Zemstroyplan.com

Сухие строительные смеси на основе минеральных вяжущих прочно внедрились в практику строительного производства.

Высокое качество строительных работ и материалов требует применения строительных смесей с комплексом заданных свойств.

Так, адгезивные (соединительные) и защитно-декоративные составы для систем наружной теплоизоляции должны иметь:

— хорошую паропроницаемость;

— высокую пластичность и связанность массы;

— повышенную водоудерживающую способность;

— хорошую фиксацию на вертикальных поверхностях;

— ускоренное схватывание и твердение;

— продленную жизнеспособность приготовленной массы;

— отсутствие липкости к металлическому инструменту;

— биоустойчивость, атмосферо- и водостойкость;

— жаро- и огнестойкость;

— простоту приготовления;

— экологическую и экономическую целесообразность.

Смеси с подобном комплексом свойств содержат в своем составе до 10 и более химических ингредиентов — модификаторов.

Большинство вводимых химических добавок являются органическими веществами. Это — эфиры целлюлозы и крахмала, полимерные порошки на основе бутадиен-стирола, полиакрилатов, поливинилацетатов, суперпластификаторы, пенообразователи и другие модификаторы органической природы.

Такие вещества, как известно, оказывают замедление структурообразования твердеющей массы. Кроме того, нами выявлено, что некоторые из этих веществ, в частности эфиры целлюлозы, крахмала, поливинилацетатные редиспергируемые порошки, понижают биостойкость материалов, являясь питательной средой для развития плесневых грибов и других биоразрушителей.

С целью повышения биоустойчивости термоизоляционной конструкции и обеспечения нормальной активности структурообразования штукатурно-адгезивных композиций в холодных условиях предлагается введение в их состав добавки фтористого натрия.

Фтористый натрий, натриевая соль фтористо-водородной кислоты, представляет собой белый мелкодисперсный хорошо диспергируемый порошок с растворимостью в воде около 5-ти %. В отличие от других многих солей фторид натрия — негигроскопичный, сыпучий, твердый, неслеживаемый при хранении продукт.

При затворении смеси водой фторид натрия вступает в химическое взаимодействие с гидроксидом кальция, образуя труднорастворимый фторид кальция по реакции:

Са(ОН)2 + 2NaF = СаF2 + 2 NaОН.

Так как молекулярный объем продуктов реакции меньше молекулярного объема самого вяжущего цемента, они не могут экранировать зерна вяжущего и поэтому будут способствовать твердению.

Нерастворимые кристаллики СаF2, являясь дополнительными центрами кристаллизации, ускоряют структурирование и набор начальной прочности.

Процесс растворения и взаимодействия фторида натрия с гидроокисью кальция в растворе смеси сопровождается заметным повышением температуры.

Это обстоятельство имеет важное значение при ведении строительных работ в холодных условиях.

Уже при температуре ниже 13-15 °С кинетика схватывания и набора начальной твердости штукатурных теплоизоляционных смесей замедляется в 2 и более раз.

Эксперимент показал, что при температуре 12 °С образцы стандартной штукатурной смеси имели конец схватывания более суток.

Такие же образцы с содержанием фторида натрия в смеси 1,0-2,0 % от массы смеси в подобных условиях затвердевали в течение 1-2-х часов.

Температура смеси при этом за первые 10 минут повышалась до 18 °С и процесс схватывания проходил уже в нормальных условиях.

При проведении опыта в условиях 16-ти °С температура смеси повышалась до 21 °С . Такая заметная экзотермия согласуется с теоретической термодинамикой процесса, так как энтальпия фтористого кальция имеет очень высокое значение (DН0 = -1215 кДж/моль).

В соответствии с ГОСТ 20022.2-80 фтористый натрий относится к антисептическим средствам и используется для повышения устойчивости древесных и других материалов к воздействию грибов и других биоразрушителей.

Проверка биозащитного действия фтористого натрия в соединительных и штукатурных композициях для систем наружной теплоизоляции проводилась по специально разработанной методике на основе ГОСТ 9.049-91.

Для исследований были подготовлены сухие смеси на основе цемента, содержащие органические добавки, в том числе эфиры целлюлозы, крахмала, поливинилацетат и его сополимеры без фторида натрия и такие же смеси с добавкой фторида натрия.

Образцы для испытаний готовили в виде шариков, которые состояли из кусочков штукатурки, поврежденной плесневыми грибами Micor, Asperqillus, Penicillium и исследуемой сухой смеси затворенной водой.

Образцы помещали в чашки Петри, заливали питательной средой Сабуро и выдерживали в термостате при температуре 28 °С в течение заданного периода.

Общая продолжительность опыта составляла 35 суток, чашки Петри просматривали через каждые 5 суток.

В образцах, не содержащих фтористого натрия, к концу срока появился рост плесневых грибов.

В образцах с добавкой фтористого натрия рост грибов не обнаружен.

Таким образом, исследования показали, что наличие в составе строительных смесей систем наружной теплоизоляции добавки фтористого натрия целесообразно с нескольких позиций: повышается биостойкость конструкций, ускоряются процессы структурообразования твердеющих композиций и обеспечивается ведение работ в холодное время.

Авторы: О. Клименков, Л. Негода, А. Шентяпин, Самарская государственная архитектурно-строительная академия