Повышение технических свойств модифицированных материалов на основе гипсового вяжущего

Аннотация

Статья посвящена повышению эксплуатационных свойств материалов на основе гипсового вяжущего за счет направленной модификации структуры и армирования и ставит цель количественно оценить синергетический эффект совместного применения поликарбоксилатного суперпластификатора, кремнийорганического гидрофобизатора и базальтовой фибры на прочность, водостойкость и трещиностойкость; в исследовании использован строительный гипс Г-5 Б II, серия лабораторных составов готовилась по регламентам ГОСТ с подбором водогипсового отношения под одинаковую подвижность, испытания выполнены на образцах-балочках и кубах с контролем плотности, прочности при сжатии и изгибе, водопоглощения и коэффициента размягчения, а микроструктурный анализ проводился РЭМ с последующей регрессионной обработкой данных; показано, что оптимальная дозировка суперпластификатора 0,3% снижает водопотребность на~30%(В/Г с 0,62 до 0,42), повышая плотность до~1520 кг/м³ и увеличивая прочность при сжатии в 3,5 раза(до~22,6 МПа) и при изгибе более чем вдвое, после чего рост дозировки не даёт экономически значимого выигрыша; введение 0,7% гидрофобизатора уменьшает водопоглощение почти в 5 раз(до~5,1%) и повышает коэффициент размягчения до 0,88–0,89 при минимальном влиянии на прочность в сухом состоянии, что переводит материал в категорию водостойких; дисперсное армирование 1,5% базальтовой фибры увеличивает прочность при изгибе примерно на 50% и более чем втрое повышает ударную вязкость за счёт торможения роста трещин, при этом характерно умеренное(5-7%) снижение прочности при сжатии из-за роста структурной неоднородности, а дальнейшее увеличение доли фибры сопровождается агломерацией и регрессом свойств; итоговый оптимизированный состав(0,3% суперпластификатора+ 0,7% гидрофобизатора+ 1,5% фибры) обеспечивает комплексный прирост: прочность на сжатие>20 МПа, на изгиб>9 МПа, плотность~1530 кг/м³, коэффициент размягчения~0,9, что расширяет область применения гипсовых композитов в условиях увлажнения и ударных нагрузок, снижает зависимость от цементных систем и задаёт основу для проектирования влагостойких, прочных и трещиностойких изделий.