Исследование зависимости «прочность–плотность» легкой штукатурки на пенокерамических гранулах «СПАДАР»

Введение. Общеизвестен тот факт, что чем выше плотность легкого бетона (раствора) в затвердевшем состоянии, тем выше его прочность. Так, согласно [1] при средней плотности бетона 700–1100 кг/м³ (D700–1100) прочность легкого бетона варьируется в диапазоне классов В3,5–В7,5, а при плотности 1200–1400 кг/м³ (D1200–1400) прочность соответствует классам от В3,5 до В25. Легкие минеральные штукатурки в общем виде можно отнести к легким мелкозернистым бетонам и следовательно они должны подчиняться тем же зависимостям – прочностьплотность, что и легкие бетоны (чем выше плотность, тем больше прочность штукатурного раствора). В данной работе было проведено исследование легкой штукатурки на основе белого портландцемента и минерального заполнителя – пенокерамических гранул «СПАДАР» на предмет влияния на прочность штукатурного раствора его плотности и расхода основных составляющих (цемента, пенокерамического заполнителя «СПАДАР», воды).

Цель. Изучить зависимость прочности на осевое сжатие легкой минеральной штукатурки на основе белого портландцемента и пенокерамических гранул «СПАДАР» от её плотности и расхода составляющих (цемента, пенокерамического заполнителя «СПАДАР», воды). Диапазон плотностей для определения прочностных показателей штукатурки был выбран следующих марок: D400, D500, D600, D700, D800.

Материалы и методы. Для проведения исследований были использованы образцы-кубы 7 х 7 х 7 см, изготовленные из легкой штукатурной смеси «СПАДАР» с плотностями в сухом состоянии 400, 500, 600, 700, 800 кг/м³ и твердевшие в нормальных условиях 28 суток. Плотность сухой штукатурки определялась по ГОСТ 5802–2024 «Растворы строительные. Методы испытаний». Прочность при сжатии штукатурного раствора определялась по ГОСТ 5802–2024 [3] на образцах-кубах 7 х 7 х 7 см. Зависимость прочности раствора от расхода его составляющих определялась математико-статистическим методом.

Результаты. В процессе работы экспериментально установлена зависимость прочности на осевое сжатие от плотности штукатурного раствора. При увеличении плотности раствора растет и его прочность. Математико-статистическим методом вычислена зависимость прочности раствора от расхода цемента и воды и плотности раствора. Так установлено, что при увеличении расхода цемента с 185 до 435 кг на 1м³ растворной смеси, растет прочность раствора с 1,5 до 8,5 МПа. При этом плотность раствора повышается с 400 до 800 кг/м³. Это справедливо при расходе пенокерамических гранул в диапазоне 0,7–0,85 м³/м³ раствора.

Выводы. На основе экспериментальных данных и математико-статистического расчета установлено, что при повышении плотности штукатурной смеси с 400 до 800 кг/м³ экспоненциально растет прочность исследуемого раствора на осевое сжатие с 1,5 МПа до 8,5 МПа, при этом происходит увеличение расхода вяжущего и воды. Расход пенокерамических гранул «СПАДАР» в диапазоне 0,7–0,85 м³/м³ раствора не оказывает существенного влияния на изменение прочностных показателей тестируемых составов. Данное исследование нашло дальнейшее практическое применение при разработке состава легкой штукатурки «СПАДАР СК 750» с повышенной плотностью и прочностью.

1. Рекомендации по подбору составов легких бетонов (к ГОСТ 27006–86) Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР. 1986. 96 с.

2. ГОСТ 33083–2014. Смеси сухие строительные на цементном вяжущем для штукатурных работ. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2019.

3. ГОСТ 5802–2024. Растворы строительные. Методы испытаний. Москва: Стандартинформ, 2025.

4. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. 390 с.

5. Бондарь А.Г., Статюха Г.А. Планирование эксперимента в химической технологии. Киев.: Высшая школа, 1976. 181 с.

6. СП 82–101–98. Приготовление и применение растворов строительных. Москва: Госстрой России, 1999.

7. Баженов Ю.М. Технология бетона. Москва: Изд-во АСВ, 2002. 500 с.

8. Баженов Ю.М., Коровяков В.Ф., Денисов Г.А. Технология сухих строительных смесей. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2011. 112 с.

9. Корнеев В.И., Зозуля П.В., Медведева И.Н., Богоявленская Г.А., Нуждина Н.И. Рецептурный справочник по сухим строительным смесям. Санкт-Петербург: РИА «Квинтет», 2010. 318 с.

10. Корнеев В.И., Зозуля П.В. Сухие строительные смеси. Состав, свойства: учебное пособие. Москва: РИФ «Стройматериалы», 2010. 320 с.