Матыева Акбермет Карыбековна – канд. техн. наук, доц. кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения»
Akbermet K. Matyeva – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Civil Engineering Department
Введение. Создание энергоресурсосберегающих материалов предусматривает использование местного сырья для получения изделий с улучшенными физико-механическими свойствами. Оптимизация рационального состава и свойств модифицированного арболита из растительно-гипсовой композиции (РГК), модификаторов на новых способах подготовки заполнителя проведена по методу экспериментально-статистического моделирования.
Материалы и методы. В работе в качестве растительно-гипсовой композиции (РГК) использовалась солома злаковых, произрастающих в Кыргызской Республике (КР), гипс строительных марок Г-5 и Г-7 на основе местного сырья, зола Бишкекской ТЭЦ (БТЭЦ), портландцементный клинкер ПЦК, природный, натуральный глиногипс (ганч). В качестве глинистой составляющей использовались суглинки Толойконского месторождения. В качестве модификаторов для образования пористой полимерсиликатной системы использовались: жидкое стекло, латекс СКС, смола малоконцентрированная СФЖ-3066 + катализатор ионного типа. Пластифицирующие добавки при изготовлении арболита приняты СКС, СДБ и ЛСТ, в качестве замедлителя схватывания гипса – добавки неполной соли 1-оксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты с триэтаноламином и антипирены. Испытания проведены согласно стандартным методикам. Для оптимизации состава и свойств полимерсиликатно-гипсовой композиции (ПСГК) был поставлен трехфакторный эксперимент по плану В3, где варьировались три рецептурных фактора: Х1 – содержание соломы, %; Х2 – содержание полимерсиликатных добавок (ПСД)+пластификатор, %; Х3 – содержание гипса + портландцементного клинкера (ПЦК)+глиногипса (ГГ), %; остальное – зола.
Результаты. Анализ исследований показал, что в 28-суточном возрасте для гипсовых композиций по мере повышения содержания соломы прочность практически не меняется. При сравнении одинаковых образцов 2-часовой и 28-суточной прочности с максимальным наполнением гипса установлено, что при 26% добавки соломы содержание ПСД не должно превышать 12%. Прочность при этом повышается незначительно.
Обсуждение и заключение. Максимальная прочность модифицированного арболита достигается при содержании гипса Г-7 – 28–32%, золы – 18–22%, полимерсиликатная композиция (ПСК) – 8–10%. Максимальная величина прочности и водостойкости материала достигается при рациональном соотношении составляющих: солома – 24–28%, гипс Г-7 –30–32% + замедлители – 0,05%; зола – 18–22%; смола СФЖ-3066 – 8–12% + катализатор – 0,3% (87% серной кислоты, 13% ортофосфорной кислоты); ПЦК – 3–5%; глиногипс (гажа) – 2%; жидкое натриевое стекло 12%; пластификаторы ЛСТ – 0,15%, СКС – 0,2%, СДБ – 0,15%; модифицированный отвердитель М4 – 0,5% и остальное вода.
Introduction. The creation of energy-saving materials involves the use of local raw materials for products with improved physic-mechanical properties. The author carries optimization of the rational composition and properties of modified arbolite from plant-gypsum composition (PGC). In addition, the author uses modifiers on new ways of preparing the aggregate according to the method of experimental and statistical modeling.
Materials and methods. The author used the cereal straw grown in the Kyrgyz Republic (CS), G-5 and G-7 construction gypsum based on local raw materials, ash from the Bishkek Heat and Power Plant (BHPP), portland cement clinker PCC, natural clay (ganch). Moreover, the clay component of the Toloykonsky deposit was used as the clay component. The author also added the liquid glass, latex SCS, the low-concentration resin LCR-3066 + catalyst of ionic type (CIT) as modifiers for the formation of the porous polymer-silicate systems. The paper marked the plasticizing additives in the manufacture of arbolite as SCS, LCR and CIT components. As a retarder the setting of gypsum was added a partial salt 1-hydroxyethylidene-1, 1-diphosphonic acid with triethanolamine and flame retardants. The tests were carried out according to standard methods. To optimize the composition and properties of the polymersilicate-gypsum composition (PSGC), the author carried out a three-factor experiment according to the B3 plan, where three prescription factors varied: X1 – straw content,%; X2 – content of polymer silicate additives (PSA) + plasticizer,%; X3 – gypsum content + portland cement clinker as a nitroperimethyl phosphoric acid (NPA) and flame gypsum retarder.
Results. The research showed that at 28 days of age for cement-free gypsum compositions as the content of straw increased, the strength was almost unchanged. When comparing the strength of the same samples of 2 and 28 days strength with the maximum filling of gypsum, the author defined that the PSA content should not exceed 12% when the straw additive was 26% and further PSA increasing did not increase the strength.
Discussion and conclusions. As a result, the author achieves maximum strength of the arbolit, when the content of G-7 gypsum is 28-32%, ash is 18-22% and PSC is 8-10%. The maximum value of strength and water resistance of the material is achieved with a rational ratio of components: straw – 24–28%, G-7 gypsum – 30–32% + NSPL – 0,05%; ash – 18–22%; resin – 3066-8-12% + catalyst – 0,3% (87% sulfuric acid, 13% phosphoric acid); PCC – 3–5%; clay-gypsum (ganch) – 2%; liquid sodium glass – 12%; plasticizers CIT – 0,15%, SCS – 0,2%, LCR – 0,15%; modified hardener – 0,5% and water.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.