Опыт применения активированного диатомита в производстве сухих строительных смесей
Сообщение кандидата технических наук Андрея Пустовгара, доцента Московского государственного строительного института, сделанное им на 7-й международной конференции BALTIMIX-2007.
Диатомиты являются природными активными минеральными добавками (АМД) осадочного происхождения. В эту группу добавок вместе с ними входят трепелы, опоки и глиежи. Диатомиты представляют собой легкие пористые породы (цвет — от белого до желтовато-серого). Темные тона диатомитам придают органические соединения. Часто диатомиты перемешаны с глинами, карбонатными породами или песком. Средняя плотность диатомитов в сухом состоянии колеблется в пределах от 0,15 до 0,6 г/см3. Истинная плотность диатомитов — 1,8-2,0 г/см3. Диатомиты получили широкое распространение в химической, пищевой, пивоваренной и других отраслях промышленности. С применением диатомитов связывают секрет изготовления скрипок Страдивари, а финансовая основа Нобелевских премий сформирована благодаря использованию Альфредом Нобелем диатомита в качестве основы для динамита. По данным Геологической службы США, в 2006 г. мировая добыча диатомитов превысила 2 млн т. В России крупные месторождения диатомитов расположены в Ульяновской и Пензенской областях, а также на Урале и в Сибири. Диатомиты относятся к так называемым кислым добавкам. При смешивании их в тонкомолотом виде с воздушной известью они придают ей свойства гидравлического вяжущего, а в смеси с портландцементом повышают его сульфатостойкость.
Диатомиты обладают высокой пористостью и являются хорошими инсектицидами. Эти свойства диатомитов широко используют при производстве товарного бетона, строительных растворов и сухих строительных смесей различного назначения. Известно, что способность связывать гидрооксид кальция в присутствии воды при обычных температурах обусловлена содержанием в диатомитах веществ в химически активной форме, поэтому характер и интенсивность взаимодействия с известью различны в зависимости от количества аморфного SiO2, содержание которого в диатомитах может колебаться от 40% до 100% к общему количеству SiO2. В основном это определяется условиями и водной средой обитания диатомей, в которых происходило формирование их панциря. Помимо этого, увеличения активности диатомита можно достичь, производя специальную комбинированную активацию природного диатомита. В работе «Эффективность применения активированных диатомитов в сухих строительных смесях», опубликованной Андреем Пустовгаром в российском журнале «Строительные материалы» (октябрь 2006 г.) для оценки эффективности применения активированного диатомита были проведены сравнительные исследования строительно-технологических характеристик сухих строительных смесей с различными природными и техногенными АМД.
Однако данные исследования имеют практическую ценность только для сухих строительных смесей на основе портландцементных вяжущих. В условиях роста стоимости и развивающегося дефицита цемента вызывают интерес исследования применения активированного диатомита в сухих строительных смесях на основе известковых вяжущих с применением различных модифицирующих добавок. Для расширения области применения активированного диатомита в составах сухих строительных смесей были проведены исследования свойств известково-диатомитовых растворов различного назначения. Показано, что прочностные показатели известково-диатомитовых растворов зависят от тонкости помола компонентов. На динамику набора прочности существенным образом влияет соотношение извести и активированного диатомита. Максимальное значение ранней прочности достигается при соотношении «известь- диатомит», составляющем 1:3,5. При увеличении содержания извести прочность возрастает в более длительные сроки. При правильном подборе компонентов прочность затвердевших растворов на основе известково-диатомитового вяжущего достигает 7,5 МПа. В докладе приводятся результаты, полученные при испытании штукатурных смесей и шпаклевок на основе известково-диатомитового вяжущего. Исследованы свойства сухих строительных смесей с применением активированного диатомита при использовании в их составе наиболее распространенных модифицирующих добавок: эфиров целлюлозы, редиспергируемых полимерных порошков, эфиров крахмала. Определено положительное влияние полуводного гипса на набор прочности в ранние сроки и его оптимальная дозировка. Рассмотрено влияние температуры на скорость нарастания прочности и эксплуатационные характеристики затвердевших растворов. Показаны особенности набора прочности в различном возрасте твердеющих растворов. На основании проведенных исследований рекомендованы наиболее рациональные области применения активированного диатомита в составах сухих строительных смесей.
Диатомиты являются природными активными минеральными добавками (АМД) осадочного происхождения. В эту группу добавок вместе с ними входят трепелы, опоки и глиежи. Диатомиты представляют собой легкие пористые породы (цвет — от белого до желтовато-серого). Темные тона диатомитам придают органические соединения. Часто диатомиты перемешаны с глинами, карбонатными породами или песком. Средняя плотность диатомитов в сухом состоянии колеблется в пределах от 0,15 до 0,6 г/см3. Истинная плотность диатомитов — 1,8-2,0 г/см3. Диатомиты получили широкое распространение в химической, пищевой, пивоваренной и других отраслях промышленности. С применением диатомитов связывают секрет изготовления скрипок Страдивари, а финансовая основа Нобелевских премий сформирована благодаря использованию Альфредом Нобелем диатомита в качестве основы для динамита. По данным Геологической службы США, в 2006 г. мировая добыча диатомитов превысила 2 млн т. В России крупные месторождения диатомитов расположены в Ульяновской и Пензенской областях, а также на Урале и в Сибири. Диатомиты относятся к так называемым кислым добавкам. При смешивании их в тонкомолотом виде с воздушной известью они придают ей свойства гидравлического вяжущего, а в смеси с портландцементом повышают его сульфатостойкость.
Диатомиты обладают высокой пористостью и являются хорошими инсектицидами. Эти свойства диатомитов широко используют при производстве товарного бетона, строительных растворов и сухих строительных смесей различного назначения. Известно, что способность связывать гидрооксид кальция в присутствии воды при обычных температурах обусловлена содержанием в диатомитах веществ в химически активной форме, поэтому характер и интенсивность взаимодействия с известью различны в зависимости от количества аморфного SiO2, содержание которого в диатомитах может колебаться от 40% до 100% к общему количеству SiO2. В основном это определяется условиями и водной средой обитания диатомей, в которых происходило формирование их панциря. Помимо этого, увеличения активности диатомита можно достичь, производя специальную комбинированную активацию природного диатомита. В работе «Эффективность применения активированных диатомитов в сухих строительных смесях», опубликованной Андреем Пустовгаром в российском журнале «Строительные материалы» (октябрь 2006 г.) для оценки эффективности применения активированного диатомита были проведены сравнительные исследования строительно-технологических характеристик сухих строительных смесей с различными природными и техногенными АМД.
Однако данные исследования имеют практическую ценность только для сухих строительных смесей на основе портландцементных вяжущих. В условиях роста стоимости и развивающегося дефицита цемента вызывают интерес исследования применения активированного диатомита в сухих строительных смесях на основе известковых вяжущих с применением различных модифицирующих добавок. Для расширения области применения активированного диатомита в составах сухих строительных смесей были проведены исследования свойств известково-диатомитовых растворов различного назначения. Показано, что прочностные показатели известково-диатомитовых растворов зависят от тонкости помола компонентов. На динамику набора прочности существенным образом влияет соотношение извести и активированного диатомита. Максимальное значение ранней прочности достигается при соотношении «известь- диатомит», составляющем 1:3,5. При увеличении содержания извести прочность возрастает в более длительные сроки. При правильном подборе компонентов прочность затвердевших растворов на основе известково-диатомитового вяжущего достигает 7,5 МПа. В докладе приводятся результаты, полученные при испытании штукатурных смесей и шпаклевок на основе известково-диатомитового вяжущего. Исследованы свойства сухих строительных смесей с применением активированного диатомита при использовании в их составе наиболее распространенных модифицирующих добавок: эфиров целлюлозы, редиспергируемых полимерных порошков, эфиров крахмала. Определено положительное влияние полуводного гипса на набор прочности в ранние сроки и его оптимальная дозировка. Рассмотрено влияние температуры на скорость нарастания прочности и эксплуатационные характеристики затвердевших растворов. Показаны особенности набора прочности в различном возрасте твердеющих растворов. На основании проведенных исследований рекомендованы наиболее рациональные области применения активированного диатомита в составах сухих строительных смесей.
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 33 за 2008 год в рубрике материалы и технологии
