Природный маршаллит как тонкодисперсный наполнитель для ССС
Сообщение заведующего лабораторией ОАО «ВНИИСТРОМ им. П.П. Будникова» (Красково Московской области) Юрия Гонтаря, сделанное им на 7-й международной конференции BALTIMIX-2007 (соавторы темы — директор оренбургского ООО «Кварц» Р. Шакиров и директор оренбургского ЗАО «Техстромпроект» В. Панкеев).
В качестве тонкодисперсных минеральных наполнителей в составах ССС достаточно часто применяют материалы из различных осадочных пород (известняковая и мраморная мука, доломитовая мука, кварцевая мука, маршаллит). Такие наполнители позволяют заменять часть вяжущих веществ, сохраняя при этом достаточно высокие показатели свойств как растворных смесей (подвижность, водоудерживающая способность), так и затвердевших растворов (прочностные характеристики, прочность сцепления). Известно, что основными требованиями, предъявляемыми к минеральным наполнителям для сухих строительных смесей, являются оптимальный гранулометрический состав, водонерастворимость, диспергируемость и отсутствие вредных примесей. В данной работе проведены исследования по оценке влияния тонкодисперсных наполнителей на вышеуказанные свойства наиболее распространенных видов сухих смесей отделочного назначения, в составах которых в качестве наполнителя применялся природный маршаллит. Для сравнения в аналогичных составах сухих смесей была применена мраморная мука фракций до 100 мкм и доломитовый порошок фракций 0-200 мкм. В работе был использован маршаллит Болотовского месторождения. Это месторождение тонкодисперсного кварца находится в Оренбургской области. Разработка карьера производится открытым способом. Данный природный материал белого цвета в карьере залегает в водонасыщенном состоянии. В процессе обработки осадочная порода проходит стадии сушки, рассева и сепарации. Дополнительного механического измельчения маршаллита не производится.
По своим физическим характеристикам пылевидный кварц (маршаллит) представляет собой сыпучий порошок, который содержит до 97% SiO2, не более 0,1% примесей Fe2O3, а также Al2O3 в пределах 2,15%. Содержание в слабоуплотненной осадочной породе частиц размером более 0,1 мм составляет около 10- 15%. После сушки, рассева и сепарации материала в готовом продукте преобладает тонкодисперсный кварц, размеры 70% частиц которого не превышают 50 мкм, а размеры остальных частиц находятся в пределах 50-100 мкм. Насыпная плотность маршаллита фракций 0-0,1 мм составляет 1050 кг/м3; насыпная плотность карбонатных порошков находится в пределах 1150-1180 кг/м3. Влажность тонкодисперсного маршаллита фракций 0-0,1 мм находится в пределах 0,3-0,5% по массе, а влажность минерального порошка может достигать 1% по массе. Сравнение фракционного состава маршаллита и молотого карбонатного порошка показало различие в соотношении размеров зерен, но определенное сходство в форме частиц. При этом маршаллит характеризуется однородностью и состоит в основном из угловатых неокатанных зерен кварца алевритовой размерности (0,01-0,1 мм) с небольшой примесью более крупных частиц; у молотого доломитового порошка отмечается преобладание обломков более крупных частиц различной формы.
Все тонкодисперсные сырьевые компоненты были использованы в составах сухих смесей, отличающихся видом связующего, а именно цементных, гипсовых и полимерных. Были рассмотрены результаты исследований основных свойств растворов из сухих смесей на основе портландцементов ПЦ400 и ПЦ500 с использованием в качестве наполнителя маршаллита (шпатлевочные смеси под окраску для фасадов зданий, смеси для затирки швов между облицовочной плиткой, самовыравнивающиеся смеси для наливных полов). Было дано сравнение с показателями растворов из аналогичных сухих смесей, в составах которых была использована мраморная мука (или доломитовый порошок), по водопотребности, подвижности, сохранению первоначальной подвижности, прочностным характеристикам и прочности сцепления с основанием. Есть данные о применении маршаллита в составах гипсовых смесей на основе высокопрочного гипсового вяжущего марки Г13 и Г 16 Самарского гипсового комбината (финишные шпатлевочные смеси под окраску, смеси для затирки швов гипсокартонных листов, шпатлевочно-клеевые смеси для монтажа гипсовых перегородок, самовыравнивающиеся смеси для наливных полов). Имеются технологические и технические показатели растворов из сухих гипсовых смесей, содержащих маршаллит, в сравнении с показателями растворов из сухих смесей с использованием в качестве наполнителей мраморной муки или минерального порошка. Исследованы сухие смеси на полимерном связующем в составах финишных шпатлевочных композиций, где связующим являлись порошковые полимеры на основе винилацетата и эфиров целлюлозы, а в качестве тонкодисперсных наполнителей использованы маршаллит и микрокальцит МК-100. В данном случае наряду с определением таких показателей, как водопотребность, пластичность и прочность сцепления с основанием, дополнительно оценивалась трещиностойкость шпатлевочных составов. По результатам проведенных исследований определены разновидности сухих смесей, для которых применение природного маршаллита в качестве тонкодисперсного наполнителя является наиболее эффективным и экономически оправданным.
В качестве тонкодисперсных минеральных наполнителей в составах ССС достаточно часто применяют материалы из различных осадочных пород (известняковая и мраморная мука, доломитовая мука, кварцевая мука, маршаллит). Такие наполнители позволяют заменять часть вяжущих веществ, сохраняя при этом достаточно высокие показатели свойств как растворных смесей (подвижность, водоудерживающая способность), так и затвердевших растворов (прочностные характеристики, прочность сцепления). Известно, что основными требованиями, предъявляемыми к минеральным наполнителям для сухих строительных смесей, являются оптимальный гранулометрический состав, водонерастворимость, диспергируемость и отсутствие вредных примесей. В данной работе проведены исследования по оценке влияния тонкодисперсных наполнителей на вышеуказанные свойства наиболее распространенных видов сухих смесей отделочного назначения, в составах которых в качестве наполнителя применялся природный маршаллит. Для сравнения в аналогичных составах сухих смесей была применена мраморная мука фракций до 100 мкм и доломитовый порошок фракций 0-200 мкм. В работе был использован маршаллит Болотовского месторождения. Это месторождение тонкодисперсного кварца находится в Оренбургской области. Разработка карьера производится открытым способом. Данный природный материал белого цвета в карьере залегает в водонасыщенном состоянии. В процессе обработки осадочная порода проходит стадии сушки, рассева и сепарации. Дополнительного механического измельчения маршаллита не производится.
По своим физическим характеристикам пылевидный кварц (маршаллит) представляет собой сыпучий порошок, который содержит до 97% SiO2, не более 0,1% примесей Fe2O3, а также Al2O3 в пределах 2,15%. Содержание в слабоуплотненной осадочной породе частиц размером более 0,1 мм составляет около 10- 15%. После сушки, рассева и сепарации материала в готовом продукте преобладает тонкодисперсный кварц, размеры 70% частиц которого не превышают 50 мкм, а размеры остальных частиц находятся в пределах 50-100 мкм. Насыпная плотность маршаллита фракций 0-0,1 мм составляет 1050 кг/м3; насыпная плотность карбонатных порошков находится в пределах 1150-1180 кг/м3. Влажность тонкодисперсного маршаллита фракций 0-0,1 мм находится в пределах 0,3-0,5% по массе, а влажность минерального порошка может достигать 1% по массе. Сравнение фракционного состава маршаллита и молотого карбонатного порошка показало различие в соотношении размеров зерен, но определенное сходство в форме частиц. При этом маршаллит характеризуется однородностью и состоит в основном из угловатых неокатанных зерен кварца алевритовой размерности (0,01-0,1 мм) с небольшой примесью более крупных частиц; у молотого доломитового порошка отмечается преобладание обломков более крупных частиц различной формы.
Все тонкодисперсные сырьевые компоненты были использованы в составах сухих смесей, отличающихся видом связующего, а именно цементных, гипсовых и полимерных. Были рассмотрены результаты исследований основных свойств растворов из сухих смесей на основе портландцементов ПЦ400 и ПЦ500 с использованием в качестве наполнителя маршаллита (шпатлевочные смеси под окраску для фасадов зданий, смеси для затирки швов между облицовочной плиткой, самовыравнивающиеся смеси для наливных полов). Было дано сравнение с показателями растворов из аналогичных сухих смесей, в составах которых была использована мраморная мука (или доломитовый порошок), по водопотребности, подвижности, сохранению первоначальной подвижности, прочностным характеристикам и прочности сцепления с основанием. Есть данные о применении маршаллита в составах гипсовых смесей на основе высокопрочного гипсового вяжущего марки Г13 и Г 16 Самарского гипсового комбината (финишные шпатлевочные смеси под окраску, смеси для затирки швов гипсокартонных листов, шпатлевочно-клеевые смеси для монтажа гипсовых перегородок, самовыравнивающиеся смеси для наливных полов). Имеются технологические и технические показатели растворов из сухих гипсовых смесей, содержащих маршаллит, в сравнении с показателями растворов из сухих смесей с использованием в качестве наполнителей мраморной муки или минерального порошка. Исследованы сухие смеси на полимерном связующем в составах финишных шпатлевочных композиций, где связующим являлись порошковые полимеры на основе винилацетата и эфиров целлюлозы, а в качестве тонкодисперсных наполнителей использованы маршаллит и микрокальцит МК-100. В данном случае наряду с определением таких показателей, как водопотребность, пластичность и прочность сцепления с основанием, дополнительно оценивалась трещиностойкость шпатлевочных составов. По результатам проведенных исследований определены разновидности сухих смесей, для которых применение природного маршаллита в качестве тонкодисперсного наполнителя является наиболее эффективным и экономически оправданным.
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 39 за 2008 год в рубрике материалы и технологии
