Материалы

Изучение деформативных характеристик пресс-порошка двуводного техногенного гипса с добавкой поливинилового спирта и прочности получаемого композита


ИЗУЧЕНИЕ ДЕФОРМАТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПРЕСС-ПОРОШКА ДВУВОДНОГО ТЕХНОГЕННОГО ГИПСА

С ДОБАВКОЙ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА И ПРОЧНОСТИ ПОЛУЧАЕМОГО КОМПОЗИТА

 

Материалы на основе гипсового сырья в настоящее время применяются в строительной отрасли в ограниченном объеме, что связано с их недостаточной водостойкостью и ползучестью [1]. В то же время производство стеновых изделий методом полусухого прессования с подбором оптимального зернового состава сырьевой смеси или с применением широкого спектра существующих добавок позволяет получать изделия высокой прочности, достаточной плотности и водостойкости. При этом могут широко применяться местные гипсосодержащие отходы промышленности, как фосфогипсовые, так и отходы керамической промышленности [2,3]. Их использование позволяет не только решить экологическую проблему, но и эффективно использовать высококачественное гипсовое сырье в условиях дефицита минеральных вяжущих [4]. Вовлечение местных вторичных сырьевых ресурсов в производство стеновых материалов и изделий позволит расширить номенклатуру и увеличить объемы строительства в регионах.

При использовании систем негидратационного твердения на основе двуводного гипса давление прессования играет роль физико-химического фактора, определяющего образование первичной структуры материала. Количество контактов среди прочих факторов определяется и плотностью прессовок, а, следовательно – деформативными свойствами пресс-порошков. В литературе практически отсутствуют сведения о деформативных свойствах пресс-порошков двуводного гипса. Целью данной работы является повышение прочности и плотности прессованных материалов на основе двуводного техногенного гипса за счет использования пластифицирующей добавки, позволяющей увеличить количество контактов и снизить водосодержание сырьевой смеси.

В работе использовались молотые гипсосодержащие отходы Конаковского фаянсового завода - техногенный двуводный гипс, измельченный в лабораторной шаровой мельнице, быстрогасящаяся кальциевая воздушная известь 3 сорта Тверского КСМ-2 в виде насыщенного раствора, поливиниловый спирт в виде раствора. При определении физико-технических характеристик исходных материалов и получаемых прессованных образцов применялись стандартные методы испытаний. Для изучения деформативных характеристик гипсовых порошковидных сырьевых смесей использовалась оригинальная методика, предложенная И. И. Бернеем и В. В. Беловым с использованием прибора ПОФС-1[5].

С целью улучшения формовочных свойств пресс-порошков двуводного техногенного гипса и прочности изделий, получаемых на их основе, в данной работе исследовалось влияние водотвердого отношения и количества добавки поливинилового спирта (ПВС) – отхода промышленности, на плотность и прочность материала. Для исследования совместимых и некоррелируемых между собой технологических факторов, определения их параметров применялся двухфакторный планированный эксперимент; выбран полный факторный план 22. Выбор интервалов варьирования основных факторов (Х1- содержание поливинилового спирта (ПВС); Х2- водотвёрдое отношение)) обусловлен условиями создания конденсационной структуры. Пределы изменения исследуемых факторов приведены в таблице 1. Критерием оценки влияния вышеуказанных факторов на процесс структурообразования была принята средняя плотность материала.

Таблица 1. Пределы варьирования факторов

№ п/п

Матрица

Добавка, % (Х1)

В/Т

2)

1 2 3 4 5
Общее время работы: 10.070085525513 мс
Использование памяти: 659 КБ