Водостойкий и морозостойкий мелкозернистый бетон на основе композиционного гипсового вяжущего

Авторы

  • Наталья Васильевна Чернышева Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова https://orcid.org/0000-0001-8376-5065
  • Мария Юрьевна Дребезгова Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого https://orcid.org/0000-0002-8458-1951
  • Елена Валерьевна Коваленко Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова https://orcid.org/0000-0001-5678-6557
  • Роман Сергеевич Федюк Дальневосточный федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-2279-1240
  • Любовь Петровна Нагрузова Хакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова https://orcid.org/0009-0002-7295-6557

DOI:

https://doi.org/10.24866/2227-6858/2024-4/115-129

Ключевые слова:

активные минеральные добавки, композиционное гипсовое вяжущее, мелкозернистый бетон, свойства

Аннотация

Фасадная и отделочная плитка из мелкозернистого гипсоцементного бетона, имитирующая природный камень, является стремительно развивающимся перспективным строительным материалом. Однако из-за содержания гипса отделочные материалы на его основе обладают недостаточно высокой водостойкостью и морозостойкостью, что существенно снижает область их использования. В статье представлены результаты экспериментальных исследований физико-механических характеристик водостойкого композиционного гипсового вяжущего (КГВ) с минеральной добавкой тонкодисперсного высокоактивного метакаолина ВМК-45 и комплексом органических добавок (суперпластификатором Melflux 1641 F и гидрофобным диспергируемым полимерным порошком Vinnapas 8034H), а также мелкозернистого бетона на основе КГВ для наружной отделки фасадов зданий и сооружений. Установлено, что при дополнительном введении в состав КГВ метакаолина ВМК-45 (5% от массы портландцемента) при одинаковой подвижности гипсоцементной смеси процесс начала и конца схватывания незначительно ускоряется (с 4-30 до 4-00 минут и с 6-00 до 5-30 минут соответственно), повышаются показатели предела прочности при сжатии затвердевших образцов КГВ: в первые 2 часа твердения – на 11% (с 5,8 до 6,5 МПа) и в возрасте 28 суток – в 2,2 раза (с 6,0 до 16,0 МПа) в сравнении с образцами без добавки, а также повышается значение коэффициента размягчения  –  с 0,65 до 0,78. На основе разработанных КГВ получены мелкозернистые бетоны, обладающие прочностью на сжатие 17 МПа (2 часа), 29 МПа (2 суток), 33 МПа (7 суток) и 45 МПа (28 суток). Разработаны составы мелкозернистого бетона на основе КГВ класса В20-В22,5 при соотношении «заполнитель: КГВ – 1:1», с коэффициентом размягчения 0,9, маркой по морозостойкости F150, что в полной мере отвечает требованиям к их использованию для наружной отделки зданий и сооружений.

Биографии авторов

  • Наталья Васильевна Чернышева, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова

    Доктор технических наук, профессор; профессор кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций

  • Мария Юрьевна Дребезгова, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

    Кандидат технических наук, доцент Высшей школы дизайна и архитектуры 

  • Елена Валерьевна Коваленко, Белгородский государственный технологический университет имени В.Г. Шухова

    Соискатель

  • Роман Сергеевич Федюк, Дальневосточный федеральный университет

    Доктор технических наук, доцент, профессор военного учебного центра

  • Любовь Петровна Нагрузова, Хакасский государственный университет имени Н.Ф. Катанова

    Доктор технических наук, доцент, профессор

Библиографические ссылки

Рахимов Р.З., Мухаметрахимов Р.Х., Галаутдинов А.Р., Зиганшина Л.В. Структура и свойства мелкозернистых бетонов для 3D-печати на основе гипсоцементно-пуццолановых сухих строительных смесей // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 33–40.

Вавренюк С.В., Федюк Р.С., Рамазанов Р.Г, Чжан С. Современные и перспективные фасадные материалы // Инженерное дело на Дальнем Востоке России: материалы конференции. Владивосток. 2024. С. 196–200.

Арасланкин С.В., Бурьянов А.Ф., Щанкин М.В. Оптимизация составов штукатурных смесей на гипсовом вяжущем с применением REOLIN RA 120 // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 18–25.

Андриянов Г.В. Эффективность применения РПП MAPF® PE 5044 S в системах наружной теплоизоляции фасадов // Строительные материалы. 2024. № 7. С. 16–17.

Отман Азми С.А., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Коваленко Е.В., Масалитина С.В. Состав и свойства композиционного гипсового вяжущего повышенной водостойкости // Строительные материалы. 2023. № 5. С. 81–88.

Отман Азми С.А., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Коваленко Е.В., Масалитина С.В. Особенности структурообразования композиционных гипсовых вяжущих с комплексом минеральных и органических добавок // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2023. № 4. С. 24–33.

Лесниченко Е.Н., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Коваленко Е.В., Бочарников А.Л. Разработка многокомпонентного гипсоцементного вяжущего с применением метода математического планирования эксперимента // Строительные материалы и изделия. 2022. №. 5(2). С. 5–12.

Бурьянов А.Ф., Фишер Х.-Б., Коровяков В.Ф., Гальцева Н.А., Булдыжова Е.Н. Ангидритовое вяжущее, модифицированное комплексной добавкой, для сухих строительных смесей // Строительные материалы. 2022. № 8. С. 36–40.

Гордина А.Ф., Полянских И.С., Жукова Н.С., Яковлев Г.И. Исследование влияния пуццоланового компонента на структуру и состав модифицированных сульфатных матриц // Строительные материалы. 2022. № 8. С. 51–58.

Chernysheva N., Lesovik V., Fediuk R., Vatin N. Improvement of performances of the gypsum-cement fiber reinforced composite (GCFRC) // Materials Science Forum. 2020. № 13. Art. 3847.

Батова М.Д., Семёнова Ю.А., Гордина А.Ф., Яковлев Г.И., Бурьянов А.Ф., Стивенс А.Э., Бегунова Е.В. Структура и свойства гипсовых композиций с минеральными дисперсными добавками // Строительные материалы. 2021. № 10. С. 49–53.

Бурьянов А.Ф., Фишер Х.-Б., Гальцева Н.А., Махортов Д.Н., Хасаншин Р.Р. Исследование влияния различных активизирующих добавок на свойства ангидритового вяжущего // Строительные материалы. 2020. № 7. С. 4–9.

Гаркави М.С., Артамонов А.В., Колодежная Е.В., Нефедьев А.П., Худовекова Е.А. Гипсовое вяжущее низкой водопотребности: производство и свойства // Строительные материалы. 2020. № 7. С. 34–38.

Рузина Н.С., Яковлев Г.И., Гордина А.Ф., Первушин Г.Н., Семёнова Ю.А., Бегунова Е.В. Модификация вяжущих на основе сульфата кальция комплексными добавками // Строительные материалы. 2020. № 7. С. 18–22.

Chernysheva N.V., Shatalova S.V., Drebezgova M.Y., Lesnichenko E.N. Thermal insulating and constructive foamed concrete on a composite gypsum binder // Materials Science Forum. 2020. № 974. P. 125–130.

Морозова Н.Н., Кузнецова Г.В., Майсурадзе Н.В., Ахтариев Р.Р., Абдрашитова Л.Р., Низамутдинова Э.Р. Исследование активности пуццоланового компонента и суперпластификатора для гипсоцементно-пуццоланового вяжущего белого цвета // Строительные материалы. 2018. № 8. С. 26–30.

Кузнецова Т.В., Нефедьев А.П., Коссов Д.Ю. Кинетика гидратации и свойства цемента с добавкой метакаолина // Строительные материалы. 2015. № 7. С. 3–6.

ТУ 21-31-62-89 Гипсоцементнопуццолановое вяжущее вещество. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1989. 19 с.

Дребезгова М.Ю. К вопросу кинетики тепловыделения при гидратации гипсовых вяжущих (часть I) // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова. 2017. № 3. С. 19–23.

Дребезгова М.Ю., Чернышева Н.В. Кинетика тепловыделения при гидратации композиционных гипсовых вяжущих (часть 2) // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. 2017. № 4. С. 6–9.

Отман Азми С.А., Чернышева Н.В., Дребезгова М.Ю., Марголис Б.И., Новиченкова Т.Б. Влияние гранулометрического состава композиционного гипсового вяжущего на его свойства // Вестник БГТУ имени В.Г. Шухова 2023. № 6. С. 1–10.

Петропавловская В.Б., Новиченкова Т.Б., Белов В.В., Бурьянов А.Ф. Гранулометрический состав как критерий регулирования свойств дисперсных систем // Строительные материалы. 2013. № 1. С. 64–65.

Загрузки

Опубликован

29.12.2024

Выпуск

Раздел

Строительные материалы и изделия

Как цитировать

1.
Водостойкий и морозостойкий мелкозернистый бетон на основе композиционного гипсового вяжущего. Вестник Инженерной школы ДВФУ [Internet]. 2024 Dec. 29 [cited 2025 Apr. 26];4(4(61):115-29. Available from: https://journals.dvfu.ru/vis/article/view/1449