Перспективи застосування редисперсійних порошків для регулювання властивостей гіпсових сумішей
Loading...
Date
2020
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK: Мета. Розробка сухих будівельних сумішей на основі гіпсу і збільшення терміну їх придатності за рахунок введення складних добавок на основі негашеного вапна та дисперсії [ПВАД] полівінілацетату. Методика. У роботі використані стандартні методи дослідження для визначення фізико-механічних властивостей гіпсових в’яжучих і якості комплексних добавок згідно з ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Дослідження фазового складу матеріалів, мікро- та макроструктури проводились за допомогою рентгенофазового аналізу, електронної і світлової мікроскопії. Результати. Досліджено вплив основних складових добавки (дисперсії полівінілацетату та вапна) на властивості напівводного гіпсу. Запропоновано та установлено хімізм взаємодії компонентів складової добавки, згідно з яким лужний гідроліз полівінілацетату призводить до утворення полівініловий спирт, особливістю структури, молекули якої - наявність гідрофільних ОН− груп і гідрофобний компонент – вуглеводородневий радикал. Гідрофільна частина молекули, будучи іонною, адсорбується на поверхні часток в’яжучого, утворює мономолекулярну плівку, орієнтовану гідрофобною частиною від часток гіпсу. Можливо також утворення ацетату кальцію Са(СН3СОО)2, що підвищує концентрацію іонів кальцію в розчині. Комбінована дія продуктів гідролізу значно знижує розчинність напівгідрату, швидкість утворення центрів кристалізації, тим самим забезпечуючи ефект сповільнення. Наукова новизна. Теоретично обґрунтована та експериментально доказана можливість отримання сухої добавки-сповільнювача утворення гіпсу на основі негашеного вапна і полівінілацетатної дисперсії внаслідок утворення полівінілового спирту і солей ацетату кальцію в результаті лужного гідролізу дисперсії (ПВАД) полівінілацетату під час гасіння вапна в гідратне вапно-пушонку. Практична значимість. Результати роботи реалізовано у виробництві сухих гіпсових сумішей.
RU: Цель. Разработка сухих строительных смесей на основе гипса и увеличение сроков их пригодности за счет введения сложных добавок на основе негашеной извести и дисперсии [ПВАД] поливинилацетата. Методика. В работе использованы стандартные методы исследования для определения физико-механических свойств гипсовых вяжущих и качества комплексных добавок согласно ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Исследование фазового состава материалов, микро- и макроструктуры проводились методами рентгенофазового анализа, электронной и световой микроскопии. Результаты. Исследовано влияние основных составляющих добавки (дисперсии поливинилацетата и извести) на свойства полуводного гипса. Предложен и установлен химизм взаимодействия компонентов составляющей добавки, согласно которого в результате щелочного гидролиза поливинилацетата образуется поливиниловый спирт, особенностью структуры, молекулы которой является наличие гидрофильных ОН−групп и гидрофобный компонент – углеводородный радикал. Гидрофильная часть молекулы, являясь ионной, адсорбируется на поверхности частиц вяжущего, образуя мономолекулярную пленку, ориентированную гидрофобной частью от частиц гипса. Возможно также образование ацетата кальция Са(СН3СОО)2, который повышает концентрацию ионов кальция в растворе. Совместное действие продуктов гидролиза значительно снижают растворимость полугидрата, скорость образования центров кристаллизации, тем самым обеспечивая замедляющий эффект этих добавок. Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность получения сухой добавки-замедлителя образования гипса на основе негашеной извести и поливинилацетатной дисперсии вследствие образования поливинилового спирта и солей ацетата кальция в результате щелочного гидролиза дисперсии (ПВАД) поливинилацетата при гашении извести в гидратную известь-пушонку. Практическая значимость. Результаты работы реализованы в производстве сухих гипсовых смесей.
EN: Purpose. The development of dry building mixes based on gypsum and time increase of time of their conformance through adding of complex additives on the basis of burnt lime and polyvinyl acetate dispersions [PVAD]. Methodology. The study used standard research techniques to determine physical and mechanical properties of gyp-sum binders and quality of complex additives according to ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Study of phase composition of materials, micro- and macrostructure was carried out by x-ray diffraction, electron and light microscopy. Findings. The influence of the main components of the additive (polyvinyl acetate dispersion and lime) on the properties of hemihydrate gypsum is investigated. The chemistry of the interaction of components of the complex additive, according to which the result of alkaline hydrolysis of polyvinyl acetate is formed: polyvinyl alcohol, a feature of its molecules structure is the presence of hydrophilic OH−groups and the hydrophobic component − a hydrocarbon radical. The hydrophilic part of the molecule being ion adsorbed on the surface of the particles of the binder, forms a monomolecular layer that is oriented with the hydrophobic part of the gypsum particles. It is also possible the formation of calcium acetate Ca(СН3СОО)2, which increases the concentration of calcium ions in solution. The combined effect of hydrolysis products significantly reduce the solubility of hemihydrate, the rate of formation of crystallization centers, due to the slowing effect of these supplements. Originality. The results is theoretically substantiated and experimentally confirmed the possibility of obtaining a dry additive-retarder of gypsum setting based on lime and polyvinyl acetate dispersions due to the formation of polyvinyl alcohol and salts of calcium acetate in the result of alkaline hydrolysis of polyvinyl acetate dispersion (PVAD) with the slaked lime in hydrated lime. Practical value. The results of the work implemented in the production of dry gypsum mixes.
RU: Цель. Разработка сухих строительных смесей на основе гипса и увеличение сроков их пригодности за счет введения сложных добавок на основе негашеной извести и дисперсии [ПВАД] поливинилацетата. Методика. В работе использованы стандартные методы исследования для определения физико-механических свойств гипсовых вяжущих и качества комплексных добавок согласно ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Исследование фазового состава материалов, микро- и макроструктуры проводились методами рентгенофазового анализа, электронной и световой микроскопии. Результаты. Исследовано влияние основных составляющих добавки (дисперсии поливинилацетата и извести) на свойства полуводного гипса. Предложен и установлен химизм взаимодействия компонентов составляющей добавки, согласно которого в результате щелочного гидролиза поливинилацетата образуется поливиниловый спирт, особенностью структуры, молекулы которой является наличие гидрофильных ОН−групп и гидрофобный компонент – углеводородный радикал. Гидрофильная часть молекулы, являясь ионной, адсорбируется на поверхности частиц вяжущего, образуя мономолекулярную пленку, ориентированную гидрофобной частью от частиц гипса. Возможно также образование ацетата кальция Са(СН3СОО)2, который повышает концентрацию ионов кальция в растворе. Совместное действие продуктов гидролиза значительно снижают растворимость полугидрата, скорость образования центров кристаллизации, тем самым обеспечивая замедляющий эффект этих добавок. Научная новизна. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность получения сухой добавки-замедлителя образования гипса на основе негашеной извести и поливинилацетатной дисперсии вследствие образования поливинилового спирта и солей ацетата кальция в результате щелочного гидролиза дисперсии (ПВАД) поливинилацетата при гашении извести в гидратную известь-пушонку. Практическая значимость. Результаты работы реализованы в производстве сухих гипсовых смесей.
EN: Purpose. The development of dry building mixes based on gypsum and time increase of time of their conformance through adding of complex additives on the basis of burnt lime and polyvinyl acetate dispersions [PVAD]. Methodology. The study used standard research techniques to determine physical and mechanical properties of gyp-sum binders and quality of complex additives according to ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Study of phase composition of materials, micro- and macrostructure was carried out by x-ray diffraction, electron and light microscopy. Findings. The influence of the main components of the additive (polyvinyl acetate dispersion and lime) on the properties of hemihydrate gypsum is investigated. The chemistry of the interaction of components of the complex additive, according to which the result of alkaline hydrolysis of polyvinyl acetate is formed: polyvinyl alcohol, a feature of its molecules structure is the presence of hydrophilic OH−groups and the hydrophobic component − a hydrocarbon radical. The hydrophilic part of the molecule being ion adsorbed on the surface of the particles of the binder, forms a monomolecular layer that is oriented with the hydrophobic part of the gypsum particles. It is also possible the formation of calcium acetate Ca(СН3СОО)2, which increases the concentration of calcium ions in solution. The combined effect of hydrolysis products significantly reduce the solubility of hemihydrate, the rate of formation of crystallization centers, due to the slowing effect of these supplements. Originality. The results is theoretically substantiated and experimentally confirmed the possibility of obtaining a dry additive-retarder of gypsum setting based on lime and polyvinyl acetate dispersions due to the formation of polyvinyl alcohol and salts of calcium acetate in the result of alkaline hydrolysis of polyvinyl acetate dispersion (PVAD) with the slaked lime in hydrated lime. Practical value. The results of the work implemented in the production of dry gypsum mixes.
Description
О. Громова: ORCID 0000-0002-5149- 4165
Keywords
суха гіпсова суміш, добавка, міцність, час придатності, строки схоплювання, розчинність, сухая гипсовая смесь, прочность, время пригодности, сроки схватывания, растворимость, dry gypsum mixture, additive, strength, availability time, setting time, solubility, КУПББМ
Citation
Дрозд А. А., Штайнбреш О. В., Дехта Т. М., Громова О. В. Перспективи застосування редисперсійних порошків для регулювання властивостей гіпсових сумішей. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2020. Вип. 17. С. 22–27. DOI: 10.15802/bttrp2020/205000.