В.И. Корнеев, д.т.н., зав. кафедрой строительных и специальных вяжущих веществ СПбГТУ
Одним из перспективных научно-технических направлений в области строительного материаловедения можно считать разработку, производство и применение сухих строительных смесей.
Сухие строительные смеси представляют из себя готовые к применению смеси вяжущего вещества (портландцемент, гипс, известь), заполнителей (крупных или мелких), наполнителей (тонкодисперсных минеральных порошков) и целевых функциональных добавок. Такие смеси для их применения требуют лишь их смешения с заданным количеством воды. Проблему сухих смесей нельзя считать совсем новой: так, например, было давно известно применение так называемой "гарцовки" (смеси цемента и кварцевого песка с известью), отдельных видов шпатлёвок, однако новое рождение этого вида строительных материалов связано с созданием системы функциональных добавок для придания строительным растворам специальных свойств.
В последние 10-20 лет были синтезированы целые группы функциональных добавок, обеспечивающих строительным растворам "сверх"-пластичные свойства, высокую водоудерживающую способность, заданные реологические характеристики, необходимую пористую структуру и др. Использование таких добавок в безводной форме является основой специализации сухих строительных смесей и их применения в разных областях строительства.
Очевидны преимущества сухих смесей перед обычными ("мокрыми") растворами и бетонами по таким показателям как сроки их хранения, снижение затрат на перевозки, упрощение технологии приготовления раствора (бетона) на стройке, возможность централизованного изготовления в заводских условиях, что обеспечивает постоянство их состава, заданный уровень свойств и высокое качество.
Строитель в большинстве случаев не обладает достаточной квалификацией для самостоятельного подбора состава раствора, особенно в специальных областях строительства (шпатлёвки, герметики и др.) и вынужден использовать готовые составы.
Тем не менее, несмотря на распространенность ситуаций, в которых строитель предпочтёт применение сухих строительных смесей традиционным растворам, выпуск на рынок той или иной смеси требует комплексного технико-экономического анализа с учетом сложившихся в строительстве традиционных технологий и конъюнктурных вопросов.
Строительно-технические свойства сухих строительных смесей обеспечиваются гидратацией и твердением традиционных вяжущих веществ - цементов, извести, гипса. Однако придание смеси высокого уровня свойств обеспечивается за счет применения целевых функциональных добавок и является основой для производства высококачественных смесей нового поколения. Относительно высокая стоимость таких смесей покрывает как затраты на подготовку и сушку наполнителей (заполнителей), так и затраты на высокотехнологичное оборудование и целевые функциональные добавки (в большинстве своем импортного производства).
Не рассматривая отдельные виды целевых функциональных добавок, целесообразно перечислить наиболее важные их группы:
Пластификаторы и суперпластификаторы;
По химической природе это могут быть продукты как неорганического, так и органического синтеза: минеральные соли, редиспергируемые полимерные порошки, эфиры целлюлозы, эфиры крахмала, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др. Как правило, для обеспечения требуемого уровня свойств и целевого назначения смеси требуется одновременное присутствие добавок разной природы.