Воздухововлекающие добавки для гипса

Когда слышишь про воздухововлекающие добавки для гипса, половина технологов машет рукой — мол, та же история, что с бетоном. А вот и нет. В гипсовых системах воздух ведёт себя иначе, и если ошибиться с дозировкой или типом добавки — вместо лёгкой пластичной смеси получишь кашу с пузырями, которая при высыхании трескается, как старый фаянс. У нас на производстве был случай, когда привезли партию добавки с пометкой ?универсальная?, и за два дня три замеса ушли в брак. Оказалось, производитель не учёл, что в гипсе сульфатная среда агрессивнее, и ПАВ банально сворачивался. С тех пор я всегда требую лабораторные пробы перед закупкой — даже если поставщик проверенный.

Почему воздух в гипсе — это не всегда плюс

Многие думают, что вовлечённый воздух — это просто снижение плотности и веса. Но на деле ключевая задача — стабилизация пузырьков. В гипсовой смеси без грамотного пеностабилизатора воздух быстро выходит, и заявленные 15–20% вовлечения на бумаге превращаются в 5% в реальности. Особенно критично это для машинного нанесения, где смесь проходит через шнеки и насосы. Если добавка не держит структуру — на стене остаются проплешины.

Кстати, о стабилизации. Мы тестировали добавки на основе солей жирных кислот и синтетические тензиды. Первые дешевле, но в жёсткой воде дают осадок. Вторые — стабильнее, но требуют точной дозировки: перебор в 0,1% уже может привести к расслоению. Как-то раз пришлось переделывать фасадную штукатурку на объекте в Сочи именно из-за этого — местная вода оказалась с высоким содержанием солей, и добавка на основе натриевого мыла сработала вполсилы.

Ещё один нюанс — влияние на прочность. Да, воздух снижает плотность, но при правильном подборе добавки можно сохранить марочную прочность за счёт оптимизации водопотребления. Мы в лаборатории ООО Хэнань Кайчэн Новый материал как-то сравнивали два состава: один с отечественной добавкой, другой с немецким аналогом. При равном вовлечении воздуха прочность на сжатие отличалась на 12% — потому что импортный состав дополнительно пластифицировал смесь. Но и цена была втрое выше.

Опыт подбора добавок для разных типов гипса

Не всякий гипс дружит с воздухом. Строительный гипс Г-5 — ещё куда ни шло, а вот высокопрочные марки (например, Г-16) капризны. В них мелкие частицы активнее адсорбируют ПАВ, и нужно либо увеличивать дозировку, либо использовать комбинированные добавки — например, с лигносульфонатами. Мы как-то пробовали экономить на добавке для гипсовой 3D-панели — взяли дешёвый вариант, и через месяц на объекте появились микротрещины по границам воздушных пор. Пришлось объяснять заказчику, что экономия в 50 копеек на килограмм вылилась в переделку 200 квадратов.

Для гипсовых шпатлёвок вощёные добавки — вообще отдельная история. Там важно не только вовлечь воздух, но и сохранить тиксотропию. Один китайский поставщик предлагал нам ?инновационный? состав — по итогу шпатлёвка при хранении расслаивалась, и верхний слой превращался в желе. Сейчас работаем с модифицированными поликарбоксилатами — дорого, но стабильно.

Кстати, о стабильности. На сайте kaichengchemicals.ru я видел их разработки для гипсовых систем — там заявлено, что добавки тестируются в диапазоне температур от +5 до +40°C. Это важный момент, потому что летом на южных объектах температура в цехе может подниматься до 35–38 градусов, и некоторые составы начинают деградировать. Мы проверяли — их образцы держались, но пришлось корректировать воду затворения.

Полевые эксперименты и провалы

Самый показательный случай был на объекте в Ростове-на-Дону. Делали гипсовую лепнину, и заказчик требовал идеальной гладкости без шлифовки. Добавка была на основе абиетата натрия — в лаборатории всё шикарно, а на объекте при +30°C воздух выходил так быстро, что на поверхности оставались кратеры. Пришлось экстренно добавлять микрокремнезём для удержания структуры. Сейчас бы, конечно, сразу взял бы состав с эфирами целлюлозы — но тогда хотелось сэкономить.

Ещё один провал — попытка использовать добавки для гипса в комбинации с полипропиленовой фиброй. Производитель добавки уверял, что они совместимы, но на деле фибра ?сбивала? воздушные пузырьки, и вместо равномерной пористости получались локальные уплотнения. Брак партии в 3 тонны — хороший урок на будущее. Теперь любые комбинации тестирую минимум на трёх замесах.

Коллеги из Хэнань Кайчэн как-то делились опытом, как они подбирали добавку для гипсовых плит с наполнителем из перлита. Оказалось, что перлит сам по себе вовлекает воздух, и если добавить стандартную дозу добавки — перебор по пористости снижает прочность на изгиб на 30%. Пришлось разрабатывать кастомный состав с пониженным пенообразованием, но усиленным пластифицирующим эффектом.

Что не пишут в технических условиях

В ТУ обычно указана оптимальная дозировка, но никто не предупреждает, что при использовании жёсткой воды её нужно увеличивать на 15–20%. Мы на своём производстве в Вэйхуэй сначала не учли этот момент — и три партии гипсовой смеси ушли с недобором по воздухововлечению. Теперь в паспорте качества всегда указываем поправочный коэффициент для разных регионов.

Ещё момент — совместимость с пигментами. Некоторые органические пигменты (особенно зелёные и синие) вступают в реакцию с ПАВ и дают вспенивание в два раза выше нормы. Как-то раз пришлось срочно останавливать линию, потому что цветная штукатурка начала пузыриться, как губка. Сейчас тестируем все цветные составы в течение 24 часов — на предмет отсроченных реакций.

И да, срок годности. Добавки на основе солей жирных кислот хранятся не больше 6 месяцев — потом выпадают в осадок. А синтетические могут стоять и год, но только в герметичной таре. Один раз получили партию с нарушенной упаковкой — так там треть добавки превратилась в гель. Пришлось утилизировать — производитель, конечно, компенсировал, но время потеряли.

Выводы, которые не найти в учебниках

За 10 лет работы с гипсом я понял: не бывает универсальных воздухововлекающих добавок. То, что работает для гипсокартона, не подойдёт для декоративной штукатурки. То, что хорошо в сухом климате, может подвести во влажном. Лабораторные испытания — это только половина дела, всегда нужны полевые тесты.

Сейчас мы сотрудничаем с ООО Хэнань Кайчэн Новый материал — у них как раз подход, который мне близок: сначала исследуют сырьё, потом тестируют в разных условиях, и только потом запускают в серию. Недавно они разработали добавку с контролируемым размером пор — для гипсовой имитации мрамора это просто спасение. Но даже с их продуктами я всегда делаю пробный замес на объекте — потому что реальные условия всегда вносят коррективы.

В общем, если хотите избежать головной боли с воздухововлекающими добавками для гипса — тестируйте, тестируйте и ещё раз тестируйте. И не верьте надписям ?универсально? — в гипсе универсальных решений не бывает. Проверено на собственном опыте, иногда горьком.