Производство строительных материалов на основе ангидритовых вяжущих в Германии берет начало в конце 40-х годов прошлого столетия (XX века). Основой для производства были месторождения природного ангидрита в Нижней Саксонии. С тех пор по сегодняшний день потребление ангидрита в строительной индустрии с каждым годом неуклонно растет. Одной из причин этому � низкая себестоимость вяжущего из природного ангидрита. Энергозатраты на его производство приблизительно в 12 раз ниже по сравнению с энергозатратами на изготовление такого же количества портландцемента и в 3 раза ниже по сравнению со строительным гипсом. При этом прочностные показатели ангидритового вяжущего сравнимы с портландцементом.

С середины 70-х годов ангидрит находит применение преимущественно для изготовления бесшовных самонивелирующихся полов.

Наряду с природным ангидритом также возрастает роль и других разновидностей ангидритовых вяжущих �

синтетического и термического ангидритов.

Синтетический ангидрит � побочный продукт производства плавиковой кислоты, получаемый в результате реакции плавикового шпата с концентрированной горячей серной кислотой.

Термический ангидрит � продукт термической обработки двуводного сульфата кальция, получаемого, например, в процессе десульфуризации дымовых газов ТЭС известковым шламом.

В отличие от полуводного гипса, который в процессе гидратации быстро и полно реагирует до образования двугидрата, преобразование ангидрита в двуводный гипс зачастую не доходит до конца, а сама реакция протекает очень медленно.

Выделяют 2 способа ускорения реакции гидратации и активизации твердения ангидритового вяжущего: повышение тонкости помола ангидрита и введение ускорителя твердения (активизатора). Активизация твердения с помощью химических реагентов более распространена и имеет перспективу дальнейшего развития.

Принцип действия активизаторов основывается на их способности влиять на процессы растворения ангидрита при затворении его водой. Процесс гидратации ангидрита в значительной мере зависит от вида активизатора. Наиболее распространенные способы активизации твердения можно разделить по химическому составу вводимых добавок :

Известно, что сульфатные активизаторы повышают прочность, а щелочные придают материалу постоянство объема. Следовательно, каждому ангидриту для создания на его основе материала с комплексом заданных свойств требуется определенная комбинация, подходящих ему активизаторов твердения.

На сегодняшний день влияние комплексных (многокомпонентных) добавок на свойства ангидритовых вяжущих пока недостаточно изучено.

Целью представленной работы является изучение влияния активизаторов твердения (в том числе и многокомпонентных) на свойства ангидритовых вяжущих и разработка теоретических предпосылок к направленному регулированию свойств материалов на данном виде вяжущего.

В работе были изучены следующие свойства ангидритовых вяжущих: водородный показатель, сроки схватывания смеси, предел прочности на изгиб и сжатие, степень гидратации, линейные деформации в процессе твердения и др.

Ряд образцов был изучен с помощью рентгеноструктурного анализа, ДТА, порозиметрии, электронной микроскопии.

Установлено, что все три исследуемых ангидрита, несмотря на схожесть своего химического состава, отличаются между собой не только способом получения, но и свойствами (табл. 1).

Таблица 1

Свойства ангидритовых вяжущих

Направленное регулирование свойств вяжущих достигается в результате комбинирования компонентов в составе комплексных активизаторов твердения (исходя из смешанного способа активизации). Исследования проводились с применением математических методов планирования эксперимента.

В ходе исследований отмечено, что влияния на свойства ангидритового вяжущего отдельных добавок в составе комплексных активизаторов очень различаются. При этом одним из решающих критериев, определяющих свойства материала, является водородный показатель смеси.

Таким образом, на сегодняшний день нами установлены основные закономерности изменения физико-технических свойств ангидритовых вяжущих, получены зависимости прочности и сроков схватывания от степени гидратации материала, разработаны рецептуры комплексных активизаторов твердения.