PL165387B1 - Sposób otrzymywania spoiw anhydrytowych o wysokich wytrzymałościach mechanicznych - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania spoiw anhydrytowych o wysokich wytrzymałościach mechanicznych z surowców, których głównym składnikiem jest siarczan wapniowy, polegający na wypaleniu w temperaturze 750-1100°C surowca i na końcowym rozdrobnieniu, znamienny'tym, że przed wypaleniem surowiec o rozdrobnieniu wyrażającym się pozostałością 5-20% na sicie o boku oczka kwadratowego 0,2 mm poddaje się aglomeracji pod ciśnieniem, zaś po jego wypaleniu szybko schładza do temperatury pokojowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania spoiw anhydrytowych o wysokich wytrzymałościach mechanicznych.

Znany z książki pt. „Budownictwo ogólne, Arkady 1964 r., W. Zeńczykowskiego str. 183-186 sposób otrzymywania spoiwa gipsowego polega na wypalaniu gipsu surowego w temperaturze 800-1000°C i mieleniu wypalonego produktu. Uzyskany gips jastrychowy jest spoiwem posiadającym słabe własności techniczne a mianowicie długi czas wiązania dochodzący do 36 godzin i wytrzymałość na ściskanie 15MPa. Tak niskie parametry techniczne spoiwa nie są akceptowane przez budownictwo.

Sposób otrzymywania spoiw anhydrytowych z surowców, których głównym składnikiem jest siarczan wapniowy, wypalanych w temperaturze 750-1100°C i końcowo rozdrabnianych, według wynalazku polega na tym, że przed wypalaniem surowiec o rozdrobnieniu wyrażającym' się pozostałością 5-20% na sicie o boku oczka kwadratowego 0,2 mm poddaje się aglomeracji pod ciśnieniem, zaś po jego wypaleniu szybko schładza do temperatury pokojowej.

W sposobie według wynalazku wypalaniu poddaje się pastylki lub brykiety wykonane z fosfogipsu, gipsu, anhydryto-gipsu, gipsu z odsiarczania gazów spalinowych, gipsu z odsalania wód kopalnianych.

W rozwiązaniu według wynalazku spoiwo anhydrytowe składa się z ziarn o pokroju izometrycznym i bardzo drobnych, klasy 5-15 gm. Taki pokrój kryształów wpływa na jego podwyższoną reaktywność chemiczną z wodą, tak że gros spoiwa ulega hydratacji do gipsu, który zapewnia powstałym strukturom wysoką wytrzymałość. Właściwości związanego spoiwa są więc w dużym stopniu zdeterminowane cechami budowy wewnętrznej (silne zrosty krystaliczne, niska porowatość). Są one określone poprzez jego mikrostrukturę.

Uzyskanie kryształów CaSO-JI o pokroju izometrycznym i bardzo drobnych okazało się możliwe przez aglomerację i szybkie schładzanie od temperatury wypału do temperatury pokojowej. Oba te czynniki blokują rozrost kryształów anhydrytu II (CaSO4I) odpowiedzialny za pogorszenie właściwości przedmiotowych spoiw. Jest to uwarunkowane, tym że podczas przemiany fazowej zaglomerowanego materiału w temperaturze 750-1100°C kryształy anhydrytu II mają małą objętość, w której mogą swobodnie krystalizować a podczas gwałtowanego schładzania nie mają możliwości rozrostu, tak jak to dzieje się podczas schładzania powolnego, w którym zachodzące procesy dyfuzji prowadzą do zaniku jednych kryształów kosztem rozrostu innych.

W wyniku stosowania sposobu według wynalazku uzyskuje się produkt, którego wytrzymałość na ściskanie w stanie surowym po 14 dniach hydratacji osiąga około 60 MPa i jest porównywalna z cementami portlandzkimi wysokich klas. Proponowany sposób stwarza potencjalne możliwości wykorzystania olbrzymich krajowych złóż surowców siarczanowych naturalnych i wtórnych do celów techniki budowlanej.

Przykład I. Fosfogips apatytowy, bez oczyszczania, o składzie chemicznym: wilgoć 8,10%;

165 387

H₂O krystalizacyjna 14,80%; CaO 31,40%; SO3 46,80%; AI2O3 0,64%; SiO2 0,58%; P2O5 1,99%; F 0,57%; Na₂0 0,20%; K2O 0,10%, uprzednio spastylkowany pod ciśnieniem, wypalono w temperaturach: 750°C, 850°C i 1100°C przez 1h, szybko schłodzono do temperatury pokojowej w chłodniku obrotowym o przeciwprądowym przepływie powietrza a następnie rozdrobniono w młynku kulowym do pozostałości na sicie o boku oczka kwadratowego 0,2 mm nie większej niż 5%. Pokrój kryształów anhydrytu II otrzymanego w wymienionych temperaturach był izometryczy o wielkości ziaren nie przekraczających 5-10 gm. Wytrzymałość na ściskanie beleczek normowych w stanie suchym po 14 dniach hydratacji wynosiła odpowiednio dla temperatur wypału: 56MPa, 57,5 MPa, 60MPa.

Przykład II. Kamień gipsowy zmielono w młynie kulowym do pozostałości na sicie o boku oczka kwadratowego 0,2 mm nie przekraczającej 10%. Zawartość CaSO« · 2H2O w mączce gipsowej wynosiła 95%. Mączkę zbrykietowano pod ciśnieniem i wypalono w temperaturze 1100°C przez 1 h, po czym szybko schłodzono do temperatury pokojowej w chłodniku obrotowym o przeciwprądowym przepływie powietrza a następnie przemielono w młynku kulowym do pozostałości na sicie 0,2% mmnie większej niż 5%. Drobne kryształy CaSO4 miały pokrój izometryczny, Rc beleczek normowych w stanie suchym po 14 dniach hydratacji wynosiła 60 MPa.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania spoiw anhydrytowych o wysokich wytrzymałościach mechanicznych z surowców, których głównym składnikiem jest siarczan wapniowy, polegający na wypaleniu w temperaturze 750-1100°C surowca i na końcowym rozdrobnieniu, znamienny tym, że przed wypaleniem surowiec o rozdrobnieniu wyrażającym się pozostałością 5-20% na sicie o boku oczka kwadratowego 0,2 mm poddaje się aglomeracji pod ciśnieniem, zaś po jego wypaleniu szybko schładza do temperatury pokojowej.