Диссертация (1141516), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Им достигнутасредняя плотность тампонажного раствора, равная 0,78 г/см3 благодаряснижению воды затворения и оптимально плотного заполнения тампонажногоцементного раствора ПСМС [159].Кириллов К.И. в диссертации и статьях [160-165] разработал научныеположения создания кладочных (с ПК - от 8 до 10 см) и тампонажных растворовс ПСМС и суперпластификатором. Такие системы имеют однороднуюструктуру и свойства. Им были получены количественные зависимостипластической прочности, напряжения сдвига во времени от расхода полыхстеклянных микросфер. Автор с соавторами [160-165] провёл сравнение свойствкладочных растворов с ПСМС и с вспученными перлитовом и вермикулитовомпесках при равной средней плотности – 1140...1180 кг/м3. Кирилловым К.И.доказано, что прочность на сжатие у раствора с ПСМС выше в 10 раз, а прирастяжении при изгибе - почти в 40 раз. Реологические показатели свежеприготовленного раствора с ПСМС минимальны, что обеспечивает низкуютрудоёмкость кладки в период до 5 часов.
Это превышает подобные показателидля раствора с перлитом и вермикулитом более чем в 2…2,5 раза, а значенияпластической прочности у растворов с ПСМС в 4...8 раз больше, чем у растворас перлитом и вермикулитом. Это позволяет сохранять геометрические размерыкладки до начала схватывания раствора. Автор отмечает, что при растираниираствора на газобетонном основании со средней плотностью 700 кг/м3 время егорабочего состояния повышается [160-165].
Была определена прочностьсцепления кладочных растворов с газобетоном плотностью 500 и 700 кг/м 3 икерамическим кирпичом. Для кладочных растворов с ПСМС прочностьсцепления с газобетонным основанием была выше прочности основания, а скирпичом - более 3 МПа для камня с 10 % ПСМС. Это выше более чем в 20 раз22значений у раствора с перлитом и вермикулитом. Водоудерживающаяспособность растворов с ПСМС была выше 90 %. У них водоотделения иизменений средней плотности раствора по высоте не было [160-165].Вработахтеплоизоляционные[166-168]цементныеПашкевичА.А.штукатурныеполучиларастворысоблегченныеПСМСдляограждающих конструкций. Такие штукатурные растворы имеют прекрасныереологические свойства.
ПСМС снижают общую пористость, средний диаметрпор цементной матрицы за счёт формирования более плотной контактной зоны.Разработаны штукатурные растворы с ПСМС плотностью до 800 кг/м3, с низкойводопотребностью и повышенным сопротивлением паропроницанию посравнению с штукатурными растворами с перлитом и вермикулитом.ЦементныештукатурныерастворысПСМСпредназначеныдляоштукатуривания стен, а также для регулирования термического сопротивленияконструкции, паропроницаемости, влажностных и усадочных деформаций [166168]. Автором и её соавторами установлено [166-168], что растворы с ПСМСподвижностью по погружению конуса от ПК - 4...8 см; 8...10 см до 10...14 смимеют стабильные реологические свойства в течение 4 часов послеприготовления.
С увеличением расхода ПСМС от 10 до 50 % средняя плотностьраствора по высоте образца 4х4х16 см повышается на 0,5 % до 4,4 %соответственно [166-168]. Было установлено, что паропроницаемость урастворов с ПСМС снижается при уменьшении подвижности раствора с 10…14до 4… 8 см. У растворов с ПСМС водоудерживающая способность была от 90 %до 98 % [168]. Прочность сцепления с основаниями уменьшается с увеличениемколичества ПСМС, а сроки схватывания увеличиваются за счет большегоколичества воды затворения. Гелевая пористость максимальна при 10 %-омрасходе ПСМС от массы цемента - 94 % от пористости цементной матрицы. Прирасходе ПСМС 50 % и ПК = 10…14 см гелевая пористость снижается до 80 %.Это происходит за счет более высокого водозатворения раствора.
Прочностныесвойства у затвердевшего раствора с ПК=4…8 см выше, чем у более подвижных23растворов с микросферами. Общая пористость затвердевшего раствораповышается с ростом ПК и расхода микросфер [166-168].Авторы в работах [159-196] значительно уменьшали содержание воды вцементных растворах с ПСМС (АПСМС) и КМС (АСПМ) в результате введенияв смесь при необходимой подвижности супер- или гиперпластификатора, атакже и гидрофобизатора. Снижение содержания воды в цементных растворах сполыми микросферами при их средней плотности меньше 1000 кг/м 3, помнению Д.В.
Орешкина [169-181], ведёт к существенному уменьшению среднейплотности цементного раствора.Ю.В. Исаева, Е.Г. Величко в статье [145] сделали попытку оптимизацииструктуры сверхлегкого цементного раствора с ПСМС с учетом геометрическихи физико-механических характеристик компонентов. Авторы доказали, чтотакая оптимизация структуры сверхлегкого цементного раствора с ПСМСвозможна путём использования микродура, имеющего диаметр частиц до 10 разменьший, чем у обычного цемента.
Это позволило существенно снизитьсреднюю плотность камня за счёт уменьшения толщины цементной матрицыконтактной зоны.Е.В. Королев, А.С. Иноземцев с соавторами в работах [182-186]предложили решение задач технологии получения высокопрочных лёгкихбетонов путём наномодифицирования структуры цементной матрицы иповерхности полых стеклянных или алюмосиликатных микросфер. При этом,разработан наноразмерный модификатор, который состоит из золей гидроксидажелеза с валентностью (III) и кремневой кислоты и микросфер.
Это ускоряетпроцессыгидратациипортландцементаиобразованиедополнительныхнизкоосновных гидросиликатов кальция в плотной и упрочненной контактнойзоне «цементная матрица – микросфера». Установлены краевые углысмачивания полых микросфер водой. Для стеклянных микросфер он равен около78о, а для алюмосиликатных микросфер - около 89 о. Авторы определили, чтодля получения бетонных смесей требуемой подвижности увеличения расхода24водысвязано с шероховатостью поверхностиалюмосиликатных микросфер.
Такжеустановленаполыхстеклянных илизависимостивлияниянаномодифицированных микросфер, состава лёгкого бетона и технологииприготовления на процессы структурообразования, параметры структуры насвойства [182-186].Т.А. Розовская и другие в своих работах [187-190] обосноваливозможность получения облегченных сухих кладочных смесей с полымиалюмосиликатными (керамическими - КМС) и стеклянными микросферами.Составсухойсмесионивоздухововлекающимимодифицировалидобавками,суперпластификатором,редиспергируемымиполимернымипорошками (ПВА) и противоморозными добавками.
Это позволило авторам[187-190] увеличить прочность цементной матрицы, контактной зоны«портландцементная матрица – микросфера» и снизить среднюю плотность засчет воздушных пор и полых микросфер. Авторы [187-190] предложилисложнуюиидеализированнуюкомпьютернуюмодель структурыоблегченного раствора с полыми керамическими и стеклянными микросферами.Выявленызависимостисостава,структурынаосновныетехнические,технологические и эксплуатационные свойства материала. Выявлено изменениепоровой структуры, снижение на 24 % портландита, физико-химическоевзаимодействие цементной матрицы с КМС: особенно при введении в смесьПВА [187-190].Для состава сухой смеси, модифицированного воздухововлекающимидобавками,редиспергируемымисуперпластификатором,авторыполимернымипорошками[187-190] получилисреднюю(ПВА)иплотностьцементного раствора с 80 % КМС в высушенном состоянии, равную 674 кг/м3.Следовательно, среднюю плотность такого свеже приготовленного растворасоставит около 1000 кг/м3.А.Н.
Сапелин, И.В. Бессонов и другие в работах [191-196] установленавозможность интенсификации процессов структурообразования смеси за счет25количества алюмосиликатных полых микросфер, цемента, суперпластификатораи прессования. Это позволяет создавать материалы для однослойныхограждающих конструкций со средней плотностью в высушенном состоянии500…700 кг/м3, пределом прочности при сжатии до 15,6 МПа. Количествоалюмосиликатных полых микросфер составляло до75 %. Выявленыособенности строения композитов с алюмосиликатными микросферами взависимости от плотности матрицы и величины прессования.1.3.
Выводы по главе 1. Научная гипотеза1.Гипсовые материалы широко применяются в строительстве, ремонте иреставрации. Многим памятникам архитектуры федерального и региональногозначения требуются реставрационные работы. При реставрации возникаютразличныепроблемы:штукатурки,лепнины,воссоздание старых материалов по утраченным технологиям.Многиеархитектурныевосстановлениеэлементывнутридеталей,зданий памятников архитектуры быливыполнены из гипсовых материалов. Гипс как материал для реставрации всовокупности должен обеспечить высокое качество работ, долговечность приэксплуатации,экологическуюбезопасность;неоказыватьнегативноговоздействия на человека и окружающую среду; снизить среднюю плотность,материалоёмкость реставрационных работ; быть негорючим и обеспечитьбелизну материала и эстетический вид.Наполнитель в гипсовые системыдолжен также соответствовать этим требованиям.2.
К памятникам архитектуры конца 17 -19 и начала 20 веков относятся многиедворцы. Со временем эти здания требуют ремонта и реставрации. Особенно этокасается внутренней отделки дворцов, дворцовых ансамблей, в которых естьуникальные лепные элементы и украшения. Они расположены на стенах,карнизах и потолках. Лепнина выполнялась из гипсовых вяжущих веществ,которые также использовались в отделке стен, каминов, печей, колонн, балясин26и балюстрад для имитации мрамора.3. К гипсовым материалам для реставрационных работ, как известно,предъявляются требования по срокам схватывания, цвету, средней плотности,прочности влажного и сухого камня.