ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГИПСА

Актуальность работы. На сегодняшний день строительство базируется на использовании таких материалов, как вяжущие вещества. Наиболее распространёнными используемыми среди них можно отметить гипсовые, поскольку из них производятся материалы, имеющие высокую эффективность. Кроме того, такие материалы очень прочные и долговечные в использовании, имеют малую плотность, хорошую звукопроводимость, а также соответствующий уровень прочности. Если рассматривать гипсовые вяжущие в архитектуре и искусстве, то из данного материала принято создавать различные формы и структуры. Преимуществом данного материала также можно отметить то, что они не горит, а также за его счёт можно обеспечить соответствующий уровень климата в помещении, поскольку он способны поглощать лишнюю влагу и имеет достойный уровень паропроницаемости.

Основным недостатком гипсовых материалов является недостаточная водостойкость, заключающаяся в существенной потере прочности в случае увлажнения. Поэтому область применения гипса ограничена узкими границами условий эксплуатации – помещениями с сухим и нормальным влажностным режимом эксплуатации. Повышение водостойкости гипсовых материалов позволяет значительно расширять область их применения.

Низкую водостойкость гипсовых материалов в основном объясняют растворимостью двугидрата сульфата кальция, а также расклинивающими силами, создаваемыми впитывающейся в поры водой. На сегодняшний день известно много способов повышения эксплуатационных свойств гипса. В данной работе будут проанализированы несколько наиболее эффективных методов повышения эксплуатационных свойств.

Кроме проблем с водостойкостью гипсовые вяжущие испытывают проблемы с повышением прочности и морозостойкости.

Исключение наиболее сложных и затратных стадий при получении гипсовых вяжущих с повышенными эксплуатационными свойствами, позволяет назвать гипсовые вяжущие одним из перспективных и малоизученных направлений. В нашей стране имеется уникальная база, которая располагает соответствующим уровнем ним минерального сырья, из которого можно осуществить производство гипса, в том числе для обеспечения им других стран. Так, по последним данным запасов данного материала в стране отмечается на уровне половины мировых запасов – без учёта по категории С2. Если рассматривать страны СНГ, то количество гипса там составляет примерно 1 млрд. т., то то есть в общей сложности 14% от запасов по миру. Однако, в Казахстане, например, имеется запас гипса на низком уровне – около 250 млн. т., а в Украине, напротив, производится около 450 млн. т.

Глава 1. Состояние проблемы исследований

1.1. Основные сведения о гипсовом вяжущем

1.2. Области применения гипсовых вяжущих в строительстве

1.3. Проблематика использования гипсовых вяжущих материалов

1.4.        Основные пути повышения технологических и эксплуатационных свойств гипсового вяжущего

1.              Трамбование и вибропрессование

2.              Гидрофобизация

3.              Пластифицирующие добавки

4.              Активные минеральные добавки

5.              Добавки для регулирования кинетики твердения

1.5. Патентный поиск по проблеме исследований

1.6. Выводы по главе 1, цель и задачи исследований

Глава 2. Методы экспериментальных исследований

2.1. Характеристика исходных материалов

Гипсовое вяжущее.             

Активные минеральные добавки

Волокна

Гидрофобизирубщие добавки

2.2. Методы определения свойств гипсового вяжущего

Определение тонкости помола    

Определение сроков схватывания гипсового теста стандартной консистенции (нормальной густоты).

Определение содержания гидратной воды

2.3. Методы определения физико-технических свойств гипса

Определение содержания нерастворимого остатка

Определение удельной поверхности

Определение содержания металлопримесей в вяжущем

2.4. Статистическая обработка результатов измерений    

Глава 3. Повышение эксплуатационных свойств гипса

3.1. Влияние активных минеральных добавок на реологические и физико-механические свойства гипсового вяжущего

3.2. Влияние пластифицирующих добавок на реологические и физико-механические свойства гипсового вяжущего

3.3. Влияние гидрофобизирующих добавок на реологические и физико-механические свойства гипсового вяжущего

3.4. Выводы по главе 3

Глава 4. Практические применение результатов исследований

4.1. Производство гипсоволокнистных листов с повышенными эксплуатационными свойствами

4.2. Технико-экономическая оценка результатов исследования

4.3. Выводы по главе 4

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Список использованных источников

Определение объемного расширения

1.    ТУ 21-31-62-89 «Строительство» Г.А. Зимакова, Е.А. Каспер, О.С. Бочкарева. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014 г. - 89 с.[1].

2.    Ферронская А.В. Роль гипсовой отрасли в развитии промышленности стро-ительных материалов //Второй Всероссийский семинар по гипсу. Уфа, 2004. -С.11-17.

3.    Лесовик Р.В. Мелкозернистые бетоны на композиционных вяжущих и тех-ногенных песках. Автореф. дисс. докт. техн. наук. – Белгород, 2009.–463с.

4.    Муртазаев С-А.Ю. Использование местных техногенных отходов в мелко-зернистых бетонах / Муртазаев С-А.Ю, Исмаилова З.Х. // Строительные мате-риалы-М., 2008.-№3.-С. 57-58.

5.    Гончаров Ю.И. Состояние и перспективы развития строительного материа-ловедения в России / Ю.И. Гончаров, А.М. Гридчин, В.С. Лесовик // Проблемы строительного материаловедения. Седьмые академические чтения РААСН. -Белгород, 2001.

6.    Муртазаев С-А.Ю. Разработка рецептуры композиционных гипсовых вя-жущих с минеральными добавками из золы и шлака / С-А.Ю. Муртазаев, А.Х. Аласханов, М.С. Сайдумов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, посвященная 100-летию академика М.Д. Мил-лионщикова (научное издание). – Грозный, 2013. - С.165–178.

7.    Гончаров Ю.А. Российская гипсовая ассоциация: цели и задачи / Ю.А. Гонча-ров, А.Ф. Бурьянов // Строительные материалы.- 2008.- январь. - С. 54-56.

8.    Лесовик В.С. Гипсовые вяжущие материалы и изделия / В.С. Лесовик, С.А. Погорелов, В.В. Строкова.– Белгород, 2000.– 224 с.

9.    Муртазаев С-А.Ю. Использование золошлаковых смесей ТЭЦ для производ-ства композиционных гипсовых вяжущих / С-А.Ю. Муртазаев, Н.В. Чернышева, А.Х. Аласханов // Экология и промышленность России. – 2013. – №2. – С.26-29.

10. Altum, L.A. Utilization of weathered phosphogypsum as set retarder in Portland cement. L.A. Altum, Y. Sert. Cement and Concrete Research.- 2004.- 34.- pр. 677-680.

11. Аласханов А.Х. Стеновые материалы на основе гипсовых вяжущих и сырь-евых ресурсов Чеченской Республики / А.Х. Аласханов, С-А.Ю. Муртазаев, Н.В. Чернышева // Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чте-ния): материалы Международной научно-практической конференции. Белгород: Изд-во БГТУ, 2011. – С.148–150.

12. Соломатов В.И. Пути активации наполнителей композиционных строитель-ных материалов./ В.И. Соломатов, Л.И. Дворкин, М.И. Чудновский //Известия вузов, Строительство и архитектура.-1987.-№1.-С.61-63.

13. Лесовик В.С. Строительные композиты на основе отсевов дробления бетон-ного лома и горных пород / Лесовик В.С., Муртазаев С-А.Ю, Сайдумов М.С.// Грозный: ФГУП «Издательско-полиграфический комплекс «Грозненский рабо-чий», 2012 – 192 с.

14. Чернышева Н.В. Минеральные добавки из техногенного сырья для произ-водства гипсовых материалов и изделий / Н.В. Чернышева, Е.В. Козеева, А.Х. Алаcханов // Экология: образование, наука, промышленность и здоровье: мате-риалы Международной научно-практической конференции, 15– 18 ноября 2011 г. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2011.

15. Lesovik V.S. 2012. Geonics. Subject and objectives. Belgorod State Technologi-cal University n.a. V.G. Shoukhov, 2012. -100 р.

16. Чернышева Н.В. Использование композиционных гипсовых вяжущих на техногенном сырье в производстве стеновых материалов/ Н.В. Чернышева, С.-А.Ю. Муртазаев М.С. Сайдумов [и др.]//Труды Грозненского государственного нефтяного технического университета им. акад. М.Д. Миллионщикова. – Гроз-ный, 2011. – Вып. 11. – С.161-167.

17.  [Зимакова Г.А. Учебно-методическое пособие «Гипсовые вяжущие, материалы и изделия на их основе» Г.А. Зимакова, Е.А. Каспер, О.С. Бочкарева. — Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014 г. — 89 с.]

18. https://atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/

19. Ферронская А.В., Коровяков В.Ф., Баранов, Бурьянов А.Ф., Лосев Ю.Г., Поплавский В.В., Шишин А.В. Гипс в малоэтажном строительстве. М.: АСВ. 2008. 240 с.

20. Бурьянов А.Ф. Гипс, его исследование и применение от

21. П.П. Будникова до наших дней // Строительные материалы. 2005. № 9. С. 40–43.

22. Ферронская А.В. Долговечность гипсовых материалов,изделий и конструкций. М.: Стройиздат. 1984. 286 с.

23. Марсаев Р.Н., Бабков В.В., Недосеко И.В., Юнусова М.С., Печенкина Т.В., Красногоров М.И. Опыт производства и эксплуатации гипсовых стеновых изделий //

24. Строительные материалы. 2008. № 3. С. 78–80.

25. Пустовгар А.П. Опыт применения гипсовых вяжущих при возведении зданий // Строительные материалы.2008. № 3. С. 81–86.

26. Ферронская А.В. Опыт применения гипсовых материалов и изделий в строительстве (отечественный и зарубежный). Материалы Всероссийского семинара: Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий. Уфа. 2004. С. 190–195.

27. Ферронская А.В. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). М.: АСВ. 2004. 488 с.

28. Коровяков В.Ф. Гипсовые вяжущие и их применение в строительстве // Российский химический журнал. 2003.№ 4. Т. XLVII. С. 18–25.

29. Коровяков В.Ф. Перспективы производства и применения в строительстве водостойких гипсовых вяжущих и изделий // Строительные материалы. 2008. № 3.С. 65–67.

30. Гонтарь Ю.В., Чалова А.И., Бурьянов А.Ф. Сухие строительные смеси на основе гипса и ангидрита. М.: Денова. 2010. 214 с.

31.  Воронков М.Г. и др. Гидрофобизация, Киев, 1973, с.239;

32.  Соболевский М.В. и др. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов, М., 1975, с.296)

33.  https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/patent/RU-2199500-C2

34.  https://patenton.ru/patent/RU2305667C1

35.  https://patenton.ru/patent/RU2305667C1

36.  https://patenton.ru/patent/RU2368579C1

37. ГОСТ 23789-2018  https://docs.cntd.ru/document/1200160549

38. 18. Wendlant W. W. Thermal Methods of Analysis. N.Y.: J. Wiley and Sons. 1974. 404 p.

39. 19. Sestak J., Satawa V., Wendlant W. W. The study of heterogeneous processes by thermal analysis.— Thennochimica Acta, 1973, v. 7, p. 333—556.

40. Потенциал применения гипса в промышленности строительных материалов/ В.Б. Тросницкий [и др.] // Промышленное и гражданское строительство. 2005. № 7. С. 25-28.

41. Ферронская А.В. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение): справочник. М. : Изд-во АСВ, 2004. 488 с.

42. Коровяков В.Ф. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих веществ и расширение областей их применения // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2005. № 3 С. 28-31.

43. Сураев В.Г. Гидрофобизация. Теория и практика // Технология строительства. 2002. № 1. С. 120-121.

44. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М. : Стройиздат, 1986. 464с.

45. Теоретическое обоснование повышения водостойкости гипсовых вяжущих веществ / В.М. Уруев [и др.] // Изв. ТулГУ. Сер. Строительные материалы, конструкции и сооружения. Тула: Изд-воТулГУ, 2004. Вып. 7. 162 с.

46.  Сураев В.Г. Гидрофобизация. Теория и практика // Технология строительства. 2002. № 1. С. 120-121.

47. Гаркави М.С., Шленкина С.С. К вопросу о применении пластифицирующих добавок для гипсовых вяжущих. Материалы V Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий» / Под научной редакцией А.Ф. Бурьянова. – Казань, 2010. – 290 с.

48.  Бобров Б.С., Киселева Л.В., Жигун И.Г., Ромашков А.В. Определение фазового состава строительного и высокопрочного гипса .Строительные материалы. – 1983. - №7.

49. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

50. ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

51. ГОСТ 1277-75 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия

52. ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

53. ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

54. ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

55. ГОСТ 17809-72 Материалы магнитотвердые литые. Марки

56. ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

57. ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

58. ГОСТ 31356-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний

59. ГОСТ OIML R 76-1-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

60. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих веществ и расширение областей их применения В .Ф. КОРОВЯКОВ, доктор техн. наук, ГУП «НИИМосстрой с28-30

61. https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2693808