Введение. Уникальность гипсовых вяжущих веществ обусловлена их высокой технологичностью и экологичностью [1]. Разработанное на основе гипса гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) позволило сохранить не только его высокие технологические показатели без снижения его водостойкости [2–4], расширить область применения [5–8]. Однако, для изготовления ГЦПВ с высокими физико-механическими показателями недостаточно только применения качественных компонентов, но также требуются эффективные добавки [9–11], позволяющие снизить водопотребность смеси и замедлить сроки схватывания. На строительном рынке сегодня наблюдается появление новых добавок для улучшения свойств бетонов на моновяжущих, преимущественно на портландцементе. Различные исследования [12–14] изучают влияние суперпластифицирующих добавок (СП) на основные технологические и физико-механические характеристики ГЦПВ. В этих исследованиях подчеркивается, что добавки на основе эфиров поликарбоксилата (ПК) оказывают сильное разжижающее воздействие, приводящее к уменьшению средней плотности и повышению физико-механических свойств ГЦПВ-камня по сравнению с добавками на основе нафталина сульфокислоты и формальдегида [15, 16].Известно, что эффективность СП на основе эфиров поликарбоксилата объясняется химической структурой молекул и механизмом их действия в цементных системах. Молекулы таких пластификаторов имеют главную цепь с отрицательными зарядами, которая адсорбируется на частице цемента, а также незаряженные боковые цепочки. Именно эти боковые цепочки создают адсорбционную объемную защитную оболочку вокруг твердых частиц, предотвращая их слипание и способствуя взаимному стерическому отталкиванию [17].Механизм воздействия ПК добавок на потерю подвижности и скорость затвердевания цементного бетона заключается в замедлении процессов гидролиза и гидратации минералов клинкера портландцемента. Это приводит к замедленному выделению гидроксида кальция в раствор, что замедляет коагуляцию гидратных образований и сближение частиц цемента. Замедление процессов схватывания также вызывается влиянием некоторых электролитов, которые, в зависимости от их концентрации в цементном тесте, могут препятствовать коагуляции коллоидного раствора и гидратных образований (рис. 1) [18].В исследовании [19], автор отмечает, что ключевым фактором эффективности суперпластификатора на основе эфиров поликарбоксилата являются его адсорбционные свойства. Эти свойства определяются молекулярной структурой полимера, химическим окружением и физико-химическими характеристиками поверхности цемента. Высокая концентрация карбоксилатных групп в основной цепи ПК способствует быстрой и полной адсорбции полимеров. Этому способствует большая реакционная поверхность частиц цемента, особенно при преобладании фазы C3A и присутствии сульфат-ионов в водно-минеральной системе [19].Рис. 1. Схема механизма действия СП на основе эфиров поликарбоксилатаНаибольший пластифицирующий эффект цементных систем обеспечивают «тяжелые» (число молекул в цепи п = 10...17), а не «средние» фракции СП [20]. В связи с вышеизложенным и ввиду отсутствия чёткого химического и структурного состава модификаторов проведено экспериментальное уточнение их эффективности в смесевой композиции ГЦПВ, которое сочетает в себе вещества с кислой (гипсовое вяжущее) и высоко щелочной средой (портландцемент) в присутствии активной минеральной добавки, по своему влияющей на совместимость суперпластификаторов с минеральными вяжущими. Материалы и методы. Для приготовления ГЦПВ использовали следующие материалы:– низкомарочное гипсовое вяжущее марки Г-5 производства «Abdullingips» поГОСТ 125-2018 «Вяжущие гипсовые. Технические условия»;– портландцемент марки ЦЕМ I 42,5НАО «Мордовцемент» Республика Мордовия, характеристики которого удовлетворяют требованиям ГОСТ 30515-2013 «Цементы. Общие технические условия». химический составы цемента, согласно паспорту производителя, приведены в табл. 1. Таблица 1Химические составы цемента и активных минеральных добавок Название веществаОксидное соединение, %SiO2Al2О3Fe2O3CaOMgOSO3п.п.п.Цемент23,374,984,0360,381,132,831,73ЦСП50,47,552,6215,082,22–19,36МК-8584–900,38–0,751,1–2,31,3–1,822,8–8,11,1–1,111,8–3,1Примечание: Соотношение компонентов ГЦПВ следующие – гипс: портландцемент: микрокремнезем: цеолит природный = 60:25:10:5 масс. ч.  В качестве активных минеральных добавок (АМД) использовали:– цеолитсодержащий мергель (ЦСП) Татарско – Шатрашанского месторождения РТ, породообразующий минерал – клиноптилолит, представляющего собой порошок светло-серого цвета с удельной поверхностью по ПСХ – 10200 м2/кг;– микрокремнезем (МК) − Липецкого металлургического комбината марки МК-85, представляющий собой сыпучий, однородный по зерновому составу порошок светло серого цвета, с содержанием SiO2 – 84–90 % и удельной поверхностью 4700 м2/кг, определенной методом воздухопроцаемости с помощью прибора ПСХ–10, его пуццолановая активность составляет 1450 мг/г. В качестве суперпластификаторов в работе использовали: – суперпластификатор Melflux 2641 F производства Degussa Constraction Polymers (SKW Trostberg, Германия) приобретенный вООО «ЕвроХим-1», представляет собой легко растворимый в воде порошковый продукт, полученный методом распылительной сушки на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата. Технические данные: желтоватый порошок, насыпная плотность – 350…600 г/л, потери при нагревании – макс. 2,0 мас. %, 20% раствор при 20 °С имеет рН = 6,5–8,5; – суперпластификатор «Полипласт СП-1» (Пластификатор С-3) – нафталинформальдегидный суперпластификатор для бетонов и строительных растворов, представитель добавкиООО «Полипласт- Казань»;  – суперпластификатор «Полипласт тип R» – поликарбоксилатный эфир, производитель ООО «Полипласт Новомосковск», в виде белого порошка, насыпная плотность – 450…550 г/л, хорошо растворимого в воде; – суперпластификатор» Полипласт тип S» – высокоэффективный суперпластификатор на основе поликарбоксилатных эфиров в виде порошка, производитель ООО «Полипласт Новомосковск»;– суперпластификатор «PC-1701» – поликарбоксилатный, в виде сухого порошка белого цвета, с насыпной плотностью – 300–600 кг/м3; влажность ≤ 3 %; воздухововлечение в цементных системах ≤ 6,0 %; содержание активного вещества ≥ 94 % имеет рН – 7,0–8,0; производитель ООО ПП «Комплекс»;– пластификатор «SPS-08» – высокоэффективный и экоглогичный поликарбоксилатный пластификатор в форме сухого порошка, произведенный на основе эфира полиэтиленгликоля марки DD-909 (TPEG 2 400) и рекомендуется для использования в составах строительных растворов на неорганическом вяжущем: портландцементе, гипсе, ангидрите, извести,  технические данные: насыпная плотность – 500 ± 50 кг/м3; влажность ≤ 3 %; воздухововлечение в цементных системах ≤ 6,0 %;  содержание активного вещества 97 ± 1,0имеет рН – 7,0 ± 1,0; производитель ООО «ЭКОТЕК ПРО»;– пластификатор «SPS 06» на основе модифицированного полиэфиркарбоксилата, способствует значительному сокращению количества воды, повышению подвижности растворной и бетонной смеси, обеспечивает оптимальную когезию и максимальное самоуплотнение в сочетании с хорошей ранней прочностью. Насыпная плотность  – 500 ± 50 кг/м3; влажность ≤ 4 %; воздухововлечение в цементных системах ≤ 6,0 %;  содержание активного вещества  96 ± 1% имеет рН – 6,0 ± 1,0; производитель ООО «ЭКОТЕК ПРО»;– пластификатор DK-100 – густая жидкость бледно-желтого цвета, содержащая 50% твердого вещества, производитель Beijing Dongke United Technologies (Co Ltd. Dongke, Китай), рекомендует для товарного бетона с самоуплотнением, для получения высокой прочности и долговечности бетона. Технические данные: насыпная плотность – 1070 ± 10 кг/м3; концентрация – 50±5 %; воздухововлечение в цементных системах≤ 5,0 %; содержание активного вещества 96 ± 1% и рН – 7.0±1.0.Технологические свойства ГЦПВ смеси с исследуемыми СП изучали по снижению водопотребности при фиксированной подвижности, оцениваемой расплывом смеси диаметром 180 ±5 мм с помощью цилиндра (диаметр 50 мм высота 100 мм) и сроки схватывания смеси стандартной консистенции, согласно методикеГОСТ 23789-2018, с помощью прибора Вика с массой подвижной части 300 г. За начало схватывания принимали время, от момента добавления ГЦПВ к воде или водному раствору СП соответствующей дозировки по плану эксперимента до момента, когда свободно опущенная игла прибора Вика после погружения в тесто не доходит до поверхности пластинки, а конец схватывания – когда свободно опущенная игла прибора Вика погружается на глубину не более 1 мм.Затем приготавливали замес ГЦПВ с СП для формования двух серии стандартных образцах-кубов в формах 3Ф 70×70×70 мм с целью оценки прочности при сжатии на 28 сутки твердения в нормально-влажностных условиях. Основная часть. По полученным результатам рассчитывали водоредуцирующий эффект (Вэ) (рис. 2). Результаты испытаний ГЦПВ смеси и камня приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, исследуемые СП на основе эфиров поликарбоксилата снижают В/Т в 1,5–2 раза, а большее значение водопотребности у смеси ГЦПВ с добавкой С-3 чем с поликарбоксилатными СП. Суперпластификатор марки «DK-100» по снижению водопотребности ГЦПВ смеси не уступает СП в виде сухих порошков, при этом их количество брали по рабочему раствору.  Как видно из рис. 2, водоредуцирующий эффект существенно зависит от вида СП и его содержания. Наилучший водоредуцирующий эффект получен в ГЦПВ-смеси с СП марок «Полипласт тип S» – 65,67 %, «DK-100»– 63,5 %,» и «SPS-08» – 61.11 %, другие СП марок «Полипласт тип R» и «PC-1701» достигают высокого водоредуцирующего эффекта при большой их дозировке – 2 % от массы вяжущего. Добавка марки «SPS-06» среди всех исследованных поликарбоксилатных СП имеет наименьшую эффективность по снижению водопотрбности ГЦПВ смеси. При этом она не замедляет сроки схватывания ГЦПВ-смеси. СП марки «Melflux 2651 F» в количестве0,5 % от массы ГЦПВ незначительно ускоряет сроки начала и конца схватывания до 1,5 мин (табл. 2), а с увеличением ее дозировки до 2 %, замедляет твердение в 2 раза. Подобный эффект, но с большим значением, проявляется в составе с СП марки «Полипласт тип R», «DK-100» и «PC-1701», а при введении всего лишь 0,5 % «Полипласт тип R» замедляется процесс схватывания почти в 2 раза, увеличение ее до 2 % замедляет твердение смеси в 10 раз, тогда как разжижающая ее способность аналогична высокоэффективному СП марки «Melflux 2651 F». Добавки марок «SPS-08», «PC-1701», «DK-100» и «Полипласт тип S», также способствуют замедления процессу схватывания ГЦПВ-смеси.  Таблица 2Влияние СП на технологические характеристики ГЦПВ смесиМарка СПСодержание СП, %В/ТСроки схватывания, мин:секкоэффициента размягчения (Кр)началоконецконтроль00,606:1010:050,69Melflux 2651 F0,50,296:008:350,750,70,287:2610:080,810,269:4011:500,821,50,2512:1814:280,8620,2415:1717:280,88С-30,50,425:157:140,700,70,405:428:570,7210,376:339:240,751,50,367:1210:090,7820,357:5510:590,8Полипласт тип R0,50,2815:2019:180,720,70,2740:1047:210,7610,2658:1376:190,791,50,2471:0089:250,8120,2487:37109:50,83Полипласт тип S0,50,286:207:250,800,70,277:158:500,8310,2511:5515:070,861,50,2323:2026:450,9020,2329:2033:350,92SPS-080,50,289:5012:150,760,70,2624:1527:20,8010,2443:547:50,831,50,2357:2575:450,8720,2368:5587:550,89SPS-060,50,334:205:070,710,70,315:035:590,7510,306:077:110,771,50,296:227:540,8020,296:478:310,81DK-1000,50,283:304:400,780,70,278:1010:440,8110,2617:0521:220,841,50,2424:1529:220,8720,2331:4540:550,90PC-17010,50,316:158:250,730,70,2910:1012:140,7810,2816:2019:340,811,50,2727:332:430,8320,2634:5340:10,85 Рис. 2. Зависимость водоредуцирующего эффекта ГЦПВ-смеси от количества СП  Близкие результаты по водопотребности ГЦПВ смеси наблюдаются при применении СП «DK-100» и «Полипласт тип S», но с меньшим эффектом замедления схватывания, тогда как СП марок «SPS-08» и «SPS-06» по технологическим свойствам близки к СП «Полипласт тип S», а по показателям прочности при сжатии не уступает ГЦПВ-камню только с СП марки «SPS-08», но с большей ее дозировкой.На следующем этапе были выполнены экспериментальные исследования влияния исследуемых СП на предел прочности при сжатии ГЦПВ-камня. Результаты представлены на рис. 3.Как видно из рис.2 и 3, все исследованные СП в диапазоне от 0,5 до 2 % способствуют снижению водопотребности и, как следствие, росту прочности при сжатии камня из ГЦПВ. Прочностные показатели ГЦПВ-камня с «PC-1701» выше, чем с добавкой «С-3», но ниже других исследованных модификаторов. Рис. 3. Прочность при сжатии ГЦПВ-камня с различными СП Наблюдается существенный рост прочности при сжатии камня из ГЦПВ в исследуемом диапазоне дозировок с СП марки «Полипласт тип S» на 102 – 220 %; «Melflux 2651 F» - на 94 – 184 %; добавкой «SPS-08» – на 89 – 198 %; «DK-100» – на 148 – 208 %; «PC-1701» – на 89 – 180 %; «Полипласт тип R» – на 80 – 170 %; «SPS-06» – на 59 – 123 % и с «С-3» – на 31 – 42 %.Таким образом, снижение количества воды затворения приводит не только к увеличению пределов прочности при сжатии, но и к росту значения коэффициента размягчения (Кр). По повышению коэффициента размягчения, изученные СП при дозировке 2 %, можно выстроить в следующий ряд: «Полипласт тип S» с Кр = 0,92, «DK-100» – 0,9, «SPS-08» – 0,89, «Melflux 2651 F» – до 0,88, «PC-1701» – 0,85, «Полипласт тип R» – 0,83, «SPS-06» - 0,81 и добавка С-3 – 0,8.Выводы.Проведено исследование влияния суперпластификаторов (СП) на структуру и характеристики гидратирующегося ГЦПВ с целью определения наиболее подходящей марки суперпластификатора для достижения высоких эксплуатационных характеристик изделий на его основе.Суперпластификатор "Melflux 2651 F" в дозировке 0,5% от массы вяжущего незначительно ускоряет процесс начала и завершения схватывания, тогда как его увеличение до 2% приводит к замедлению начала и завершения процесса схватывания на 9-11 минут.Наибольшее замедление процесса схватывания ГЦПВ-теста наблюдается при использовании добавки "Полипласт (тип R)": при введении от 0,5 до 2% данной добавки начало схватывания замедляется на 9-81 минут, а завершение - на 13-104 минут, при этом прочность ГЦПВ-камня увеличивается.Наибольшим водоредуцирующим эффектом из числа исследуемых СП обладает «Полипласт тип S» при дозировке 2 % и составляет 65,7 %.При введении в ГЦПВ жидкого СП марки «DK-100» в количестве 2% технологические и технические показатели подобны или выше СП в виде сухого порошка.Изучение влияния СП на физико-механические свойства ГЦПВ показало, что наиболее эффективными из числа исследованных добавок являются СП марок «Полипласт тип S»; «DK-100», «SPS-08» и «Melflux 2651 F». Твердение ГЦПВ с добавкой «Полипласт тип S» при дозировке от 0,5 % до 2 % показало увеличение прочности при сжатии на 102 – 220 %, соответственно; с «DK-100» при аналогичных дозировках – на 148 – 208 %; с «SPS-08» – на 89 – 198 %. Таким образом, наилучшие технологические и физико-механические показатели ГЦПВ получены с СП марок «Полипласт тип S» и «DK-100». Эти добавки позволили получить не только высокие прочностные показатели при сжатии (49 МПа и 47 МПа соответственно), но и хорошую подвижность теста (185 мм) при низком В/Т отношении и достаточном времени для формования изделий.