автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка литьевой технологии и исследование свойств облицовочных плит на основе гипсового вяжущего низкой водопотребности

КАЗАХСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО- -СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

ргз со

- о Ьм^ ^

На правах рукописи

АСААД Маджед

РАЗРАБОТКА ЛИТЬЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТ НА ОСНОВЕ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО НИЗКОЙ ВОДОПОТРЕБНОСТИ

05.23.05—Строительные материалы и изделия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алма-Ата 1993

Pauova ви1злш>а в Казахской государственной архитек-v^ ^¡э-стрзитолной аксдаикя*

Каучний руководитель

Орицнаяькш оппонэкти

- кандидат технических наук, дацеит САДУАКАСОБ U.C.

- доктор технически;. наук, профессор КЛСЙМСБ К.К.

- какдедат технических наук, старший научный сотрудник Шодагнова З.Е.

Ведущая организация

- Государственный"комитет Республики Казахстан по архитектуре и строительству.

1-:та состоится

г. "S Q? 1995т. е

•/ с3

адссв iîa заседаний специализированного совета К CSS.05.01 в Казахской Государственной архитектурно-строительной академик по адресу: 480123, Алма-Ата, ул.Обручева.28 в ауд.» 240

С диссертацией можно сзиакожться в библиотеке института.

ilpocïîa bac принять участие в заэктэ к направить отзыв по адресу: 4S0I23, Алма-Ата, у я. Обруче es ,28, КазГАСа, спешговет.

Автореферат разослан *сЛ."_1993г.-_

иъ.екыгй секрзтавъ снеццЕзизксовакного' совета

ШиктемквоЕ К.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАДОЩ

Актуальность работы. Развитие ршочных отношений в производственной сфере предопределяет необходимость производства таких материалов, которые при висоном спроса характеризовались бы простой и в то же время гибкой технологией, низкой матвриало-топливо- и энергоемкостью производства, низкой металлоемкость« технологической линии и коротким циклом изготовления изделий. Этим требованиям в значительной мере отвечает производство отделочных изделий на основа глпсових вя-вуших.

Применение штучных облицовочных материалов в строительстве позволяет исключить мокрые процессы, обеспечить декоративную выразительность зданиям к сооружениям, а также в известной мере индустриализовать производство отделочных работ.

Из облицовочных материалов в республике Казахстан наибольшее распространение получили изделия из каменных пород (гранит, мрамор, известняк-ракушечник), а также керамические плитки широкой номенклатуры. Благодаря высоким физико-механическим свойствам при благоприятном эстетическом качестве вы~ неуказанные изделия пользуется большим спросом в строительстве. Однако выпуск облицовочных материалов в настоящее время не удовлетворяет потребности строительства. Такое положение требует интенсивного развития производства отделочник материалов для облицовки внутренних помещений и наружных частей конструкций зданий и сооружений.

Широкое производство керамических пдит сдергивается из-за достаточно сложной технологии, длительности цикла изготовления, дефицитности сырья, н, в особенности, вследствие значительной энергоемкости при тепловой обработке изделий. Производство плит из природных каменных материалов отличается значительной трудоемкостью в изготовлении, низкой производительности линии, большой доли ручного труда, ограниченности сырьевой базы и номенклатуры изделий. Таким образом, для удовлетворения потребностей строительства, требуется расширение действующих производств, номенклатуры, сырьевой базы выпускаемых отделочных материалов.

Острая необходимость разработки и массового производства новых видов отделочных материалов предполагает применение но-

дефицитного сырья, простой и надежной технологии, высокие оксплуатацнояные свойства при хорошем внеонеы виде. Однако в настоящее время отсутствуют материалы, отвечашие высоким тех-ничзскиы и эксплуатационным требованиям, используюаныи наде-фицитиыэ сырьовце компоненту, характеризующиеся технологичностью производства и возможностью кассового выпуска по по-то«аюЙ технологии.

Одним ио направлений решения поставленной задачи ыожот быть применение для изготовления отделочных изделий гипсйво-го вяадэго нивкой водопотробяости (ГШВ) - материала, получаемого путей ыеханохицщзской активации гипсового вягукего с^- модификации. Анализ свойств ГВНВ показывает, что {¡а их база шгут быть получены высокопрочные изделия по литьевой яохиояогии с к-клйчзиису наиболее длительного и гнзргобг.кого порадела тепловой обработки.

■ Ие*ь« нг'.стряшоЯ работы является разработка научных принципов $®р.,'Ир08й|ЙЯ высокопрочного кокуссмощюго гипсового кауня И технологнадт??; основ пояучэиня обяицоЬоадцх пля* на сс::осо г$:рсоьогь р.тгуеэго №.&::ой водопотрйбносян спосьййа ¿тя, рбасгичлЕавайх распйрзивё сирьевоЙ базы, юисюяагури, сдеохиий ¿яошго-йохеийчззкш*-« и екопзуаг&цшшнцзд и&эЗеюазш, и чгса часяо и поьшииаой стойкое«!»» к дейешш ьода.

Для досгыяияя поставленной цоли били реализованы следу» езйо частно задача:

- определили составы сисокопрочзпа: отдолоедгых материалов;

- разработаны и иссяэдовазш способы поешоШШ ьодостой-ноетн плит;

- раврабояеш и изучены тохиологичзские прз:зиы пргдвара-•аалькоЯ подготовки исходных материалов, получ&нин ^орковочиой ь&ссн и форцовешя изделий;

- иссл^довслы вкспгуатацяошшо возуоености кат-ориала при» шгнктахгл» к ередо о различные »елпвратурно-влеглоатн^ ре«н-аоа.

Н:.уу;.аИ ьэкааной данной работа является:

- усг-аповгегш закономерностей роста прочности гипсовых ¡¡¿¿торглгов со врсыеш изготовленных по литьевой технология при ккзкоы содерисыг.ш воды знтворошш;

- усыновление пьакиосвязи мозду иоличос!Тком введенного

б

портландцемента и водогипсовъи отноаениеы смеси, при котором

обеспечивается формирование наиболее Плотной структуры материала}

- установление верхней границы содержания трзхкйльцяе-вого алтаилата в состава портландцемента, вводимого в гшео-вув смесь, превшиение которого приводит к образованию деструктивных процессов при твердения материала во алайних условиях;

- разработка оптимальной структуры и составов высокопрочных гипсовых материалов, в^^ективно работающих а усховилх поваленной влапности среды.

Практическое значение работы заключается в создании нового материала и изделий на его основе, разработке протяженной ыалоэнергоемкой технологии изготовления отделочных плит на основе гипсового вяжущего низкой водопотребности с высокими декоративной, прочностными и Ьксплуатационниаи показателями.

Внедрение результатов исследований. Опытно-производственное опробование результатов работы проведено на Государственной проекткоfinро!/ыкленной строительной фирме "Гипс".Предполагаемый годовой экономический э-Jígkt от внедрений облицовочных плит на ослопе ГЕ113 по сравнений с плитами из природного ыра-мора при мощности линии 30 тис.ы^ в год состаййт 25,3 иян» руб. (в ценах на сентябрь 1992 г.).

Айробация работа. OcKofcHííá результаты работы была дохо-ес!Ш на Международной науодз-тохнйчзепой uoüíxjpaiii^ni НйО долговечности й.»$$ек*ивййефй рйботн f;oí¡CTpy¡ítp¡!i саяЬсйб-гозяйстаеиних зданий й сооружай*, 1992 г.

Йуйяяквцан. Диссертация состой? из везде^я, 6 глаз, обеих пызедоо, сПнеКа Лйторатурй (из 190 tíaü'teHoiíáíttñJ я npsso-йекйя. Oaiioéteto lácíb {заботь) йз&гёзна íü Í4S стрешщах кьйшэ-писиого текста, содержит 17 рпсуНкоэ и ÍQ «лййщ.

lia зйар4*у м-иосятся}

- №орйтичесййэ полозеййй я розуяЬт&ты исследований использования гипсового вкауеэго низкой водопотрзбностй б качестве основы для Получения'вьгсокопрочких ПЛЙТ, ияяянмя Исходных KownoiteittOB и технологических прйзмов fía коночшэ ссай-ства иаториалав и изделий;

- состав и технология получения нового вида высопопроч-

лого отделочного материала;

- обоснование оптимального содержания портландцемента обеспечивающего гипсовому камню с низкой пористостью достаточную водостойкость при стабильности эксплуатационных свойств материала во времени;

- закономерности роста прочности гипсовых материалов во времени изготовлешгых по литьевой технологии с низким содер-яанием вода эатворения;

- результаты опытно-производственного опробования технологии изготовления плит на основе ГЕНБ и окономическая эффективность новой технологии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ теоретических основ формирования высокопрочной структуры камня на основе минеральных вяжущих позволил сформулировать рабочую гипотезу,'которая заключается в следующем. Применение гипсового вяжушого низкой водопотребности для получения плит, вследствие его низкой водопотребности, обеспечивает получение по литьевой технологии материала с высокой прочностью при низкой пористости. Так как основой ГВНВ является полуводный сулыМт кальция, то смесь будет быстро схватываться и твердеть, что в сочетании с мальм количеством вода затворония (что в свою очередь исключает процесс сушки изделий) , обоспочипаот высокую технологичность изготовления материала. Необходимая водостойкость изделий может быть достигнута за счет введения в состав смеси небольшого количества порт™ лвидцемента совместно с гидрофобизуюаимп добавками. При »том предполагается, что с одной стороны введение портландцемента в количество' до 10 % от моссц гипсового вяжущего на приведет и появлению опасных деформаций в материале, а с другой - за счет гидратации и структурообраэованин я порах гипсового камня ene болсо снизит ого пористость, образует водостойкиа гидраты и повисит водостойкость изделий. Гидрофобиэушиз добавки, адсорбпрупеь на поверхности я, главным образом, внутри капиллярных пор предотвратят проникновенно вода вглубь материала.

При разработка технологии облицовочных плит применялись гипсовое вявупоо - модификации парки Г-7БШ, ГШШ на его основе марки Г-22ЛШ, портландцемент белый парки 500 Сас-Твбин-

y

сксго цементного завода (СзА - 8,3 %), клинкерные минералы, песок полевошпатовый Николаевского карьера, а также химические добавки (порошкообразный сулерпластификатор С-3 Новомос-конского ПО "Оргсинтоз", триполифосфат «атрия технический (ТПН), бура техническая, сульфитно-дрожжевая бражка (СДВ). крвмнийоргалические нидкости ГКК-10, ПОК-П, ГКЖ-94 М и ФЭС-100). В работе использованы современные методы физико-химических исследований: рентгенографический и дифференциально-термический анализы, электронная иикроонопия, ртутная порометрия» сорбция азота и др.

Так как основой облицовочных плит является искусственный гипсовый камень на первом этапа необходимо было провести исследования по определении влияния показателей ГЕНВ на основные свойства материала. С отой целью гипсовое вяжущее подвергали дополнительному помолу а барабанной шаровой мельнице совместно с суперпластификатором С-3.

Этими исследовании™ (рис•I) установлено, что дополнительный помол гипсового вяжущего в шаровой мельнице оопровок-давтея быстрым ростом его удельной поверхности. Это влечет за собой резкое повышение содопотребности вяжущего и, кап следствие, снижение плотности и прочности гипсового камня. Оптимальным является помол гипсового вяпушего о I % суперпластн-фикатора в точение I ч при использовании стальных ыелвщих тел и в течение 1,5-2 ч. при использовании в качество мелющих тол пластмассовых шаров* В этом случае водопотребность вяау-каго спивается с 49 до 22...25 прочность на сжатио образцов в сухом состоянии увеличивается о 16 до 32..34 Ша. При втом удельная поверхность влжуиаго находился в пределах 5500 ...6000 см2/г. При помола гипсового вяжущего в барабанной цальннце с полнотирольнши мелющими телами дисперсность ГИШ не изменялась и составляла порядка 4200 см^/г.

При оптимизации составов плит были проведены исследования по введению добавки портландцемента (о цальп повышения ■ водостойкости) и песка (для снижения расхода вяжущего). Эксперименты (табл.1) подтвердили возмокность повышения водостойкости плит добавкой небольшого количества портландцемента.

При введении aro в колнчаства всего 5 % коэффициент размягчения образцов увеличился с 0,62 до 0,7, что соответствует показателям для ыраморовидных плит, выпиленных из природного камня.

« á R c^.Mil» Ht!

30'

30

<0

-X

и /(f ——

V

\

0 2 i

60®

еда

.„¿ow

EB

ад

Ж

/ / / я

V р

ж Чч

is l-Ú

is

б

P»;o,ïf Влняша ллнтэльнэоти кохиюхиаичзскоЯ вктивацни в борабаниой ысльницэ со отйдьНьыи {&) и «олистирольнши пара-

суйвшлЁатифййй¥ор0М С-3 гипсового ажукзго - ыодн-уикйций i¿ ого свойства

1,2 - удельная поаархноогь вйхуиего соогвогствекно с I И 2 % С-3|

3,4 - иош&Дьйол густот гипсового тоста соответственно с . I Й S % С-3? к

5,6 - поочмееть «а сп&тяо esicvaeîîijux образцов до постоянной uâccu соответствии« с I И Z % С-3

Тйбяица I

влнмшэ рэохода портландцемент« *к>~т)очиос?ь

il йодостоШгос^ образЦсь йэ Шйг

Содзргькко! ггортламд- I <j ! Прочность rmt¡ сжатии, адэгтез ■ Ша TTfpu4HÖc?F 1в ьодона* снаенноы 1 СЬйШШЙИ ! Fffíft Мосцфи-inrcHï ; рагшягчз-

2 ч j 1 с у? 7 .сут'20'ïjyï

- ¿и TJ' " "у/ 4V ' йУ,1

2 21 25 и»/ 51 33,1 0,65

5 22 27 31/ 57 29,9 0.7

7 10 Ч 33 4а 35,0 0,73

10 16 20 34 m 36,8 0,75

кИр!щачанйа «Состпьу с 2 и 5JÍ пд{/тла1|,ццвментй приготок.

При В/Г-0,22 с■■'Äj 10 % -при В/Г »0,24

о клеш

При Ьросадст;и исследований по'еамеяо части вяаупего на посок кроио прочностных покозамяоЛ контрйлиропзлк такко я иконсгшо иодогипиового отноаеикя, сродней плотности h бодо-поглокения oöpQsqoo,

Результаты экспериментов (табл.2) показали, что введение

г

паска в количество до 60 % приводит й снижению прочности материала до 47 НПа, что однако отвзчпэт требованиям дчя ириго-ровидтк плит, гдэ низний продол прочности установят в 40 Ша. При втоц расход вяяуиэго уменьшается с 1640 до 1200 аг/и3 (на 26,0 %),

Таблица 2 \

Влияние содержания песка на изменение В/Г и основная свойства плит

Содэрзе-ий0 песка, % Пасход гвнв 7 кг/и3 ¡Водогипсо-¡воа ОТНОШеНие ! Средняя плотность, кг/м3 Прочность при 1сяатии, НПй,через f 20 су?. Снижение расхода вкжупего

- 1640 0,22 1945 57 -

• 20 1465 0,23 2030 60 10,6

40 1300 U,24 £060 56 20,7

60 1200 0,24 2140 47 26,0

100 890 0,25 2170 23 39,6

Добавка песка, имеющего болеэ высонуа истинную плотность чей згтвэрдоызий гппсовиЗ квмень, несколько увеличизает срод-нюп плотность материала: при зведенки его э коли'ЛСТво 60 % с 1945 до 2140 кг/мэ, то есть на 10

Ков^'ициент раамягчзния образцов от£орг.'й?.п№г-.яс из «¿эйн ГВШ, цсыэнта и пзска сШггайтся незначительно, с 0,75 до 0,72 и находится нч Допустимом уровне.

Тая йек при приготовлении cuecrt часть води з&тсорэшл ядот на сиачивЕННО песка, то сто соответственно приводит н . увзличгннп В/Г при сохранении заданной текучести uaeetí. lías видно из данных табл.2 с 0,22 до 0,24,,.0,Я5.

Обобаая результат» данных экспериментов tíostao отметить, что при получзний облицовочных плат является целесообразном с цельа снижения расхода вязуаего введение 8 cocTAii сыасн до 40...60 % песка* J-.

Несмотря На высокий коэффициент размягчэмйя гипсовых облицовочных плит, изготовления о добавкой портландцеианта, представляется правомарНкы предположение о их недостаточно высокой стойкости к дайствию проточной води. Это прзДполоаенкэ основано на растворимости двуводного сульфата кальция в воде и его выносом вместе е водой в растворенном виде. Поатому з настоящей работе были проведены эксперименты по определен ко стойкости плит к действию проточной воды, а также апробирова-

ни различные способы введения гидрофобизующих добавок с цель» повышения водоразмываемости изделий.

Для проведения экспериментов была сконструирована и изготовлена специальная довдевая установка. Причем испытания проводили в таком режиме, что вода с высоты 10 см заливала непосредственно поверхность плиты, омывала ее и далее удалялась в канализация.

Образцы готовили путем объемной (в воду затворения) и поверхностной гидрофобизации. Испытания проводили на высушенных до постоянной массы образцах.

Эксперименты показали, что образцы на основе FBHB при введении добавок ГКЖ-Ю и ГНЖ-11 в количестве 0,5 % приобретают гидрофобные свойства лишь при введении в состав материалы 5 % портландцемента.

Наиболее эффективным оказалась обработка плит добавками ФЗС-100 и ГКЖ-94М. При их дозировке в количестве всего 0,2 % время существования Капли на поверхности образцов из ГВНВ составляет соответственно 40 и 25 мин. Следует отметить, что при етой ке дозировке добавки ФЭС-100 на образцах из обычного гипсового вяжущего эффекта гидрофобизации не возникает и лишь при увеличении его содержания до I % капля воды на смачивается до 30 мин. Это объясняется относительно крупными размерами пор гидратированного гипсового камня.

Учитывая, что введение кремнийорганичзских добавок, как правило, приводит к снккению прочности гипсовых изделий, были проведены соответствующие исследования. Результаты их (табл.3) показали, что наибольший сброс прочности (на 5в %) происходит при введении добавки ФЗС-100 в количество 1,0 % ,

В целом следует отметить, что во всех случаях при содержании добавки не более 0,5 % прочность образцов превдаает 40 Ша, что соответствует требованиям ГОСТ 9479-84,

Следовательно, введение кремнийорганичзских добавок (ФЗС-100 и ГК1-94М), обеспечивая материалу на основе ГВНВ высокие водоотталкивающие свойства, не ухудшает его прочностные показатели ниже требуемого минимума.

Основным критерием возможности использования плит на основе ГВНВ для наружной облицовки зданий является их стойкость против действия дождя, т.е. стойкость при вымывании от нопос-редстаонного воздействия струи воды.

Таблица 3

Влияние вида и дозировки гидрофобизуших добавок на прочностные показатели образцов на ГВНВ

Марка ¡Дозцроп-! добавки ка,% ! Прочность через 20 сут. МПа.на 'Снижение1 ]прочное*! Время существо вания калия,мин

{ ' \ " 1 изгиб сяатие 1ти при I (сжатии, ! ка поверхности образца обработанного кремнпП органичоскиын добавками

пш-ю - 12,0 56,0 1 1 2

ГИК-10 0,5 12,0 49,8 II 2.0

1,0 11,8 47,6 15 18 "

гкя-н 0,5 11,5 45,9 18 10

1,0 П,1 39,7 29 0й.

ФЭС-100 0,2 12,0 §2,0 6 40к

0,5 11,8 46,5 17 50«

1,0 11,2 23,5 58 60 "

ГКЖ-94М 0,2 11,5 50,1 10 25

0,5 10,1 47,2 15 40

й Образцы без добавки портландцемента

Результаты исследований показали, что при воздействии атрун воды непосродствэино на поверхность плит происходит зимывашш частиц материала. Причем через 3 суток испытаний потеря кассы образцов па гипсовом эяжупен -модификации состазляот 25 %, а образцы практически торшот пврвоначаяькуи форму.

Стойкость образцоз на шмываеиость на основе ГВНВ значительно вш1в: потеря массы, при действия эодн в твчонио трах суток составляет 5...10 %, Наибольший эффект обеспэчнвает эводенио ГКЖ-94М о состав материала и обработка им кз поверхности плиты.

Обобщая результаты оксперкнентоз нояно сделать следутяз выводы. Эффективным технологическим приеме:.», позволяющий придать плитам гидрофобность и значительно снизить их водопогло-пеннз является обработка их поверхности 0,1,..0,2 % добавкой 'Х-100 или ПШ-94У. При этом плиты могут эксплуатироваться э любых влаотюстных условиях, но исключающих непосредственноо воздействие на их поверхность атмосферных осадков, т.е. не иогут быть рекомендованы для наружной облицовки зданий подзор-

IE

гашшхся нзиосредстгонному воздействия атмосферных осадков.

На основании результатов исследований по подбору состава облицовочных плит определен оптимальный cociue, вхл»чап-тий,$: ГВНВ - 59,5.,.64,5} портландцемент - 2,9...3,2} песок 35,7...38,5} ГКЖ - 94Ы - 0,02...О,05; замедлитель охватыва-ния ИШ-0,02..,0,05; пигменты - 1,5...1,8. При средней плотности 2000 кг/ы3 материал обладает прочностью на скатив более 50 УПа и коэффициентом размягчения 0,7...О,75.

При разработке технологии получения облицовочных плит исходили из необходимости формования изделий способом литья. Для отого необходимо было определить трабуеиую консистенции сыосн, которая определяется водогипсовыы отношением (В/Г), пра обеспечении получения материала с высокими физиио-махкш-Часккми Показателями.

Эксперименты (ряс.2, табл.4) показали, что наилучший аффект достигается при В/Г*0,26. При атом значении водогипсово-го отношения полученные образцы характеризуется наименьшим водопоглодеииш {4,6 %) в наибольшей прочностью. При увеличений B/V до 0,27 водопоглоиениа образцов резко возрастает (не 45,6 %)* а прочность значительно сйия:аатся(ва 23 %),

¡у

1 ; i 2

X

Зеывнта: 1-4 ,26; 0,27.

а uvriupo 1 мш и дииацпип

В/Г сыеси соответственно 0,24; 0,25;

Значительный интерес представляет кинетика изменения прочности образцов из ПЗНВ с добавкой портландцемента в раз-хячныо сроки твердения в естественных условиях (рис.26). Как вадно из представленных данных, добавка 5 % портландцемента при В/Г равном 0,24 и 0,25 приводит к снижению прочности образцов. Снижение прочности можно объяснить деструктивными про-

Таблица 4

Влияние В/Г на удобоукладызаемость формовойной ыассы и свойства образцов на ее основе

Количест

В/Г 'во це-|цента,%

Распяыэ по Суттар-ДУ.см

Степень гидратации ГВИВ,

Прочность при сжатии чэреа 28 1сут. .МПа

Водопог-яодание,

0,24 0,24 0,25 0,25 0,27

10

17,5 25

30

31

87

87

83

80,5

90

50 48 45 56 43

6.5 5,7 4,9

4.6

6.7

ц-зссшги, возникагаигл при твердении цеиснта. Образующиеся кристаллогидраты цемента из-за Недостаточности пространства для их размепгзння приводят к частичному разрушению "стенок" пор, что соответственно приводит к снижении прочности иатв-р ¡чал».

Сжгхеиие прочности прекращается при увеличений В/Г до 0,26...0,27. Еалее того, при В/Г * 0,26 происходит и1«енсив-поо нарастание прочности - с 44 (через 1 сутки твердения) до 56 (чэраз 23 суток тБердэния). В этой случае болеэ низкая запальная прочность, обусловленная увеличение:! В/Г отделения, с ао&пкем компенсируется (гозрастаот) пря твердеют цеизит-1»ой ссстапяятазй материма, Прм В/Г я 0,27 прочность сбраэцоз

зео сроки твердения находится пржо&М ка одной урэш:э, что стшдэтояьствуо* о той, что з структура материала на происходят деструктивные процзеси, а то пэ арекя смизеНйэ прочности обрагцоа» обусловленное угояичзниг.'.» пористости иатариага :;э компенсируется са счет теардеашт портландцемент А •

Характеру крнпых шкгвтикн изизнзиан прочности образцов соответствуй? правые но&сне»ня Нх зодопоглоасння* прэдетаэ-лошдо на ряе.2а» Как анд?» из прййаденнше Дакки* «роз 1 аут пссла. Форслаання оо^опогЛоаэнйй образцов« кзгото влета« при В/Г*0,25...0,27 достдто'зю здаовое - 9,..10 %» Чэроз 7 • сут., палвдетвйо частичного запогНзнкл пор крчетхагогядрлта-ан цемента, мдопоглот:зпп5 сбразцоэ енкз&этея до 8.*«8(8 %% ■ а -нэрлз 20 су?.- до 4,6...6,7 % (для сбрззцоя, йзготовявгскя яр:! О/Г »0,26, зодопоглсяо!ио с.псгйзтсл болоэ ».тем я два раса)»

С;п ->а)г.!0 зодопоглогкзяня образцоэ, получзнгагх яря 3/Г-0,24 иозкатитолькзп - с 6;5 % (пэрэз I сут тзердшшя) до

5,7 % (через 28 сут), что свидетельствует о низкой степени гидратации портландцемента. Хотя даке этого оказалось достаточным для протекенип деструктивных процессов, приводящих к снивению прочности материала.

Анализ табл.4 показывает, что на прочность цахерцала при изменении В/Г от 0,24 до 0,27 степень гидратации ы»?эриала вяжущего не оказывает решающего влияния. Хотя при В/Г»0,27 степень гидратации составила 90 %% прочность образцов, полученных при этой В/Г меньше, чем образцов, полученных при В/Г 0,24 при степени гидратации 67 %,

Такма образом, результаты исследований процесса Формования высокопрочных отделочных плит на основе ГВНВ показали, что наиболее рацкэнальнш способом формования является заливка текучей массы, соответствующей вязкости по Суттарду 25,.. 30 см. При втои дополнительного уплотнения формовочной массы на требуется.

Вазнш фактором р технологии высокопрочных отделочных плит является обеспечение декоративной выразительности поверхности материала. Наиболее Оптимальным решением является придание лицевой части плит текстуры естественных горных пород (мрамора, малахита, гранита и др.) В строительство такие плиты известны под названием искусственного мрамора, Искусственный мрамор - камень о блестящей «ян иеговой: поверхностью, цвет его бывает белый, цветной однотонный, многоцветный и орнаментный,

В пастояасЯ работе приняты два основных типоразмера плит, в соответствии с которыми подбирают цветовой оттенок поверхности изделий. Первый типоразмер рассчитан на изготовление плиток небольших размеров, предусмотренных соответствующими стандартами для фасадных керамических плиток: 48x48x4 да, 120x65x7 мм, 150x75x7 мм и 250x140x10 мм. Второй типоразмер изделий соответствует размерам плит пиленым из природного камня (ГОСТ 9480-89): длина от 150 до 1500 мм, ширина от 150 до 1200 мы, толщина от 8 до 30 мм; чаие плиты изготавливают размером 400x800x20 км.

При производстве плит небольших размеров предпочтительным является создание цветных монотонных изделий, получивших наиболее широкое распространение в строительной практике, с при производстве более крупных изделий - многоцветнше и орнаментных.

При проведении исследований по получения фактуры плит били апробированы следующие способы введения пигментов: предварительно приготовленную суспонзио пигмента наносили на поверхность поддона с последующим нанесением гипсо-песчаного раствора другого цвета; пигмент перемешивали совместно с гип-сопесчаным раствором: суспензии пигмента наносили на предварительно приготовленный белый раствор с последушим частичным (местным) перемешиванием. Наиболее эффективным оказались два последних способа, так как они обеспечивают получение гомогенной смеси, в результате чего устойчивость пигмента та декоративной поверхности повышается.

Исходя из результатов исследований была разработана твх-нология получения плит, включаемая следующие основные операции: предварительный помол гипсового вяжущего ^ - модификации с I % суперпластификатора в течение I ч в барабанной мельница, приготовление формовочной массы последовательным введением а воду оатворения при перемешиваний замедлителя схватмзвния, кремнийорганичоской добавки, портландцемента, ГВПВ и песка, формования путем литья и выдерякн изделий.

При проведении исследований по определения свойств плит основное внимание было уделено долговечности материала, которая в свою очередь определяется его стойкостью а периодически чередующимся воздействиям водонпешения - высушивания и замораживания-оттаивания.

Эксперименты (табл.5) показали, что облицовочные плита оптимальных состаноп на основе ГВПВ выдерживают 50 циклоп замораживания и оттаивания, 100 циклоп увлажнения ¡г высушивания, что указывает на высокую долговечность материала и соответствие марко по морозостойкости для пли? пэ гранита (соглао- . но ГОСТ 9479-84).

При проведении исследовании по определению влияния доба-яок портландцемента' и клинкерных материалов на стабильность свойств материала при твердении его а точение длительного времени (до 2-х лет) было выявлено, что при введении алита и Оолита до 5 портландцемента до 10 % прочность образцов при выдержке их в водных условиях но снижается. При введении четырохкпльциевого алглюфоррита (2 и 5 %) прочность образцоэ через 2 года выдержки их п воде снклаотся болсо чем п 2 раза.

Полное разрушение образцоэ произошло с добавкой 5 % трех-

** 2 "О яке

■вой

О ti-

я 4 s» о ч «г

Е Я

О s ~ -- -

•3 ¡з Я OB

•О st

i» a ta cu ®

J> S С1'Ф » в

» о -о TS » °

£ О » И tf 5

<a и es ja- Е ö ooc «s e

я й о к е> »■

СТОЮ : Ы Ь!

ir* ' ce t?*- Î5

Ss iî' s s в

¡E. И С7 Cfe=-3C. sa a ер a ... - ' г:

Jfc.» .ja i'í'.^i ß>

s» .a f. — й

е ю г fe t- » * |Г В © 8

.к ta « ►s

52" О в

ir ч a

о» о El

00 M О

УЗ

о о

tí-

-Ü ж р s о S о st ■ к KSí

о «

Я 3 it 5- У ' О Ч* . <Г >-3 о

5 о. к ж- я. га

О" О О Я ' 14

—р- п «-> 5,. о

Й- о .

о © о

ся.

с а «а ■

О CS

Я Ja с» о-a je я «и о-

р >. с » р>

t: " s

Ci

■ »• с es-* •» a « о •в

►à îa С; & Г5

IS

-e

CJ ■ 2t а et

I

я г s n

о о •■ »

S..К BE

S O TÍ Ja

ê &

f» e » 6?.

s ♦ tr

О Ю

Я Oí.

<a_

Sí « •

o OS it- «с.

К JÏ

fe fr VI-

к к "

S S- =r

в . Ci

p J=J tali » K-

¡- te о

& t;; -s es. SJ- if

|> S

o- e> ca

s. ST-

о в ^

tí- >9

ïî.

«. t, о

pi "4

о а

cu

с ; ? s

с ш i», î* с

111 S r-s «■

Г

?. в s

BWS« œ tr H «i J3 i ж a я о. » о ir о м ♦ a о ; sr i rr я о а. К

о

Я Sa •в "'С и

о аЁ

êï g ö о я

О К •в' К в

"" »S

Ж 0. й-

' м- ю о

р л

sr о о к о

es ja о

ä & о

• tj TT»

и е >з

О b

о* г о » *<

a о >4

s:

л, я

Ы H о о

ц- -sa. ы о e о

ГО Ca Я

w г» м

г3 * Ь о

О « О > EI -

га g о

... e tr о ы

tt>- к

I

ra

0

Й PB

s •

1 •

►a a

55

К к

fô a

'S

a о ta >a I I

■fè-OI

M о то <о о о

>-"f\J

SSê

Ol

го л. из

(—I

-Tu.

го

о

о

о ►-IW

и

м

MÍ—1СЛ

s*

ГС

M

M

er.

д

:o

ш о»

QlfO

»—t. и

ci

-a

о

9

а

о о

» - ао

а - »о S

я Я®

йг о в

S в

►i OS

ai я . ЗЯ

Размеры издался, i&i.

Мссса 11?---

плита, кг

¡Я О X I

•а s

s

UÏX

о S s» to s oos под oïo чоо ■ОЯЯ

о. a s

CX Ш

S -3 osn пав но о

s о S3 и о 0>-5 ч-в

о »

в в

я к

о % °

о Б ч а -о-о о

й S u S о

с

цемента, размопаясь л первой пространстве гипсового кемня обуславливают создание высскодисперсноП мелкокристаллической структуры с увеличенным числом контактов.

Производственное опробование разработанной технология облипрвочуплх плит на фирме ГППС5 Типа" подтвердило вксокуз еффсктивность их изготовления' и применения. ЭнономичзсниП &йэкт от изготовления пгнт при когоюстм линии 20 тиа.н в год по сравнения с плнтгчи из мрзиора составит 25,3 млн.руб. (з ценах На сентябрь 1992 г.).

0Е?Ш ЩВОДУ

1. Установлена подучзкмя бкстротпзрдетя;вс шсояопросшх' о*дсяоч1?яс плат без тепловой обработки на осио-39 ntneosoro зязудаго низкой водопвтрэбностм с добавкой ПОрТ-

2. Нйейадовзко вяяяжэ хйгяпгэскнх добзрон зйкедлятэгаЯ схватывания« СДВ, TIIH и буру на octmmia свойства ГШЙ4 устп-яеплена, что ¡иибалез sföosrawfcrj дрлястся кспояЬговайио ЯШ а косочастзв 0,05 % вследстпаа ого кедоЗ догирорка, из esntío-H:m npotiiccTH ':ати .-re, :уг:::сг/;,! дсбавк;1.

3. 0прэделс':ч тробови^я г: t!33.rtr.?e»£i подового

ГО, ОбссаСЧйЕШГЯОГО ИОЯУ*ГЯ5КЭ nirt'it Я IrtnrttJPWS подосто^-сссты» по лпп-взс.'! тзхногогаи. Ociioaiüit уолотге:.! лзляотся веягеаНа с?гйд?рткоЙ годспогрзйгсвтц шгчупгго'. сна кэ дог^йз npeunfon» сд ¡t

•!. Слредялои состав отдзлотого гагзряаяа,

^клэх?г.2пзго{ ШЛЗ - 69,5.»,64,5 % пормгпдцемвнт - 2,9... '3,2 %, nscon - 35,7.,.23,5 %% ПК - 0-Í4 - 0,С2...0,05 кяг-:'0'гг:5 ~ 1,5... 1,0 за:'эдл:!тель пхгйтгэзнм ЯШ - 0,02... 0,С5 При ярnse-mocia SOCO вр/а3 liztsptúa сбдддгз? ЯрО'Я.-ЗСТЫЭ Í53 еТКГЯЗ (5(>ЛЭЭ 50 '! KOCÍh®,í!C!IVO:J рзгюдоя* r::in 0,7».,0,75.

5, Кйслэдоягий стойкость пл:*.т !га гзггвквгэ э прэтоздзЯ '.-од-з, Остановлено, *ь*о хотя плят.' обл.»дгяг дсстз-дото sztoonott стойяостьп при их зпяпмган, зео до потгря »reeu npa даЯстэйя лога »nna? коего. С утки данных кссладогштй, плит?! ir. ос-капо ГПНЗ реяемепдуптся для наружной облицовки здгияй из под-эергякетхея иэпосрздстзеняому воздзйстен» атмосфера« омдкоа.

Установлено, что of<í<эктиктм тохнологичзск:п» прлс-'с;;,

позволяющим придать плитам гидрофобность и значительно снизить их водопоглоиюние является обработка их поверхности 0,1...0,2 % добавкой ФЗС-ЮО или ГШК-94М.

6.Ыетодаыи рентгенофазового и дийюренциально-'пг^ичас-кого анализов доказана идентичность минералогического состава образцов без добавки и с добавкой 5 % портландцемента.

7. Методом электронной микроскопии установлено, что в результата адсорбционного модифицирования (в присутствии суперпластификатора С-3) происходит измельчение кристалла парафированных: новообразований и увеличение их количества. Микроструктура обраацов с добавкой отличается от микроструктуры контрольных образцов повышенной однородностью и плотность».

8. Введение С-3 при помоле гипсового вянущего и портландцемента при приготовлении смеси качественно изменяет характер структуры гипсового камня. Электронной микроскопией и ртутной порометрией установлено, что образцы с добавками отличаются высокодисперсной, ыелкопорметой структурой с увеличенным числом контактов. Меняется характер интегральной пористости гипсового камня, увеличивается пористость, представляемая порами размером 0,1...0,05 мкм, максимумы на дифференциальных кривых образцов с добавкой портландцемента смешенц в сторону мелких капиллярных и крупюгх контракционных пор по радиусам. Пори становятся замкнутыми, изолированными друг от друга, равномерно распределенными в объема камня.

9. Исследованы основные технологические параметры, влияющие на свойства материала. Установлены оптимальные релимы приготовления и формования смеси, предусматривающие предварительное смешение портландцемента с водой и формование массы литьем.

10. Разработана технологическая схема производства отделочных плит по стендовой технологии. Сделаны рекомендации по основному технологическому оборудованию для производства плит.

11. Установлено, что влияние влажности воздуха в пределах 80...90 % не сказывается отрицательно на свойствах изделий. Прочность плит, длительное время находившихся в среде

е относительной влажностью воздуха 98 %, снизилась на 20 %, что однако является допустимым.

12. Установлена высокая морозостойкость плит. Материал «одерживает 50 циклов попеременного замораживания и оттаива-

кия, irre соответствует требованиям для облицовочных плит из гранита. '

Исследования также показали, что плиты на основе ГВНВ видерживавт нэ кенее 100 циклов попеременного увлажнения и выгуливания, что в сочетании с высокой морозостойкостью предопределяет достаточную долговечность изделий.

13. Опытно-производственные работа по изготовлению отделочных плит подтвердили теоретические предпосылки и результаты разработок. Экономический эффект при организации производства отделочных плит на основе ГШВ по сравнения с плитами из природного мраиора составляет 25,3 нли.руб. з год на 30 тыс.ы^ изделий (s ценах на сентябрь 1992 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в следуетях работах:

1. Асаад М. Гипсовые облицовочные плиты яовыгенной водо-с?ойкостн//Пввыя!екке долговечности и эффективности рггбеты инструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений: Матер. неждунар.научн.-?ехн.кон*.-Челябинск, I9S2..e.- С.52-53.

2. Асаад М. Гидрофобный гипсовый состав для изготовления изделий повышенной водостойкости.-Алма-Ата, КазНИИНКИ, 1992,- б с.

3. Садуакасов M.G., Асаад Ц. Облицовочные плиты на осно-зе гипсового вяжуазго низкой водопотребностн.-Алма-Ата.-КазШТИС, 1992.- 4с.

4. Садувгасвв М.С., Асаад Н. Снижение водопроницаемости гипсового хат я добавкой портлавдцеивнта.-Алма-Ата: КазНИИНКИ. 1992.- 5с.

J5.Сядуакасов Ii.С., Румянцев В.К., Асаад М. Получение ■и свойства высокопрочных гипсовых изделий.-Алка-Ата. :КазШТИС, 1992.- 39 с.

Объем 0,25 уч.-изд.л. Заказ ££I. Turas IGC окп.

Отпечатано в КазЦпГИСе Госаихствся Республики Казахстан. 4S0GQ8, г.Алма-Ата, пр.Абая, 115.