Общая теория строительных материалов на основе вяжущих веществ устанавливает непосредственную связь между прочностными показателями искусственного конгломерата оптимальной структуры и вяжущим веществом. За оптимальную принимается такая структура, при которой дисперсионная часть при данном количестве вяжущего образует наиболее тонкие прослойки между частицами, а водотвердое отношение является оптимальным для принятой технологии.

Изучению оптимальных структур силицитовых геополимерных бетонов посвящен ряд исследований [1-3]. Однако, оптимизация структуры геосинтетических материалов, приводящая к значительному повышению абсолютных показателей прочности материалов, не решает проблемы кардинального улучшения других важных физико-технических свойств.

Проблема водостойкости, являющаяся одной из главных проблем при создании геосинтетических материалов, не может быть решена только путем оптимизации структуры. Необходимо создание структуры с водостойким перколяционным каркасом, либо водозащищенной структуры.

На кафедре Технологии бетонов, керамики и вяжущих Пензенского государственного университета архитектуры и строительства проведены исследования геополимерных бетонов на основе песчаников, изготовленных с применением кремнийорганических гидрофобизаторов.

Исследовались образцы-цилиндры из песчаника Архангельского месторождения Пензенской области. В лабораторных условиях на основе песчаника были изготовлены контрольные составы и составы с добавкой кремнийорганической жидкости ГКЖ-10 в количестве 2 %. Из составов были отпрессованы образцы-цилиндры диаметром и высотой 20 мм при давлении прессования 25 МПа.

Таблица 1

Влияние добавок на прочность и водостойкость геополимера на основе
песчаника Архангельского месторождения

Анализ данных приведенных в таблице 1 показывает, что предел прочности при сжатии после тепловой обработки и предел прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии у образцов с кремнийорганической жидкостью ГКЖ-10 значительно выше по сравнению с контрольными бездобавочными образцами. При этом контрольные образцы, имея высокую прочность после тепловой обработки – 154,44 МПа и низкий коэффициент водостойкости – 0,15, быстро разрушались, когда их погружали в воду. Коэффициент водостойкости определялся после выдержки образцов в течение 48 ч.