АНАЛІЗ ВПЛИВУ ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНОГО МОДИФІКАТОРА НА ВОДОСТІЙКІСТЬ КОМПОЗИЦІЙНОГО ГІПСОВОГО В'ЯЖУЧОГО
DOI:
https://doi.org/10.17721/2519-481X/2024/82-05Ключові слова:
композиційне гіпсове в'яжуче, єкспериментально-статистиче моделювання, гідрофобізація, водостійкістьАнотація
статті висвітлюється питання підвищення водостійкості композиційного гіпсового в'яжучого на основі аналізу натурного експерименту. Для розв'язання задачі у роботі було застосовано 24-х точковий план у вигляді "трикутників на кубі" експериментально-статистичної моделі впливу на властивості композиційного гіпсового в'яжучогодобавок різного виду і призначення з урахуванням взаємодій між ними розрахованний в програмі COMPEX.
Універсальним методом підвищення водостійкості гіпсових матеріалів є зменшення їхньої пористості. З цією метою у гіпсове в'яжуче вводять невеликі кількості полімерних або пластифікуючих добавок для збільшення їхньої щільності. Способом підвищення водостійкості є додавання до 10-40 % мінеральних компонентів, які завдяки своїм в'яжучим властивостям тверднуть у водостійкий каменеподібний матеріал.
На першому етапі досліду проведено аналіз зміни водостійкості за величиною коефіцієнта розм'якшення Кр під впливом мікропуццоланових добавок, мікроармуючої добавки-модифікатора і суперпластифікатора Sika. Діапазон варіювання всіх добавок встановлено планом експерименту.
На наступному етапі дослідження проаналізовано можливість подальшого підвищення водостійкості за рахунок об'ємних і поверхневих гідрофобізаторів. Для оцінки впливу гідрофобізуючих ґрунтувань на властивості поверхні зразків із гіпсового в'яжучого проводится вимірювання крайового кута змочування методом лежачої краплі (sitting drop method).
Показано, що комплексна модифікація композиційного гіпсового в'яжучого мікроармувальною, полімінеральними мікропуццолановими добавками-наповнювачами та суперпластифікатором Sika в оптимальних співвідношеннях дають змогу одержати композиційне гіпсове в'яжуче з коефіцієнтом розм'якшення 0,9. Об'ємна гідрофобізація забезпечує додаткове підвищення міцності під час стискування та водостійкості.
Посилання
1. Dvorkin L. (2019) Modified water-cement ratio rule for the design of air-entrained concrete. Magazine of Civil Engineering. 85(1), 123–135.
2. Derevianko V. N., Kondratieva N. V., Hryshko H. M. (2018) Study of impact factors and the mechanis of process of gypsum binder hydration in the presence of nanomodifiers. Journal of Chemistry. 6, 92-100.
3. Derevianko V. N., Kondratieva N. V., Sanitskiy N. A., Hryshko H. M. (2018) Impact of granulometric composition on mineral binder hydration processes. Journal оf Engineering Science. 3, 74-84.
4. Dolezelova M., Krejsova J., Scheinherrova L., Keppert M., Vimmrova A. (2022) Investigation of environmentally friendly gypsum based composites with improved water resistance. Journal of Cleaner Production. 370, art. no. 133278.
5. Bumanis, G., Korjakins, A., Bajare, D. (2022) Environmental Benefit of Alternative Binders in Construction Industry: Life Cycle Assessment. Environments. 9, 6. https://doi.org/10.3390/environments9010006
6. Juengera M. C. G., Winnefeldb F., Provisc J. L. and Idekerd J. H. (2011) Advances in alternative cementitious binders. Cement and Concrete Research. 41, 1232–1243.
7. Novosad P., Sanytsky M., Poznyak O. (2018) Pidvyshhennja vodostijkosti ghipsovykh v'jazhuchykh [Increasing water resistance of gypsum binders]. Visnyk Nacionaljnogho universytetu Ljvivsjka politekhnika. Teorija i praktyka budivnyctva. 888, 111-116.
8. Camarini G. and De Milito J. A. (2011) Water treatment sludge and rice husk ash to sustainable geopolymer production. Construction and Building Materials. 25, 4121–4125.
9. Alexander P. and Nikita K. (2016) Water-resistant gypsum binder. MATEC Web Conf. Vol. 86.
10.Kondratieva N., Barre M., Goutenoire F. and Sanytsky M. (2017) Study of modified gypsum Binder. Construction and Building Materials. 149, 535–542.
11.Linnik D. S., Yusipchuk V.I., Shinkevich E. S. (2015) Vlyjanye vыsokoaktyvnoj puccolanovoj dobavky na svojstva kompozycyonnogho ghypsovogho vjazhushhegho y arbolytobetona na egho osnove [Effect of highly active pozzolanic additive on the properties of composite gypsum binder and Hempcrete on its basis]. Visnyk ODABA. 57, 237-238.
12.Derevianko V. N., Maksimenko А. А., Hryshko H. M. (2015) Study of polymer-modified powder dry mix produced from magnesia-bishofit composition with additives. Jour. of Tech. University of Moldova and Moldavian Engineering Association. 4, 35-39.
13.Vinnichenko V., Ryazanov A., Krot O. (2018) Construction binders and environmental indicators of their production. MATEC Web Conf. Vol 230.
14.Whyman G., Bormashenko E. (2009) Oblate spheroid model for calculation of the shape and contact angles of heavy droplets. Journal of Colloid and Interface Science. 331(1), 74-177.
