Однією з актуальних проблем подальшого сталого розвитку будівельної галузі є вирішення проблем енерго- і ресурсозбереження під час виробництва продукції і зменшення шкідливих викидів. Будівельні матеріали на основі гіпсової сировини порівняно з цементними матеріалами аналогічного призначення характеризуються низькими енергозатратами, а також кращими екологічними показниками. Однак гіпсові матеріали без модифікуючих добавок володіють низькими міцністю і водостійкістю, що обмежує їхнє застосування областю внутрішньої обробки приміщень із відносною вологістю до 60 %.
Серед відомих способів підвищення міцності й водостійкості гіпсових композицій найбільш ефективним із технічної та економічної точок зору є введення до їхнього складу вапна і активних мінеральних добавок (АМД), які під час процесу гідратації утворюють водостійкі й високоміцні продукти в структурі гіпсового каменю. У роботі як АМД використано метакаолін.
У статті наведено результати визначення впливу марки гіпсу (Г-4, Г-5, Г-10) на властивості композиційного в’яжучого та характеристики каменю системи “гіпс – негашене вапно – метакаолін”: міцність на стиск, водостійкість, усадку. Технологічні параметри отримання композиційних гіпсовапняних в’яжучих: водотверде відношення В/Т = 0,8; температура води замішування Т = 12 °С.
Для зразків із гіпсом Г-4 і Г-5 приріст міцності на 28 добу тверднення становив 59 % і 50 % відповідно, а для каменю з гіпсом Г-10 падіння міцності становило 52 % порівняно з чистим гіпсовим каменем за його нормальної густоти. Встановлено, що для отримання безклінкерного композиційного гіпсовапняного в’яжучого найбільш оптимальним є використання будівельного гіпсу марки Г-5. На основі такого в’яжучого отримано камінь із міцністю на стиск до 8 МПа і коефіцієнтом розм’якшення 0,46.
Методом РФА встановлено, що основними продуктами гідратації в’яжучого є гіпсу двогідрат CaSO4·2H2O, етрингіт 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O, портландит Ca(OH)2 та кальцит CaCO3. Присутність вказаних кристалічних фаз підтверджено відповідними тепловими ефектами на кривій дериватограми. За даними термогравіметричного вимірювання розраховано кількості портландиту і кальциту.
1. Халиуллин М. И., Гайфуллин А. Р., Рахимов Р . З. (2016). Комплексное влияние компонентов на основные свойства искусственного камня на основе бесклинкерных композиционных гипсовых вяжущих. Известия КГАСУ, 2 (36), 212–219.
2. Халиуллин, М. И., Гайфуллин, А. Р. (2011). Водостойкие бесклинкерные композиционные
гипсовые вяжущие с добавками промышленных отходов. Известия КГАСУ, 3 (17), 157–165.
3. Ферронская, А. В. (Ред.). (2004). Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Москва: АСВ.
4. Якимечко, Я. Б., Новосад, П. В. (2014). Деякі закономірності використання негашеного вапна у композиційних в’яжучих системах. Технології та дизайн, 4 (13). Режим доступу: http://nbuv. gov. ua/UJRN/td_2014_4_8.
5. Рахимов, Р. З., Халиуллин, М. И., Гайфуллин, А. Р. (2014). Композиционные гипсовые вяжущие с использованием в составе комплексной добавки керамзитовой пыли и доменных шлаков. Сухие строительные смеси, 1, 19–22.
6. Морозова, Н. Н., Галиев, Т. Ф. (2015). Минеральные добавки для композиционных гипсовых вяжущих. Инновационное развитие современной науки: сборник статей Международной научно-практической конференции ( с . 49–51). Уфа.
7. Шмакова, Ю. С., Кононова, Ю. С. (2010). Структурообразование гипсовых композиций. 13 Вавиловские чтения “ Глобализация. Глобалистика. Потенциалы и перспективы России в глобальном мире”: материалы постоянно действующей Всероссийской междисциплинарной научной конференции с международным участием, 2 ( с . 215–216). Йошкар-Ола.
8. Vimmrová, A., Keppert, M., Michalko, O., Černy, R. (2014). Calcined gypsum–lime–metakaolin binders: Design of optimal composition. Cement & Concrete Composites, 52, 91–96.
9. Сафонова, Т. Ю. (2012). Структурообразование и твердение композиций с добавкой метакаолина. Достижения и перспективы естественных и технических наук: сборник материалов 1 Международной научнопрактической конференции (с. 3–8). Ставрополь.
10. Žemlička, M., Kuzielová, E., Kuliffayová, M., Tkacz, J., Palou, M. T. (2015). Study of hydration products in the model systems metakaolin– lime and metakaolin–lime–gypsum. Ceramics – Silikáty, 59 (4), 283–291.
11. Богдокумова, С. В. (2014). Пенобетоны на основе композиционного гипсового вяжущего. Теоретические и практические аспекты технических наук: сборник статей Международной научно-практической конференции (с . 13–16). Уфа: АЭТАРНА.
12. Чеканський, Б. Б., Луцюк, І. В., Яремчук, Р. М. (2017). Особливості структуроутворення безклінкерних композиційних в’яжучих за високих водотвердих відношень. Вісник Нац. ун-ту “Львівська політехніка”. Серія : Хімія, технологія речовин та їх застосування, 868, 106–111.
13. Луцюк, І. В., Якимечко, Я. Б., Чеканський, Б. Б. (2017). Дослідження впливу виду вапна на властивості композиційного в'яжучого за різних умов тверднення. Збірник наукових праць ПАТ “УкрНДІ вогнетривів ім. А. С. Бережного”, 117, 116–124.
14. Дворкін, Л. Й., Дворкін, О. Л., Адамчик В., Ґура, Я., Туркевич, Т. (2012). В’яжучі матеріали, бетони і розчини у сучасному будівництві. Рівне: НУВГП.