Тонкомолотые наполнители Silverbond в составах шпатлевок

В статье рассматриваются вопросы применения наполнителей Silverbond в составах цементных, гипсовых и полимерных шпатлевок. Проанализировано влияние тонкомолотых наполнителей на усадку и прочностные показатели. Даны рекомендации по выбору марки наполнителей Silverbond для шпатлевок на основе различных вяжущих.

     Основной функцией шпатлевки является нивелирование незначительных неровностей поверхности, толщина наносимого слоя для данных составов варьируется от 0,5 до 5 мм. Поэтому тонкомолотый наполнитель является одним из важнейших компонентов шпатлевок, а его содержание может достигать 98%, что оказывает существенное влияние на физико-механические и реологические показатели конечного продукта. 

     В настоящее время в качестве тонкомолотых наполнителей в шпатлевках наиболее часто используют карбонатные наполнители, такие как известняковая, мраморная и доломитовая мука. Гораздо реже применяют кварцевые наполнители. При использовании карбонатных наполнителей негативное влияние на конечный продукт могут оказывать содержащиеся в них примеси. Присутствие в муке оксида железа может повлиять на цвет конечного продукта, а содержание органических примесей – на усадку. 

     Кварцевые наполнители сейчас встречаются в виде кварцевой муки, производимой некоторыми песчаными карьерами в качестве сопутствующего продукта. При его производстве зачастую применяется устаревшее помольное оборудование. Использование такой муки может приводить к ухудшению реологических свойств, нестабильному водопотреблению смесей и, как следствие, к снижению прочности, росту усадочных деформаций, изменению цвета продукции. Все это связано с непостоянством гранулометрического состава, наличием примесей и неконтролируемой влажности данных кварцевых наполнителей.

     Компания Sibelco в сентябре 2009 г. на производственной площадке Раменского горно-обогатительного комбината запустила линию по производству тонкомолотых наполнителей Silverbond. Тонкомолотые наполнители Silverbond – это кварцевая мука, производимая из обогащенного кварцевого песка путем его дробления в шаровой мельнице и последующей классификации на марки различной дисперсности. Эта технология гарантирует стабильность химического состава и исключает увеличение содержания Fe2O3 после помола. Стабильность гранулометрического состава обеспечивается аэроклассификатором [1].

     В настоящей статье рассмотрены вопросы применения тонкомолотых наполнителей Silverbond в составах цементных, гипсовых и полимерных шпатлевок. 

     Для оценки влияния тонкомолотых наполнителей в составах гипсовых шпатлевок была выбрана экспериментальная рецептура (табл. 1). Стоит отметить, что исследования проводились на рецептуре средней ценовой категории. Невысокое содержание химических добавок в такой системе позволяет отметить влияние тонкомолотого наполнителя на свойства конечного продукта. Для получения сопоставимых данных в рецептуре заменялся только тонкомолотый наполнитель, все остальные компоненты оставались неизменными [2].

     Поскольку шпатлевки являются частью «чистовой отделки», то прочность сцепления с основанием для данного вида продуктов имеет очень большое значение. По ГОСТ 31357 прочность сцепления с бетонным основанием должна быть не меньше 0,4 МПа – для наружных выравнивающих смесей и не менее 0,25 МПа – для внутренних выравнивающих смесей. При использовании различных наполнителей величина адгезии имеет выраженную зависимость от величины дисперсности Silverbond 50>30>15, показатели адгезии для марок Silverbond 20 и 10 несколько выпадают из указанной зависимости, однако также повторяют тенденцию к снижению адгезии с уменьшением размера частиц (рис. 1).

     Прочность на сжатие для шпатлевок является второстепенным показателем и может находиться в пределах от 5 до 13 МПа. По результатам нашего исследования прочность на сжатие и на растяжение при изгибе не имеет ярко выраженной зависимости от дисперсности наполнителей Silverbond. Можно лишь констатировать наличие минимальных прочностных показателей при использовании марок Silverbond 50. Применение других тонкомолотых наполнителей дает достаточно ровную картину по прочности на сжатие и при изгибе (рис. 2).

Рекомендации:

     Вне зависимости от марки тонкомолотого наполнителя максимальная толщина наносимого слоя составляет 20 мм, что свидетельствует об отсутствии усадочных деформаций в составах гипсовых шпатлевок с использованием тонкомолотых наполнителей Silverbond. Наиболее предпочтительным тонкомолотым наполнителем для гипсовых шпаклевок является Silverbond 15. Неплохие результаты были получены при применении Silverbond 20. При использовании этих наполнителей составы обладают хорошей реологией и прочностными характеристиками.

     Для оценки влияния тонкомолотых наполнителей в составах шпатлевок на основе цементного вяжущего была выбрана следующая экспериментальная рецептура (табл. 2). Для получения
сопоставимых данных в ней заменялся только тонкомолотый наполнитель, все остальные компоненты оставались неизменными. 

     Прочность сцепления с основанием для наполнителей Silverbond 50, 30, 20, 15,10 имеет небольшую тенденция к росту с увеличением дисперсности наполнителей Silverbond (рис. 3). 

     Усадочными деформациями обусловлено снижение толщины наносимого слоя для состава Silverbond 10 (рис. 4). Прочность на сжатие и на растяжение при изгибе не имеет ярко выраженной зависимости от дисперсности наполнителей Silverbond, можно лишь
констатировать наличие минимальных прочностных показателей при использовании марок Silverbond 50, что, впрочем, для шпаклевок не является недостатком, так как значение прочности 10 МПа является высоким для шпаклевок. Высокая прочность составов с Silverbond 10 обусловлена, вероятно, формированием более плотной структуры цементного камня в присутствии высокодисперсного кварцевого наполнителя.

Рекомендации:

     Наиболее предпочтительными тонкомолотыми наполнителями для цементных шпаклевок являются Silverbond 30 и Silverbond 20 (рис. 5). При использовании данных продуктов составы обладают хорошей реологией и прочностными характеристиками.
     Для оценки влияния тонкомолотых наполнителей в составах полимерных шпатлевок была выбрана следующая экспериментальная рецептура (табл. 3). Для получения сопоставимых данных в ней заменялся только тонкомолотый наполнитель, все остальные компоненты оставались неизменными.
     Прочность сцепления с основанием для Silverbond 30, 20,15, 10 имеет выраженную тенденцию к снижению с увеличением дисперсности наполнителей (рис. 6).

     Усадочными деформациями обусловлено снижение толщины наносимого слоя для составов с Silverbond 10 (рис. 7).

Рекомендации:

     Наиболее предпочтительными тонкомолотыми наполнителями для полимерных шпаклевок являются Silverbond 20 и Silverbond 30; при использовании этих продуктов составы обладают хорошей реологией и прочностными характеристиками.

Выводы:

     Настоящее исследование проводилось на рецептурах шпатлевок средней ценовой категории как наиболее распространенной на территории Российской Федерации. Полученные результаты представлены в сводной таблице (табл. 4) и являются базовыми для
данной ценовой категории шпатлевок. При разработке шпатлевок других ценовых категорий целесообразно применение различных марок наполнителей Silverbond. Иногда наилучшего результата можно добиться при сочетании нескольких марок.

     Если производитель из-за особенностей производственной линии не имеет возможности иметь широкую номенклатуру тонкомолотых наполнителей, то, выбрав Silverbond 20,
он получит универсальный инструмент, который позволит достигать достойных физико-механических и реологических показателей во всех видах выпускаемых сухих строительных
смесей.

A.П. ПУСТОВГАР, канд. техн. наук, профессор МГСУ, С.В. НЕФЁДОВ, инженер НОЦ МГСУ

Библиографический список
1. Пустовгар А.П., Нефёдов С.В. Исследование влияния тонкомолотых наполнителей в самоуплотняющихся составах для устройства полов, «Сухие строительные смеси», № 3, 2010 г.
2. Пустовгар А.П., Нефёдов С.В. Тонкомолотые наполнители Silverbond в составах сухих строительных смесей на основе гипсового вяжущего. Материалы конференции. Казань, 08)10 сентября 2010 г.