RU2058954C1

RU2058954C1 - Binder

Info

Publication number: RU2058954C1
Authority: RU
Inventors: Елена Федоровна Уварова; Николай Николаевич Завражин; Александр Владимирович Шилко; Вячеслав Михайлович Феофанов; Галина Владимировна Северинова
Priority date: 1991-02-19
Filing date: 1991-02-19
Publication date: 1996-04-27

Abstract

FIELD: production of building solutions, production of concrete and articles on the base of gypsum binders. SUBSTANCE: proposed binder contains (mass %): β-semihydrate of calcium sulfate 94.0-98.5, sodium hymate reagent 0.5-2.5, technical lignosulfonates being modified by sodium sulfate 1.0-3.5. Compressive strength is 8.5 MPa. EFFECT: improves quality of desired product. 3 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении строительных растворов, бетонов и изделий на основе гипсовых вяжущих. The invention relates to building materials and can be used in the manufacture of mortars, concrete and products based on gypsum binders.

Известно вяжущее, включающее β -полугидрат сульфата кальция и добавку лимоннокислый гуанидин в количестве 1,0-1,5 мас. [1]
Однако данная композиция имеет недостаточно высокие прочностные свойства, а исходные компоненты используемой добавки (лимоннокислого гуанидина) являются дефицитными веществами.Known astringent, including β-hemihydrate of calcium sulfate and the additive of guanidine citrate in an amount of 1.0-1.5 wt. [1]
However, this composition has insufficiently high strength properties, and the initial components of the used additives (guanidine citrate) are deficient substances.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гипсовое вяжущее, содержащее β -полугидрат сульфат кальция и добавку технических лигносульфонатов. Эта добавка позволяет регулировать сроки схватывания и оказывает одновременно положительное влияние на прочностные показатели [2]
Недостатком такого замедлителя схватывания гипсовых вяжущих является их малая эффективность, так как будучи введенными в количестве 0,1-0,3% от массы вяжущего, указанные добавки замедляют схватывание гипса лишь на 20-40 мин, а увеличение количества добавки позволяет повысить жизнеспособность раствора, но приводит к снижению прочности готового материала. Непродолжительная жизнеспособность усложняет технологический процесс, приводит к быстрому изнашиванию смесительного и формовочного оборудования, определяет невысокую производительность труда.Closest to the invention in technical essence is a gypsum binder containing β-hemihydrate calcium sulfate and the addition of technical lignosulfonates. This additive allows you to adjust the setting time and at the same time has a positive effect on the strength characteristics [2]
The disadvantage of this retarder of setting gypsum binders is their low efficiency, since when introduced in an amount of 0.1-0.3% by weight of the binder, these additives slow down the setting of gypsum by only 20-40 minutes, and an increase in the amount of the additive improves the viability of the solution, but leads to a decrease in the strength of the finished material. Short viability complicates the process, leads to rapid wear of mixing and molding equipment, determines low labor productivity.

Цель изобретения повышение прочности и увеличение сроков схватывания гипсового вяжущего при использовании добавки из недефицитных исходных компонентов. The purpose of the invention is to increase the strength and increase the setting time of the gypsum binder when using additives from non-deficient starting components.

Цель достигается тем, что вяжущее, включающее β -полугидрат сульфата кальция и технические лигносульфонаты в качестве последних содержит лигносульфонаты технические, модифицированные сульфатом натрия и дополнительно натрий-гуматный реагент при следующем соотношении компонентов, мас. The goal is achieved in that the binder, including β-calcium sulfate hemihydrate and technical lignosulfonates, as the latter, contains technical lignosulfonates modified with sodium sulfate and an additional sodium humate reagent in the following ratio of components, wt.

β -полугидрат сульфата
кальция 94,0-98,5
Лигносульфонаты технические,
модифицированные сульфатом
натрия 1,0-3,5
Натрий-гуматный реагент 0,5-2,5
Натрий-гуматный реагент порошкообразный материал получен при перемешивании измельченного бурого угля шахты Бельковской Подмосковного бассейна (зольность 38% содержание серы 3,5%) в лабораторной мешалке с 15%-ным едким натром при соотношении компонентов по массе уголь щелочь 1 0,5 и дальнейшей сушкой полученного продукта. При действии едкого натра на бурый уголь содержащиеся в нем гуминовые кислоты высокомолекулярные конденсированные ароматические соединения, в которых установлено наличие фенольных гидроксилов, карбоксильных, карбонильных и ацетогрупп, переходят в водорастворимые соли гуматы натрия.β-sulfate hemihydrate
calcium 94.0-98.5
Technical lignosulfonates,
sulfate modified
sodium 1.0-3.5
Sodium humate reagent 0.5-2.5
Sodium humate reagent powder material obtained by mixing the crushed brown coal mine Belkovskoy basin near Moscow (ash 38% sulfur content 3.5%) in a laboratory stirrer with 15% sodium hydroxide with a ratio of components by weight of coal alkali 1 0.5 and further drying the resulting product. Under the action of caustic soda on brown coal, humic acids contained in it, high molecular weight condensed aromatic compounds in which the presence of phenolic hydroxyls, carboxyl, carbonyl and acetogroups are found, pass into the water-soluble salts of sodium humates.

Лигносульфонаты технические, модифицированные сульфатом натрия порошкообразный материал соответствует ТУ-ОП 13-0278924-01-89, выпускается Советским ЦБК ПО "Калининградбумпром". Technical lignosulfonates, modified with sodium sulfate, a powdery material complies with TU-OP 13-0278924-01-89, manufactured by the Soviet PPM Kaliningradbumprom.

Модифицирование технических лигносульфонатов сильным электролитом, каковым является сульфат натрия, приводит к усилению их роли как анионоактивных ПАВ. Modification of technical lignosulfonates by a strong electrolyte, such as sodium sulfate, enhances their role as anionic surfactants.

Совместное использование натрий-гуматного реагента, модифицированных лигносульфонатов и β -полугидрата сульфата кальция дает вяжущее, при затворении водой которого образуется пластичное тесто с большой жизнеспособностью, которое в результате процесса твердения превращается в материал, обладающий высокими прочностными характеристиками. The combined use of sodium humate reagent, modified lignosulfonates and β-calcium sulfate hemihydrate gives a binder, when mixed with water, a plastic dough with high viability is formed, which, as a result of the hardening process, turns into a material with high strength characteristics.

Улучшение реологических и прочностных свойств гипсового вяжущего, содержащего вышеуказанную добавку высокомолекулярных веществ связано, вероятно, с образованием объемного коллоида, адсорбирующегося на поверхности полугидрата сульфата кальция, что вызывает уменьшение скорости растворения последнего и создает условия для формирования плотных кристаллов дигидрата сульфата кальция. The improvement of the rheological and strength properties of the gypsum binder containing the above-mentioned addition of high molecular weight substances is probably associated with the formation of a bulk colloid adsorbed on the surface of calcium sulfate hemihydrate, which causes a decrease in the dissolution rate of the latter and creates conditions for the formation of dense crystals of calcium sulfate dihydrate.

Сравнительная характеристика известного и предлагаемого гипсового вяжущего приведена в табл.1. Comparative characteristics of the known and proposed gypsum binder are given in table 1.

Для испытаний взят β -полугидрат сульфата кальция марки Г-4 (ГОСТ 125-79). For testing, β-hemihydrate of calcium sulfate grade G-4 (GOST 125-79) was taken.

Как видно из представленных данных, физико-механические показатели предлагаемого вяжущего существенно превышают соответствующие показатели известного вяжущего. Так, предел прочности при сжатии возрастает в 2 раза, при изгибе в 1,5 раза, а прочность сцепления с кирпичным основанием увеличивается в 3 раза. As can be seen from the data presented, the physico-mechanical properties of the proposed binder significantly exceed the corresponding indicators of the known binder. So, the compressive strength increases by 2 times, when bending by 1.5 times, and the adhesion to the brick base increases by 3 times.

Время начала схватывания в зависимости от состава колеблется в пределах 125-140 мин (против 90-110 мин в известной композиции), а конец схватывания находится в интервале 300-315 мин, что также выше данных по прототипу. The start time of setting, depending on the composition, ranges from 125-140 minutes (versus 90-110 minutes in the known composition), and the end of setting is in the range of 300-315 minutes, which is also higher than the data for the prototype.

В табл.2 приведены некоторые варианты предложенного состава вяжущего, а в табл.3 физико-механические показатели вяжущего в зависимости от содержания компонентов, причем составы 2 и 4 отражают граничные условия, а состав 3 промежуточное содержание компонентов. Table 2 shows some options for the proposed binder composition, and in Table 3 the physicomechanical parameters of the binder depending on the content of the components, and compositions 2 and 4 reflect the boundary conditions, and composition 3 is an intermediate content of the components.

Данные, представленные в табл. 3, отражают характер изменения свойств вяжущего в зависимости от его состава, причем если такой показатель как сроки схватывания вяжущего (начало, конец) имеет тенденцию непрерывного роста с увеличением количества добавки, то прочность вяжущего доходит до экстремального значения, а затем падает. Включение сухих добавок в состав гипсового вяжущего, улучшающих его свойства, существенно упростит технологический процесс, так как они легко дозируются, подлежат длительному хранению, легко растворяются в воде и не вызывают появление высолов. The data presented in table. 3, reflect the nature of the change in the properties of the binder depending on its composition, and if such an indicator as the setting time of the binder (beginning, end) tends to grow continuously with an increase in the amount of additive, then the strength of the binder reaches an extreme value, and then drops. The inclusion of dry additives in the composition of gypsum binder, improving its properties, will greatly simplify the process, as they are easily dosed, are subject to long-term storage, are easily dissolved in water and do not cause efflorescence.

Claims

BINDER, including β-calcium sulfate hemihydrate and technical lignosulfonates, characterized in that, in order to increase the setting time while increasing strength, it contains technical lignosulfonates modified with sodium sulfate, and additionally sodium humate reagent is a powdery carbon-alkaline reagent in the following ratio of components, wt.

Technical lignosulfonates modified with sodium sulfate 1.0 - 3.5
Sodium humate reagent 0.5 2.5
b-Sodium sulfate hemihydrate