LT5877B - Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof - Google Patents
Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof Download PDFInfo
- Publication number
- LT5877B LT5877B LT2010096A LT2010096A LT5877B LT 5877 B LT5877 B LT 5877B LT 2010096 A LT2010096 A LT 2010096A LT 2010096 A LT2010096 A LT 2010096A LT 5877 B LT5877 B LT 5877B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- pozzolanic
- portland cement
- main components
- additive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Fosfogipsas dažnai naudojamas kaip įvairių statybos medžiagų komponentas.Phosphogypsum is often used as a component in various building materials.
Yra žinoma fosfogipso perdirbimo į mineralinius užpildus būdas (LT 4440), kur iš fosfogipso, po eilės sudėtingų technologinių operaciją gaunamas specialių savybių turintis galutinis produktas, skirtas pakeisti natūralią kreidą ir todėl panaudojamas kitokios srities statybinėms gaminiams, būtent mineraliniams užpildams.There is a known process for converting phosphogypsum into mineral aggregates (LT 4440), where phosphogypsum, after successive sophisticated technological operations, produces a finished product with special properties that is intended to replace natural chalk and is therefore used in other construction products, namely mineral aggregates.
Šio būdo trūkumai yra sudėtinga technologija, didelis naudojamų įrenginių skaičius, didelės įrenginių ir energijos (atliekamas deginimas 450-500 °C temperatūroje) sąnaudos.The disadvantages of this technique are the complexity of the technology, the large number of equipment used, the high cost of equipment and energy (combustion at 450-500 ° C).
Yra žinoma anhidritinio rišiklio kompozicija (LT 4050), kur statybinės medžiagos užduotoms mechaninėms savybėms (pavyzdžiui stipriui gniuždant 50-70 MPa) pasiekti, reikalinga deginimo 850-950 °C temperatūroje operacija. Naudojant ši anhidritinio rišiklio kompozicijos gavimo būdą didelės energijos sąnaudos neišvengiamos.An anhydrite binder composition (LT 4050) is known, where construction materials require an operation at 850-950 ° C to achieve the required mechanical properties (for example, compressive strength of 50-70 MPa). Using this method of preparing an anhydrite binder composition does not result in high energy costs.
Yra žinomas gipsinės rišamosios medžiagos gavimo būdas (LT 4699), kai gamybos atlieką fosfogipsą neutralizuoja karštoje kalkių pieno suspensijoje, toliau neutralizuotą pulpą filtruoja, džiovina ir mala arba tik sutirštinta supila į paruoštas formas dirbinių gamybai. Šio būdo trūkumai yra sudėtinga gamybos technologija ir nepakankamas ypatingos paskirties statiniams stiprumas. Žinomu būdu pasiekiamas stiprumas tik iki 18 MPa (iki 183,5There is a known method of preparing gypsum binder (LT 4699) by neutralizing the production waste phosphogypsum in a hot lime milk suspension, further filtering the dried pulp, drying and grinding or simply thickening it into ready-made molds. The disadvantages of this method are the complex manufacturing technology and the insufficient strength of special purpose buildings. In the known manner, strengths of up to 18 MPa (up to 183.5 MPa) are achieved
A kgf/cm ), nustatant po 24 vai. nuo medžiagos susiformavimo.A kgf / cm) at 24 h. from the formation of the material.
Visų minėtų pavyzdžių bendras trūkumas yra palyginus nedidelės fosfogipso perdirbimo apimties galimybės, gana sudėtinga technologija ir didelės energijos sąnaudos.The common disadvantage of all of the above examples is the relatively low processing capacity of the phosphogypsum, the relatively complex technology and the high energy consumption.
Artimiausias siūlomam techninis sprendinys aprašytas S. Gaidučio (Gaidučis, Sergejus. 2010. Mechaninės aktyvacijos ir priedų poveikis ekstrakcinio pushidračio fosfogipso ir jo gaminių savybėms. Daktaro disertacija. 134 p.). Šiame moksliniame šaltinyje aprašyta statybinių konstrukcijų elementų medžiaga fosfogipso pagrindu, turinti 20% portlandcemenčio ir 10-20% pucolaninio priedo, bei statybinių konstrukcinių elementų gamybos būdas iš šios medžiagos, apimantis komponentų dozavimą ir jų sumaišymą. Analoge yra pasiūlytas ir išbandytas mechaninės aktyvacijos būdas, gaminant gaminius iš minėtos medžiagos.The closest proposed technical solution is described by S. Gaiduci (Gaiduci, Sergei. 2010. Effect of Mechanical Activation and Additives on the Properties of Extracted Potassium Phosphogypsum and Its Products. Doctoral Dissertation, p. 134). This scientific source describes a phosphogypsum-based material for structural elements, containing 20% Portland cement and 10-20% pozzolanic additive, and a method for manufacturing structural elements from this material, which comprises dosing and mixing the components. An analogue method of mechanical activation in the manufacture of articles from said substance is proposed and tested.
Suformuoti iš tokios medžiagos bandiniai pasižymėjo 1670-1790 kg/m3 tankiųjų vandens įgertis buvo 5,9-7,4, % lygio, o stipris gniuždant - 35-42 MPa.Specimens formed from such material exhibited a dense water absorption of 1670-1790 kg / m 3 at a level of 5.9-7.4% and a compressive strength of 35-42 MPa.
Žinomas technikos lygis neužtikrina medžiagos panaudojimo galimybių ypatingos paskirties statiniams.The state of the art does not guarantee the applicability of the material to special purpose buildings.
Išradimo tikslas — kompozicijos iš ekstrakcinio pushidračio fosfogipso su specialiais priedais sukūrimas ir būdo sukūrimas, kuris leistų sumažinant energijos sąnaudas pagaminti iš šios medžiagos reikiamo stiprumo statybinių konstrukcijų elementus, kurie būtų tinkami naudoti ypatingos paskirties statiniams statyti.It is an object of the present invention to provide a composition of extruded push-pull phosphogypsum with special additives, and to provide a method that allows the construction of structural elements of the required strength for use in the construction of special purpose buildings with reduced energy consumption.
Šis tikslas realizuojamas išradimo apibrėžties 1-9 punktų visų požymių visuma.This object is achieved by the totality of the features of claims 1-9 of the invention.
Išradime siūloma statybinių konstrukcijų elementų medžiaga fosfogipso pagrindu, turinti portlandcemenčio ir pucolaninio priedo. Medžiaga skiriasi tuo, kad papildomai turi plastiklio, ir komponentų santykis (masės %) yra toks:The present invention relates to a phosphogypsum-based material for structural elements with a Portland cement and a pozzolanic additive. The material is distinguished by the addition of plastic and the ratio of components (% w / w) is as follows:
Pagrindiniai komponentai:Main components:
ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas - 60-70;Extract Pyrhydric Phosphogips - 60-70;
portlandcementis - 15-20;portland cement - 15-20;
pucolaninis priedas - 10-25;pozzolanic supplement - 10-25;
Priedų komponentai:Additive Components:
Plastiklis - 0,5-2,0, kur plastiklio kiekis skaičiuojamas pagrindinių komponentų kiekio atžvilgiu.Plastic - 0.5 - 2.0, where the amount of plastic is calculated based on the amount of the main components.
Kita siūloma statybinių konstrukcijų elementų medžiaga fosfogipso pagrindu, turinti portlandcemenčio ir pucolaninio priedo, skiriasi tuo, kad papildomai turi plastiklio ir kietėjimo reguliatoriaus, esant tokiam komponentų santykiui (masės %):Another proposed material for building elements based on phosphogypsum, which has Portland cement and a pozzolanic additive, is distinguished by the addition of a plasticizer and curing agent at the following component ratio (w / w):
Pagrindiniai komponentai:Main components:
ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas - 60-70;Extract Pyrhydric Phosphogips - 60-70;
portlandcementis - 15-20;portland cement - 15-20;
pucolaninis priedas - 10-25;pozzolanic supplement - 10-25;
Priedų komponentai:Additive Components:
Plastiklis - 0,5-2,0;In plasticizer - 0.5-2.0;
Kietėjimo reguliatorius - 0,5-2,0, kur plastiklio ir kietėjimo reguliatoriaus kiekis skaičiuojami pagrindinių komponentų kiekio atžvilgiu.Cure regulator - 0.5-2.0, where the amount of plasticizer and cure regulator is calculated with respect to the content of the main components.
Statybinių konstrukcijų elementų medžiagos fosfogipso pagrindu pagal išradimą pucolaninis priedas yra opoka, o plastiklis yra pasirinktas iš grupės, susidedančios iš MIKS, MURAPLAST, monoetanolamino, STACHEPLAST 125, POZZOLITH STANDARD ir kitų priedų.According to the present invention, the pozzolanic additive of building material materials based on phosphogypsum is opaque and the plasticizer is selected from the group consisting of MIKS, MURAPLAST, monoethanolamine, STACHEPLAST 125, POZZOLITH STANDARD and others.
Statybinių konstrukcijų elementų medžiagos fosfogipso pagrindu kietėjimo reguliatorius yra pasirinktas iš grupės, susidedančios iš D-2, lignosulfonatinių reguliatorių, kazeino, natrio fluorido, natrio tripolifosfato, karpolaktano gamybos atliekų, latekso arba kitų rišimosi proceso reguliatorių.The phosphogypsum-based curing regulator for building material materials is selected from the group consisting of D-2, lignosulfonate regulators, casein, sodium fluoride, sodium tripolyphosphate, carpentactane production wastes, latex or other binding process regulators.
Kitas išradimo objektas - statybinių konstrukcijų elementų iš aukščiau minėtos medžiagos gamybos būdas, apimantis komponentų dozavimą ir pagrindiniu komponentų sumaišymą su priedais, kuriame ekstrakcinį pushidratį fosfogipsą kaip fosfatinių trąšų gamybos atlieką ima dar neatvėsusį karštą, gautą mišinį mechaniškai aktyvuoja ir aktyvuotą mišinį išplisto į formas, kuriose įdėta armatūros, mišinį formose sutankinant mechaniniu arba rankiniu būdu.Another object of the invention is a method of manufacturing structural elements from the aforesaid material comprising dosing the components and mixing the main components with additives, whereby the extruded phosphate gypsum is taken as a waste from the phosphate fertilizer before being cooled mechanically and reinforcement is incorporated by mechanical or manual compaction of the mixture into molds.
Siūlomame būde neatvėsęs karštas ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas kaip fosfatinių trąšų gamybos atlieka yra 60-68°C temperatūros.In the present process, the unheated hot extractive phosphate phosphate as a waste from phosphate fertilizer production is 60-68 ° C.
Mišinio mechaninę aktyvaciją atlieka dezintegratoriumi, esant aktyvuojančių diskų apsisukimų greičiui 3000-6000 aps/min.The mixture is mechanically activated by a disintegrator at 3000-6000 rpm of the activating discs.
Dar vienas išradimo objektas - statybinių konstrukcijų elementų, gautų siūlomu būdu panaudojimas ypatingos paskirties statiniams, tokiems kaip vėjo jėgainių bokštai, jūros statybos konstrukcijos, upių statybos konstrukcijos, dūmų ir garų kaminai.Another object of the invention is the use of structural elements obtained in the proposed manner for special purpose structures such as wind turbines, offshore structures, river structures, smoke and steam chimneys.
Toliau lentelėje pateikiami išradimo medžiagos pavyzdžiai, kurie iliustruoja, bet neapriboja išradimo apimties.The following table provides examples of the invention material, which illustrates but does not limit the scope of the invention.
Lentelė 1Table 1
Išradimo medžiagos sudėties pavyzdžiai ir gaunamu gaminių savybės.Examples of composition of the inventive material and properties of the resulting products.
Statybinių konstrukcinių elementų iš išradime siūlomos medžiagos gamybos būdo įgyvendinimo pavyzdys:An example of an embodiment of a method for manufacturing building elements from a material of the invention is:
(1) nuo atliekų šalinimo konvejerio greitai nuimtas neatvėsęs karštas ekstrakcinis pushidratis fosfogipsas (kurio drėgnumas buvo 30 %, temperatūra 65 °C, pH 2,5) maišomas su priedais maišyklėje, siekiant gauti Lentelėje 1 pateikto 4 pavyzdžio sudėtį;(1) rapidly removing the non-cooled hot extraction phosphate gypsum phosphate (having a humidity of 30%, temperature 65 ° C, pH 2.5) from the waste conveyor in a blender to obtain the composition of Example 4 in Table 1;
(2) gautas mišinys buvo mechaniškai aktyvuojamas mechaninės aktyvacijos įrenginiu dezintegratoriumi (GORIZONT -1500 SD, DIM 800K), kur aktyvuojančių diskų apsisukimų greitis buvo 5000 aps./min.(2) the resulting mixture was mechanically activated by a mechanical activation device disintegrator (GORIZONT -1500 SD, DIM 800K), where the activating discs were rotated at 5000 rpm.
(3) aktyvuotas mišinys pilstomas į paruoštas formas, kuriose sudėtas suvirintos armatūros karkasas;(3) pouring the activated mixture into ready-made molds containing a welded reinforcement shell;
(4) mišinys formose sutankinamas vibratoriais 12-15 min., arba sutankinamas rankiniu būdu, ir gaunamas sukietėjęs gaminys.(4) The mixture is molded by vibrators for 12-15 minutes, or manually compacted to form a cured product.
Naudojami įprasti serijinės gamybos įrenginiai, tokie kaip juostinis transporteris, maišyklė, dezintegratorius, rankiniai vibratoriai.Conventional serial production equipment such as belt conveyor, mixer, disintegrator, hand-held vibrators are used.
Siūlomo techninio sprendimo privalumai:Advantages of the proposed technical solution:
Siūlomame išradime energijos sąnaudos yra žymiai mažesnės, nes reikalinga 14 kartų mažesnė temperatūra (palyginus su procesu aprašytu LT 4050), 60-68 °C ribose, kuria technologinio proceso metu specialiai palaikyti nereikia, ir palyginus su nedidelio stiprumo medžiagą gaunama remiantis LT4699, pasiekiamas optimalus ypatingos paskirties statiniams statybinės medžiagos stipris gniuždant, siekiantis 55 MPa.In the present invention, energy consumption is significantly reduced by requiring 14 times lower temperature (compared to process described in LT 4050), within the range of 60-68 ° C, which does not require special maintenance during the process, and by comparison with low strength material based on LT4699. compressive strength of construction material for special purpose buildings up to 55 MPa.
Pasirodo, kad fosfogipso mechaninė aktyvacija teigiamai veikia gaunamos medžiagos savybių stabilumą be to padidėja bandinių stipris gniuždant.Mechanical activation of the phosphogypsum appears to have a positive effect on the stability of the properties of the resulting material, in addition to increasing the compressive strength of the specimens.
Dėl portlandcemenčio savybių derinyje su kitais išradimo medžiagos komponentais sukietėjęs gaminys pasidaro atsparesnis vandeniui.Due to the properties of Portland cement in combination with other components of the inventive material, the hardened product is made more water resistant.
Papildomai į fosfogipso formavimo masę dedami specialūs priedai iš esmės arba iš dalies pakeičia formavimo masės ir gautos medžiagos savybes taip, kad pagaminti išradime siūlomu būdu konstrukcijų elementai tampa tinkami atlaikyti dinamines apkrovas agresyvioje aplinkoje.In addition, special additives added to the phosphogypsum molding compound substantially or partially alter the properties of the molding compound and the resulting material so that the structural elements produced by the present invention become capable of withstanding dynamic loads in an aggressive environment.
Siūlomame išradime priedai padidina medžiagos stiprumą mažina vandens įgertį, stabilizuoja dedamųjų rišimo laikąIn the present invention, additives increase the strength of the material, reduce water absorption, and stabilize the binding time of the ingredients
Nurodytos sudėties ekstrakcinio pushidračio fosfogipso su priedais kompozicija panaudojama ypatingos paskirties statinių konstrukcijų elementams gaminti, kaip pavyzdžiui vėjo jėgainių bokštams, jūros statybos konstrukcijoms, upių statybos konstrukcijoms, dūmų ir garų kaminams ir panašiems statiniams.The composition of extruded push-pull phosphogypsum with the specified composition is used for the production of special-purpose building elements such as wind turbines, marine structures, river structures, smoke and steam chimneys and the like.
Lentelėje 1 numeriu Nr.l ir Nr.3 pažymėtos kompozicijos panaudojamos vėjo jėgainių konstrukcijų elementams gaminti. Medžiaga Nr.2 panaudojama vėjo jėgainių konstrukcijų elementams ir atsparių vandeniui konstrukcijų elementams gaminti. Medžiaga Nr.4 panaudojama atsparių vandeniui konstrukcijų elementams gaminti.In Table 1, the compositions designated by Nos. 1 and 3 are used in the fabrication of elements of wind turbine structures. Material No. 2 is used for the production of elements of wind turbine structures and elements of waterproof structures. Material No. 4 is used for the production of elements of waterproof structures.
Visos lentelėje 1 nurodytos kompozicijos (Nr. 1, Nr.2, Nr.3 ir Nr.4) panaudojamos dūmų ir garų kaminų konstrukcinių elementų gamyboje.All of the compositions in Table 1 (Nos. 1, 2, 3 and 4) are used in the manufacture of smoke and steam chimney structural members.
Kompozicija Nr.5 panaudojama vėjo jėgainių konstrukcijų gamybai.Composition No.5 is used for the construction of wind turbine structures.
Atlikti bandymai patvirtina statybinių konstrukcijos elementų iš pareikštos medžiagos, jų gamybos būdo ir panaudojimo tikslingumą gaminant statybinių konstrukcijų elementus. Gaminiai yra optimalaus stiprumo, patvarūs, atsparūs dinaminėms apkrovoms agresyvioje aplinkoje, ekologiškai švarūs, juos gaminant utilizuojamos fosfatinių trąšų gamybos atliekos. Be to, pareikštos medžiagos sudėtis yra tokia, kad apsaugo gaunamų statybinių konstrukcijų elementų armatūrą nuo neigiamo agresyvios aplinkos poveikio.The tests performed confirm the expediency of the structural elements of the declared material, the method of their manufacture and their use in the production of structural elements of the structures. The products are of optimum strength, durable, resistant to dynamic loads in an aggressive environment, ecologically clean, and utilize phosphate fertilizer production waste. In addition, the composition of the claimed material is such that it protects the reinforcement of the elements of the resulting building structures from the adverse effects of the aggressive environment.
Statybinių konstrukcinių elementų iš pareikštos medžiagos gamybos būdas nereikalaują didelių energijos sąnaudų, gamyba yra be atliekų, o fosfatinių trąšų gamybos atliekos utilizuojamos gamybos procese, taip pat gamybos procese naudojami įprasti serijinės gamybos įrenginiai.The method of manufacturing the structural material from the claimed material does not require high energy consumption, the production is waste-free, and the phosphate fertilizer production waste is utilized in the production process, as well as conventional serial production equipment is used in the production process.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2010096A LT5877B (en) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2010096A LT5877B (en) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT2010096A LT2010096A (en) | 2012-05-25 |
LT5877B true LT5877B (en) | 2012-10-25 |
Family
ID=46087389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT2010096A LT5877B (en) | 2010-10-25 | 2010-10-25 | Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LT (1) | LT5877B (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4050B (en) | 1994-09-16 | 1996-10-25 | Janina Andriusiene | Binding composition, containing anhydrite |
LT4699B (en) | 1999-10-05 | 2000-09-25 | Kauno technologijos universitetas | Method for preparation of gypsum binding material |
-
2010
- 2010-10-25 LT LT2010096A patent/LT5877B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4050B (en) | 1994-09-16 | 1996-10-25 | Janina Andriusiene | Binding composition, containing anhydrite |
LT4699B (en) | 1999-10-05 | 2000-09-25 | Kauno technologijos universitetas | Method for preparation of gypsum binding material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LT2010096A (en) | 2012-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109694227A (en) | Gypsum base Machine-blasting mortar and preparation method thereof and gypsum base machine spray plastering slurry | |
CN102060490A (en) | Unburned and non-autoclaved caustic calcined dolomite brick and building block | |
RU2448923C1 (en) | Plaster gypsum dry construction mixture | |
CN104402383A (en) | Premixed thermal insulation mortar prepared from gypsum, and preparation method for mortar | |
KR102034611B1 (en) | Manufacturing Method of Waterproof Foamed Concrete Block | |
CN108840635A (en) | A kind of formula and preparation method that solid waste clinker is fabricated to no-firing brick | |
Al-Khaiat et al. | Long-term strength development of concrete in arid conditions | |
KR100841067B1 (en) | Liquid composition for water-proof in concrete | |
CN105060817A (en) | Adhesive mortar for ALC (autoclaved lightweight concrete) wallboard | |
Tampus et al. | Proportion and property specifications and strength behavior of mortar using wood ash as partial replacement of lime | |
CN106187280A (en) | A kind of steaming-free air-adding brick of high anti-folding and preparation method thereof | |
LT5877B (en) | Material based on phosphogypsum for construction elements, process for production thereof and uses thereof | |
Salih et al. | Studying the utility of using reed and sawdust as waste materials to produce cementitious building units | |
CN103242020B (en) | A kind of gypsum-cement machine spray powder mortar and constructional method thereof | |
Pawluczuk et al. | Cement composites with the organic filler modified by fly ash and anionic bitumen emulsion addition | |
CN110818373A (en) | Desulfurized gypsum based EPS particle heat-insulation wall and preparation method thereof | |
JP6460454B2 (en) | Concrete production method | |
RU2783964C2 (en) | Mortar based on hydrated lime | |
Zhang et al. | Improving Water proof Property of Gypsum Block with Organic-Inorganic Compound Materials | |
JP7312385B1 (en) | Method for producing concrete composition and method for producing concrete | |
KR20150083591A (en) | extrusion process construction material for fly-ash and manufacturing process using the same | |
KR102012915B1 (en) | Method for manufacturing artificial light-weight aggregates for reducing absorption rate | |
Saputra et al. | Influence of bottom ash of palm oil on compressive strength of concrete | |
Raju et al. | EXPERIMENTAL STUDY ON CEMENT AND LIME MORTARS USING NATURAL ADMIXTURES LIKE KADUKKAY AND JAGGERY | |
KR101397481B1 (en) | Concrete 2nd products using using industrial by products |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20131025 |