RU2232733C2 - Композиционный материал и способ его получения - Google Patents
Композиционный материал и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232733C2 RU2232733C2 RU2002112435/03A RU2002112435A RU2232733C2 RU 2232733 C2 RU2232733 C2 RU 2232733C2 RU 2002112435/03 A RU2002112435/03 A RU 2002112435/03A RU 2002112435 A RU2002112435 A RU 2002112435A RU 2232733 C2 RU2232733 C2 RU 2232733C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- composite material
- binder
- gypsum binder
- additive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/16—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/022—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
- C04B28/147—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form beta-hemihydrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
- C04B2103/67—Biocides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00836—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for medical or dental applications
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению композиционного материала на основе гипсовой составляющей, который может быть использован для медицинских целей и в производстве строительных изделий (кирпич, стеновые блоки, шпаклевки, штукатурные композиции, гипсокартонные листы, гипсоволокнистые плиты и др.). В композиционном материале, включающем гипсовое вяжущее и добавку, в качестве гипсового вяжущего используют β-полугидрат или водорастворимый ангидрит сульфата кальция, а в качестве добавки - природный углеродсодержащий минерал - шунгит с дисперсностью от 1 до 200 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное гипсовое вяжущее 50-90, указанный шунгит 10-50. В способе получения указанного композиционного материала, включающем дробление гипсового камня, его прокаливание при повышенных температурах и сухое смешение полученного гипсового вяжущего с добавкой, прокаливание ведут до получения гипсового вяжущего - β-полугидрата или водорастворимого ангидрита сульфата кальция. Технический результат - получение композиционного материала, обладающего защитными, биоцидными и антисептическими свойствами при сохранении прочностных свойств. 2 с. п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению композиционного материала на основе гипсовой составляющей, который может быть использован в производстве строительных изделий (кирпич, стеновые блоки, шпаклевки, штукатурные композиции, гипсокартонные листы, гипсоволокнистые плиты и др.). Кроме того, следует особенно отметить возможность использования предложенного материала для медицинских целей.
Известен композиционный материал, состоящий из активированного влажного фосфогипса и добавки в виде α-полугидрата сульфата кальция, который получают, измельчая фосфогипс с влажностью до 30% в шаровой мельнице, смешивают его с полугидратом сульфата кальция и затем изготовляют различные изделия методом прессования (Терехов В.А., Варламов В.Н. и др. Искусственный гипсовый камень из активированного фосфогипса. Строительные материалы. 1985, N 2).
Наиболее близким к описываемому по технической сущности является другой композиционный материал, включающий гипсовое вяжущее и добавку. В качестве добавки используют кремнеземсодержащие добавки, состоящие из песка, и отход минераловатного производства - "корольки", а в качестве гипсового вяжущего влажный фосфогипс. Соотношение компонентов в смеси следующее, мас.%:
Песок 15-20
"Корольки" 5-15
Фосфогипс Остальное
Смесь получают следующим образом: все компоненты дозируют и засыпают в шаровую мельницу. Помол производят в зависимости от исходной влажности фосфогипса. Изделия, полученные из этой смеси, высушивают при температуре 50-55°С в течение 3-4 часов.
Использование данной смеси позволяет получать достаточно прочные изделия, но при этом влагостойкость изделий невелика из-за использования фосфогипса. Кроме того, спектр применения этого композиционного материала крайне невелик, т.к. используется не экологически чистое сырье, а именно фосфогипс (патент РФ 2052416, С 04 В 28/14, 1996).
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ получения композиционного материала, включающий дробление гипсового камня, его прокаливание при температуре 600-750°С до получения гипсового вяжущего - ангидрита, сушку добавки - сульфата натрия, сухое смешивание полученного вяжущего с добавкой и их совместный помол (Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия. - М.: Стройиздат, с.69-70).
Однако данный способ требует дополнительной операции - сушку сульфата натрия, т.к. он достаточно гигроскопичен и даже введение высушенного сульфата натрия в композиционный материал может вызывать разброс во влажности готового продукта, что снижает качество готового продукта.
Нами поставлена задача создать композиционный материал и разработать способ его изготовления, обладающий широким спектром применения как для обычных строительных изделий, так и для изделий, которые должны обладать специфическими свойствами, а именно: защитными, биоцидными и антисептическими одновременно. Готовый продукт должен иметь прочность полученных изделий не ниже прочности изделий, полученных с использованием материала по прототипу.
Задача решена в предлагаемом композиционном материале, включающем гипсовое вяжущее и добавку, тем, что в качестве гипсового вяжущего используют β-полугидрат или водорастворимый ангидрит сульфата кальция, а в качестве добавки - природный углеродсодержащий минерал шунгит с дисперсностью 1-200 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное гипсовое вяжущее 50-90
Шунгит 10-50
Способ получения предложенного композиционного материала включает дробление гипсового камня, его прокаливание при повышенных температурах и сухое смешение полученного гипсового вяжущего с добавкой. При получении композиционного материала по п.1 прокаливание ведут до получения гипсового вяжущего β-полугидрата или водорастворимого ангидрита сульфата кальция.
Возможны два варианта исполнения способа получения композиционного материала: по первому варианту шунгит предварительно размалывают до дисперсности 1-200 мкм, а затем смешивают с гипсовым вяжущим. По второму - гипсовое вяжущее смешивают с более крупным шунгитом (дисперсность шунгита 0,4-1,2 мм), а затем ведут совместное размалывание смеси в течение 30-60 мин и соответственно при этом получают композиционный материал, частицы шунгита в котором распределены равномерно и имеют дисперсность 1-200 мкм. Выбор варианта зависит от конкретного, имеющегося на производстве оборудования и производственных условий. Дробленый гипсовый камень прокаливают при температурах от 110 до 350°С в слое продукта. Выбор температуры зависит от того, какое гипсовое вяжущее необходимо для конкретного композиционного материала и области его использования. При прокалке дробленого гипсового камня при температурах 110-170°С - получают гипсовое вяжущее - β-полугидрат. При температурах 320-350°С - водорастворимый ангидрит сульфата кальция.
Сущность изобретения заключается в следующем. В состав композиционного материала вводят природный минериал шунгит. Шунгит является уникальным природным минералом. В состав шунгита входит углерод в нескольких видах, а именно: угля, графита, промежуточных структур между графитом и алмазом, а также в форме новой аллотропной модификации углерода - фуллерена. Такой состав шунгита обеспечивает композиционным материалам, созданным с его использованием, электрическую проводимость при отсутствии радиопрозрачности, поглощение нейтронного излучения, альфа-, бета-, гамма- и рентгеновского излучения. Композиционные материалы, включающие шунгит, стойки к солнечной радиации, обладают антисептическими и биоцидными свойствами.
Все вышесказанное обуславливает широкое применение предложенного композиционного материала.
Количество вводимого шунгита в композиционный материал обусловлено, с одной стороны, проявлением защитных, биоцидных и антисептических свойств (не менее 10 мас.%), а с другой стороны, сохранением прочностных свойств изделий из предложенного композиционного материала ( не более 50%). Соответственно его количество в рецептуре будет зависеть от конкретной области применения.
Дисперсность шунгита как наполнителя к вяжущему менее 1 мкм нецелесообразна из-за сложности получения и высокой стоимости такого наполнителя. При использовании шунгита дисперсностью более 200 мкм - снижается удельная поверхность наполнителя и прочностные характеристики изделий.
Использование в композиционном материале в качестве гипсового вяжущего β-полугидрата и/или водорастворимого ангидрита сульфата кальция обусловлено в основном областью применения изделий из предложенной композиции. β-полугидрат является более экономически выгодным для строительных изделий, так как в настоящее время имеются большие производственные мощности по его получению и достаточно простая технология. Водорастворимый ангидрит сульфата кальция позволяет получать более высокопрочные изделия, но при этом является дефицитным, поэтому используется в изделиях, к которым предъявляются повышенные требования по прочностным антисептическим и биоцидным свойствам. Примеры исполнения способа.
Пример 1.
1000 кг гипсового камня (дигидрата сульфата кальция) дробят с получением фракции 0-8 мм, а затем прокаливают при температуре в слое продукта - 170°С с получением 843 кг гипсового вяжущего (бета-полугидрата сульфата кальция), которое затем смешивают с 168,6 кг (20 мас.%) шунгита дисперсностью 1-200 мкм. Смесь гомогенизируют с получением однородного композиционного материала со следующими характеристиками:
1. Прочность образцов (полученных по технологии гипсового замеса и высушенных до постоянного веса) - 80 кгс/см2.
2. Снижение уровня излучения (в раз):
Альфа-лучи 3,0
Бета-лучи 2,5
Гамма-лучи 2,7
3. Радиопрозрачность (в %) 40
4. Антисептические свойства +
(обладает свойствами уничтожать, подавлять рост и размножение патогенной микрофлоры).
Пример 2.
1000 кг гипсового камня (дигидрата сульфата кальция) дробят с получением фракции 0-5 мм, а затем прокаливают при температуре в слое продукта - 140°С с получением 843 кг гипсового вяжущего (бета полугидрата сульфата кальция), которое затем смешивают с 84,3 кг (10 мас.%) шунгита дисперсностью 0,5 мм. Смесь размалывают в течение 40 мин в мельнице до получения шунгита с размером частиц 1-200 мкм.
1. Прочность образцов (полученных по технологии гипсового замеса и высушенных до постоянного веса) - 90 кгс/см2.
2. Снижение уровня излучения (в раз):
Альфа-лучи 2,8
Бета-лучи 2,1
Гамма-лучи 2,3
3. Радиопрозрачность (в %) 70
4. Антисептические свойства +
(oбладает свойствами уничтожать, подавлять рост и размножение патогенной микрофлоры).
Пример 3.
1000 кг гипсового камня (дигидрата сульфата кальция) дробят с получением фракции 0-10 мм, а затем прокаливают при температуре в слое продукта 335°С с получением 791 кг гипсового вяжущего (водорастворимого ангидрита сульфата кальция), которое затем смешивают с 237,3 кг (30 мас.%) шунгита дисперсностью 1,0 мм. Затем смесь размалывают в мельнице в течение 60 мин до получения шунгита в нем с дисперсностью 1-200 мкм.
1. Прочность образцов (полученных по технологии гипсового замеса и высушенных до постоянного веса) - 84 кгс/см2.
2. Снижение уровня излучения (в раз):
Альфа-лучи 3,3
Бета-лучи 2,9
Гамма-лучи 3,1
3. Радиопрозрачность (в %) 0
4. Антисептические свойства +
(обладает свойствами уничтожать, подавлять рост и размножение патогенной микрофлоры).
Основные свойства разработанных нами рецептур композиционных материалов сведены в таблицу.
Claims (2)
1. Композиционный материал, включающий гипсовое вяжущее и добавку, отличающийся тем, что в качестве гипсового вяжущего используют β-полугидрат или водорастворимый ангидрит сульфата кальция, а в качестве добавки - природный углеродсодержащий минерал - шунгит с дисперсностью от 1 до 200 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Указанное гипсовое вяжущее 50 - 90
Указанный шунгит 10 - 50
2. Способ получения композиционного материала, включающий дробление гипсового камня, его прокаливание при повышенных температурах и сухое смешение полученного гипсового вяжущего с добавкой, отличающийся тем, что при получении композиционного материала по п.1 прокаливание ведут до получения гипсового вяжущего - β-полугидрата или водорастворимого ангидрита сульфата кальция.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112435/03A RU2232733C2 (ru) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Композиционный материал и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002112435/03A RU2232733C2 (ru) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Композиционный материал и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002112435A RU2002112435A (ru) | 2003-11-20 |
| RU2232733C2 true RU2232733C2 (ru) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002112435/03A RU2232733C2 (ru) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Композиционный материал и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2232733C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500643C1 (ru) * | 2012-04-24 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промдобавка" | Способ получения композиционного сыпучего гипсового материала |
| RU2601962C1 (ru) * | 2015-10-16 | 2016-11-10 | Виктор Викторович Куликов | Способ получения гипсового вяжущего, модифицированное композиционное гипсовое вяжущее и способ его получения |
| CN108863125A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 山东先罗新型建材科技开发有限公司 | 采用过热蒸汽煅烧石膏的装置 |
-
2002
- 2002-05-14 RU RU2002112435/03A patent/RU2232733C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВОЛЖЕНСКИЙ А.В. и др. Гипсовые вяжущие и изделия. - М.: Стройиздат, 1974, с.69 и 70. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2500643C1 (ru) * | 2012-04-24 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Промдобавка" | Способ получения композиционного сыпучего гипсового материала |
| RU2601962C1 (ru) * | 2015-10-16 | 2016-11-10 | Виктор Викторович Куликов | Способ получения гипсового вяжущего, модифицированное композиционное гипсовое вяжущее и способ его получения |
| CN108863125A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 山东先罗新型建材科技开发有限公司 | 采用过热蒸汽煅烧石膏的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2564690A (en) | Hydrated lime-fly ash-fine aggregate cement | |
| JP5032401B2 (ja) | 土木建築用の主に黄土を用いた材料組成物 | |
| Wazien et al. | Strength and density of geopolymer mortar cured at ambient temperature for use as repair material | |
| WO1998052882A1 (en) | Cementitious gypsum-containing binders and compositions and materials made therefrom | |
| Escalante-Garcia et al. | Calcium sulphate anhydrite based composite binders; effect of Portland cement and four pozzolans on the hydration and strength | |
| EP3063102B1 (de) | Wasserbeständiges bindemittel auf basis von beta-calciumsulfat-hemihydrat | |
| GB2093006A (en) | High strength aggregate for concrete | |
| RU2232733C2 (ru) | Композиционный материал и способ его получения | |
| KR100230022B1 (ko) | 토양고화제를 이용한 건축자재의 제조방법 | |
| Singh et al. | Utilization of waste lime sludge as building materials | |
| US2393597A (en) | Composition or admixture for concrete and the process of incorporating it therein | |
| DE1282534B (de) | Verfahren zur Herstellung von Gipsplastern | |
| EP0760352B1 (de) | Trockener Gips-/Gipskalkputzmörtel auf der Basis von hydrophobiertem Gasbetongranulat | |
| KR100804204B1 (ko) | 황토골재 및 그 제조방법 | |
| Olaniyi et al. | Influence of curing media on the compressive strength of termite mound-lime blended cement mortar | |
| JP4014400B2 (ja) | 土壌処理材組成物及びその製造方法 | |
| RU2405749C1 (ru) | Композиционный материал на основе шунгита и способ его получения | |
| Pakbaz et al. | Effect of rice husk ash on the swelling pressure of bentonite soil stabilized with lime in the presence or lack of sulfate | |
| CN109734405A (zh) | 一种防水耐高温建筑石膏及其制备方法 | |
| RU2341478C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства аглопорита | |
| Eldin et al. | Effect of rice straw ash on behavior of high performance concrete mixes | |
| KR101598285B1 (ko) | 인조석재 조성물 및 이의 제조방법 | |
| RU2052416C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий | |
| US1248455A (en) | Calcareous cementitious material and process of making the same. | |
| KR101322630B1 (ko) | 기계화학적 방법에 의한 활성황토 제조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080515 |