Новое решение, повышающее устойчивость строительных конструкций, предложил международный коллектив ученых при участии исследователей из НИТУ МИСИС. Комплексная добавка из металлургического шлака и гранитного отсева, увеличивающая коэффициент водонепроницаемости гипсового вяжущего вещества с 0,39 до 0,82, в перспективе поможет увеличить долговечность сооружений.

Гипсовые материалы за счет быстрого затвердевания, прочности и простоте изготовления являются многообещающей альтернативой портландцементу как стройматериалу. Однако они обладают низкой водостойкостью, что ограничивает их практическое применение. Для решения этой задачи исследователи НИТУ МИСИС в сотрудничестве с зарубежными коллегами синтезировали гипсовое вяжущее вещество из осадков водоподготовки природных вод и серной кислоты в комбинации с различными минеральными добавками, полученными из промышленных отходов.

Водопотребность — важнейшее свойство гипсовых вяжущих веществ, которое обозначает минимальное количество воды, необходимое для получения гипсового теста необходимой консистенции. Повышенное содержание воды, как и ее недостаток, отрицательно сказываются на прочности материала.

«Введение добавок влияет на количество воды, требуемой для смешивания раствора, благодаря чему возможно сохранить высокие механические свойства гипсового материала. Не все примеси способны повысить коэффициент водостойкости без существенного ухудшения прочностных свойств», — поделился к.т.н. Валентин Романовский, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС.

В ходе экспериментов ученые выяснили, что введение электросталеплавильного шлака и гранитного отсева позволяют значительно повысить водостойкость гипсового вяжущего вещества с наименьшим негативным воздействием на характеристики, включая время схватывания.

«Гипсовые материалы — важный шаг на пути к устойчивому строительству, поскольку они позволяют производственным предприятиям экономить на утилизации, а также перерабатывать и повторно применять вторсырье, снижая нагрузку на окружающую среду», — рассказал к.т.н. Дмитрий Московских, директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ МИСИС.

Подробные результаты исследования опубликованы в научном журнале Waste Management & Research (Q2).