ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ ЗА СЧЕТ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЯЖУЩИХ

Республика Казахстан располагает значительными природными запасами минерального сырья, имеет налаженную индустрию по производству вяжущих материалов. в сочетании, является мощной базой для развития отечественного производства сухих строительных смесей.

Цемент. Основным вяжущим для большинства сухих строительных смесей является портландцемент. Виды цементов и их свойства существенно влияют на свойства конечного продукта. При необходимости используется глиноземистый цемент в составах некоторых строительных смесей. Глиноземистый цемент используется в виде минеральной добавки, корректирующей заданные строительно-технические свойства растворной смеси и затвердевшего раствора.

 Минеральные вяжущие, используемые при приготовлении сухих смесей, определяют качество конечного продукта, что требует проведения жесткого входного контроля по параметрам: дисперсности, нормальной густоты, сроков начала и конца схватывания, предела прочности при сжатии. Сухие строительные смеси крайне чувствительны к изменению типа цемента и приведенных выше параметров. В связи с этим природа и количество введенной минеральной добавки является весьма важной характеристикой цемента, используемого в сухих смесях, особенно это касается использования портландцементов, производимых по ГОСТ 31108-2003. Требования по гранулометрическому составу цементов применяемых для приготовления сухих строительных смесей совпадают с требованиями к цементам, используемым для бетонов с повышенной скоростью твердения. Следует обращать особое внимание на стабильность физико-механических показателей портландцементов.

В работах отмечается, что поскольку сухие строительные смеси используются при создании тонкослойных композиций, то выбор минеральных вяжущих является более жестким, чем при создании традиционных растворов и бетонов.

При выборе минеральных вяжущих для производства сухих смесей существует ряд общих требований, которыми целесообразно руководствоваться для обеспечения выпуска качественной продукции (таблица 1).

Таблица 1

Требования к минеральным вяжущим, используемым для сухих смесей.

Исследованиями установлены требования к применяемому при производстве сухих строительных смесей глиноземистому цементу по сохранению (без уменьшения по сравнению с 3-х суточной) марочной прочностью на 28 сут. Эти требования должны быть жесткими при использовании глиноземистых цементов и обязательным требованием к производителям цемента является стабильность его фазового состава. Поскольку требования к прочностным свойствам строительных растворов на основе сухих строительных смесей сравнительно низкие, то портландцемент в строительных растворных смесях разбавляют тонкодисперсными активными или неактивными минеральными добавками. Разработан безклинкерный малоэнергоемкий цемент для сухих строительных смесей на основе продуктов пылеулавливания цементного производства, строительные растворы, полученные на этом цементе, имеют повышенную водоудерживающую способность и низкую расслаиваемость.

Алюминаткальциевые цементы получают путем плавления или спекания смешанных в необходимых пропорциях материалов, содержащих Al2O3 и CaO, с последующим помолом клинкера в тонкий порошок. Эти цементы обладают некоторыми уникальными свойствами (быстрое нарастание прочности, даже при низких температурах, высокая огнеупорность, химическая стойкость), что позволяет использовать их в качестве вяжущего в тех случаях, когда портландцементы непригодны. При использовании этих вяжущих в сухих строительных смесях позволяют достичь различных эффектов: изменять реологические свойства, влиять на сроки схватывания, упрочнение, усадку и т.д.

Известь. При использовании гидратной извести наряду с требованиями по ограничению содержания оксидов кальция (не более 3%) и магния (не более 1%) следует строго контролировать крупность зерен (не более 0,3 мм). Перед употреблением гидратную известь требуется просеять для отделения мусора и случайных включений. Следует соблюдать требования по влажности извести. Исследователи считают, что ограничение влажности гидратной извести до 5%, не обеспечивает требуемую влажность готовой сухой смеси. Некоторые рецептуры содержат известь в количестве 5% и более, в связи с этим, следует ввести ограничение влажности используемой извести до 3% и не более. Известь применяется в виде продукта гашения комовой оксидной извести и обеспечивает требуемую пластичность растворам. При приготовлении сухих строительных смесей используется известь гидратная. Существуют ограничения по содержанию в гидратной извести оксидов магния (не более 1%) и кальция (не более 3%), кроме того необходимо контролировать крупность зерен, которая не должна превышать 0,3 мм. Перед употреблением гидратную известь целесообразно просеивать для отделения случайных включений и мусора.

Гипс. В сухих строительных смесях гипс используется в качестве основного вяжущего и минеральной добавки. При использовании гипса как основного вяжущего необходимо введение добавки, замедляющей схватывание гипса. К гипсовым вяжущим предъявляется требование по максимальной крупности зерен. Отечественные гипсовые вяжущие не всегда отвечают требованию ГОСТ по количеству зерен размером более 0,2 мм, содержание которых не должно превышать 14%.

Смешанные вяжущие. Особый интерес для использования в сухих строительных смесях представляют побочные продукты и отходы различных отраслей промышленности, в качестве компонентов композиционных вяжущих. Использование вторичного сырья в качестве минеральных компонентов композиционных вяжущих решает не только сырьевые, но и экологические проблемы страны.

В настоящее время накоплено огромное количество гипсовых и смешанных шламов (известково-гипсовых, гипсо-карбонатных, известково-гипсо-карбонатных), а также подобных им отходов более сложного состава вблизи предприятий химико- фармацевтической промышленности в виде различных растворов, солей, шламов. Использование техногенного сырья при получении строительных материалов представляет значительный практический интерес. Так, в США и в Канаде отходы химико-фармацевтической промышленности с успехом используются в дорожном строительстве для устройства подстилающего слоя и в качестве минеральных добавок и наполнителей в производстве ССС. Высокая дисперсность таких шламов и присутствие в них неорганических солей предопределяют активное протекание процессов гидратации цемента, так как частицы шлама выполняют роль активного вяжущего компонента системы и оказывают существенное влияние на формирование кристаллизационных центров твердеющей системы, что приводит к ускорению выкристаллизации гидратов из пересыщенных растворов, обеспечивая тем самым ускоренную гидратацию общей системы в целом. Указанные шламы можно с успехом использовать в качестве минерального наполнителя. Особого внимания для использования в сухих смесях требуют цементы, производимые в соответствии со стандартом 31108-2003, так как присутствие в цементе CEM I 42,5 минеральных добавок (необъявленного производителем) минералогического и химического составов от 0 до 5%, может неадекватно сказаться на технологических и эксплуатационных свойствах затвердевшего раствора. Представляется целесообразным целевой помол цементов с определенными минеральными добавками для последующего приготовления сухих смесей целевого назначения их производителями.

Практика показывает, что в рамках любого выпускаемого изготовителем типа и класса прочности всегда имеется множество вариантов такого вида цемента, и качество каждого поступающего к потребителю цемента отличается от предыдущего. Поэтому потребителю каждый раз приходиться иметь дело как бы с новым цементом, с его измененным химико-минералогическим и зерновым составами. Это приводит к тому, что использование разных цементов одного вида резко затрудняет условия формирования состава и задачу стабилизации качества сухой смеси и раствора, приготовленного на ее основе. Поэтому стоит вопрос об адресном выпуске цемента для завода изготовителя сухих строительных смесей, обеспечивающим их качественный выпуск. Кроме того, эта постановка задачи обеспечит выпуск цементов с конкретной минеральной добавкой до 5%, которая будет использована в составе ССС и обеспечит последующее сродство структур при гидратации портландцемента при создании тех или иных строительных композитов.

Составы сухих строительных смесей различного функционального назначения, разработанные с учетом закона сродства структур и приготовленные на основе композиционных вяжущих с использованием целевых наполнителей (к примеру, теплоизоляционные растворы на основе вспученного перлита и с использованием композиционного вяжущего, где в качестве минерального компонента использовался отход производства вспученного перлитового песка) показали их высокую технико-экономическую эффективность. Кроме того, использование композиционных вяжущих в модифицированных сухих смесях позволяет реализовать тонкослойные технологии при выполнении самых различных работ: штукатурных и плиточных работ, работ по выравниванию стен и потолков, при устройстве полов. Присутствие минерального наполнителя в композиционном вяжущем оказывает положительное влияние на стабильность химико- минералогического состава цемента, обеспечивая необходимую трещиностойкость и долговечность раствору.

Наряду с этим, хотелось бы упомянуть наболевшие проблемы в архитектуре молодой столицы Казахстана. Спустя почти 10 лет со времени «переезда» столицы в Астану, мы имеем огромное количество однообразных многоэтажек эконом класса с примитивными схематическими решениями. Архитектура новых жилых комплексов Астаны формируется в русле весьма противоречивых тенденций, в основной своей массе это смешение различных исторических стилей. Вместе с тем есть немногочисленные примеры поиска национального стиля, выраженного в использовании элементов традиционной казахской символики в декорировании наружного и внутреннего облика жилых зданий.

В 2013 году в Казахстане было построено около 7 миллионов квадратных метров жилья. Цифра впечатляет, если бы не одно но: в 1980-х годах в стране каждый год строилось столько же. Осознание того, что 30 лет назад технологии были не так совершенны, как сейчас и наша страна не имела выхода на широкий рынок мировых стройматериалов, не может не удручать. Масштаб строительства измерялся не только жилыми комплексами Астаны, как сейчас, а городами и микрорайонами по всей стране. В каком городе Казахстана вы бы не находились, почти все вокруг вас построено за 25 лет, в период с 1965 по 1990 год. Наивно полагать, что сложившаяся ситуация найдет решение без вмешательства института строительства и архитектуры. С другой стороны, все развитые страны, в период своего становления, переживали процесс поиска индивидуальности, архитектурной самобытности. Влияние ближнего и дальнего зарубежья на Казахстан неизбежно, но, хочется верить, что государство приложит все возможные усилия для сохранения культурного наследия и выражения элементов казахской символики в наружном облике городов. Необходимо ценить наследие старших поколений и их строительный подвиг.

Список литературы:

1. Корнеев, В.И. Словарь «Что» есть «что» в сухих строительных смесях./ В.И. Корнеев, П.В. Зозуля. - СПб.: НП «Союз производителей сухих строительных смесей», 2004.-312 с.Гинзбург В.П. Керамика в архитектуре [Текст]: Монография / В.П. Гинзбург. - М.: Стройиздат, 1983. - 200 с.
2. Кройчук, Л.А. Опыт изготовления и использования сухих строительных смесей за рубежом./ Л.А. Кройчук. Строительные материалы, 2009.-№9.-С. 16-17. 23
3. Урецкая, Е.А. Сухие строительные смеси: материалы и технологии: науч.-практ. пособие / Е.А. Урецкая, Э.И. Батяновский; под общ. ред. Е.А. Урецкой.- Минск: НПООО «Стринко», 2001.-208с.