сцепления гипсовых клеевых и шпатлевочных составов без применения добавок РПП. Для этих целей были проверены составы на формовочном гипсе марки Г7 и ГЦПВ, а кроме того использованы различные сочетания сложных эфиров целлюлозы и эфиров крахмала. Результаты таких испытаний приводятся в табл.2.

Таблица 2

Вид вяжущего	Прочность сцепления при отрыве, МПа
Водоудерживающая добавка +замедлитель схватывания	Водоудерживающая добавка+ замедлитель схватывания +эфир крахмала	Водоудерживающая добавка+ замедлитель схватывания + 1%РПП
Через 7 суток	Через 28 суток	Через 7 суток	Через 28 суток	Через 7 суток	Через 28 суток
Гипс Г7	0,15	0,16	0,32	0,35	0,49	0,5
ГЦПВ ( г. Видное)	0,20	0,21	0,4	0,44	0,65	0,63
ГЦПВ (сухой способ перемешивание + микрокремнезем)	0,22	0,23	0,59	0,61	0,82	0,8

Из результатов приведенных в табл.2 видно, что необходимую прочность сцепления клеевого раствора от 0,4 до 0,6 МПа можно получить оптимальным сочетанием добавок на основе эфира целлюлозы и эфира крахмала, не применяя РПП. Особенно эффективно проявляется действие этих добавок при использовании гипсоцементно-пуццолановых вяжущих, у которых в качестве пуццолановой добавки применяется микрокремнезем.

Требует дополнительного изучения вопрос влияние полимерных порошков на процессы твердения ангидритовых вяжущих из природного камня, а также полученных в процессе обжига. В результате предварительных исследований установлено, что в составах напольных смесей на основе вышеуказанных видов ангидритовых вяжущих применение редисперсионных полимерных порошков на основе сополимеров винилацетата не приводит к улучшению физико-механических характеристик затвердевших растворов. В тоже время использование этих добавок значительно удлиняет сроки схватывания и твердения ангидритовых вяжущих и увеличивает деформации усадки при твердении и высыхании растворов. Например, сроки схватывания ангидритового вяжущего удлиняются до 20-24 часов, прочность затвердевшего раствора не превышает 5МПа, усадочные деформации увеличиваются в 2 и более раза. Объяснением этого явления может служить существенное снижение эффективности действия использованных катализаторов твердения в присутствии РПП и других поверхностно-активных веществ, входящих в состав комплексных добавок.

. Из перечисленных видов сухих гипсовых смесей различного назначения наиболее оправданным является использование РПП в составах напольных смесей на высокопрочных вяжущих и особенно в случае применения в качестве основного вяжущего строительного гипса марок Г6 и Г7.

Эффективность применения РПП в количестве 1-2 % по массе в таких составах напольных смесей заметно увеличивается при совместном использовании с комплексными добавками типа МГ-1 и т. п. В этом случае использование РПП позволяет улучшить как реологические свойства гипсовых растворов, так и обеспечить сохранение первоначальной подвижности в течение 20-30 мин, а также гарантирует надежное сцепление раствора с основанием пола.

Литература

1. Хольгер Линденау. Немодифицированные производные метилцеллюлозы в качестве основного водоудерживающего агента при разработке рецептур сухих строительных смесей //Сборник докладов 7-ой Международной научно-технической конференции «Современные технологии сухих смесей в строительстве»// М., 2005

2. Дж. Терпстра, Верслюж разработки загустителей на основе крахмалов//Сборник докладов 7-ой Международной научно-технической конференции «Современные технологии сухих смесей в строительстве»// М., 2005

3. Справочник гипсовые материалы и изделия (производство и применение), под редакцией .// Издательство АСВ, М.,2004

4. , Василик добавки для ССС на основе гипсовых вяжущих // Материалы II Всероссийского семинара «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий», Уфа.,2004