RU2356863C1 - Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения - Google Patents
Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356863C1 RU2356863C1 RU2007131242/03A RU2007131242A RU2356863C1 RU 2356863 C1 RU2356863 C1 RU 2356863C1 RU 2007131242/03 A RU2007131242/03 A RU 2007131242/03A RU 2007131242 A RU2007131242 A RU 2007131242A RU 2356863 C1 RU2356863 C1 RU 2356863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- binder
- polyphase
- binding agent
- hemihydrate
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 154
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 14
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 88
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 50
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 22
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 229920000142 Sodium polycarboxylate Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical class O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 21
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 21
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 21
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 20
- 229940095672 calcium sulfate Drugs 0.000 claims description 15
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 3
- 229940057306 hemihydrate calcium sulfate Drugs 0.000 claims description 2
- CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene Chemical class O=C.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 abstract description 18
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 1-naphthaldehyde Chemical class C1=CC=C2C(C=O)=CC=CC2=C1 SQAINHDHICKHLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 abstract 4
- 239000001164 aluminium sulphate Substances 0.000 abstract 2
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 abstract 2
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 abstract 2
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 abstract 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 14
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 12
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 9
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 9
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 8
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 6
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 6
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 241000219051 Fagopyrum Species 0.000 description 2
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000004572 hydraulic lime Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- -1 tuff Chemical compound 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010441 alabaster Substances 0.000 description 1
- 229940095564 anhydrous calcium sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000003212 astringent agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L calcium;sulfate;hydrate Chemical compound O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O ZHZFKLKREFECML-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000011394 gypsum concrete Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- C04B11/00—Calcium sulfate cements
- C04B11/02—Methods and apparatus for dehydrating gypsum
- C04B11/024—Ingredients added before, or during, the calcining process, e.g. calcination modifiers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению строительных материалов и конкретно - к получению высокопрочного полифазного гипсового вяжущего. Технический результат - повышение прочности полифазного гипсового вяжущего. Полифазное гипсовое вяжущее содержит, мас.%: ангидритовое гипсовое вяжущее 40,0-60,0, известь гашеную 3,0-29,0, гипсовое вяжущее на основе бета-полугидрата сульфата кальция 20,0-50,0, гипсовое вяжущее на основе альфа-полугидрата сульфата кальция 0-10,0, измельченная регулирующая активирующая добавка 0,5-2,0, при этом указанная добавка содержит смесь сульфата калия, сульфата алюминия, триполифосфата натрия и органического компонента, выбранного из группы: поликарбоксилат натрия, натриевая соль сульфированной нафталин-формальдегидной смолы, натриевая соль сульфированной меламин-формальдегидной смолы в следующем их соотношении, мас.%: сульфат калия 2,0-5,0, сульфат алюминия 5,0-30,0, триполифосфат натрия 8,0-15,0, указанный органический компонент 50,0-85,0. Способ получения указанного полифазного гипсового вяжущего включает последовательное смешение ангидритового гипсового вяжущего с известью гашеной и предварительно приготовленной указанной регулирующей добавкой и последующее введение в полученную смесь гипсового вяжущего на основе бета-полугидрата сульфата кальция и гипсового вяжущего на основе альфа-полугидрата сульфата кальция. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению строительных материалов, конкретно касается изготовления гипсовых вяжущих.
Вяжущие вещества, состоящие из сульфатов кальция, по составу и свойствам разделяются на две разновидности.
1. Гипсовые вяжущие, состоящие преимущественно из полуводного сульфата кальция (CaSO4·0,5Н2О), получают обжигом гипса (CaSO4·2Н2O) при температуре не выше 150°С.
2. Ангидритовые вяжущие, состоящие преимущественно из нерастворимого ангидрита (β CaSO4), получают обжигом гипса при температуре 400-900°С.
Известен способ получения гипсового вяжущего путем двухстадийной тепловой обработки измельченного гипсового камня с введением в него 0,2-0,4 мас.% добавки водного раствора хлористого кальция и/или хлористого натрия, и/или натриевой соли нафталинсульфоновой кислоты (АС СССР №1511231, 30.09.89).
Недостатками способа являются короткие сроки схватывания и низкая прочность получаемого гипсового вяжущего, а также сложность технологического процесса его производства.
Известен способ получения гипсового вяжущего путем тепловой обработки гипсового сырья, измельченного до удельной поверхности 3600-4000 см2/г, которое перед помолом обрабатывается распылением 0,02-0,04%-ного раствора технических лигносульфонатов. В процессе тепловой обработки гипсового камня при атмосферном давлении в котел вводят водный раствор поваренной соли в количестве 0,2-0,5% от массы сырья и дополнительно распылением раствора технических лигносульфонатов в количестве 0,1-0,2% от массы сырья (АС СССР №1491833, 07.07.89 г.).
Недостатками известного способа являются короткие сроки схватывания полученного вяжущего, сложная технология его получения, а также быстрый износ оборудования для варки гипса вследствие воздействия на него поваренной соли.
Известен способ получения гипсового вяжущего в варочном котле с добавкой 0,1-0,15% поваренной соли (Вихтер Я.И. Производство гипсовых вяжущих веществ. Учебное пособие для полготовки рабочих на производстве. - М.: Высшая школа, 1974, с.233-234).
Недостатком известного способа является быстрая потеря активности полученного вяжущего вследствие усиленного поглощения водяных паров из воздуха, а также быстрый износ варочных котлов, причиной которого является поваренная соль.
Известен способ получения гипсового вяжущего, включающий тепловую обработку гипсового камня и его помол в присутствии суперпластификатора С-3 при температуре не менее 75-80°С (АС СССР №1784602, 30.12.92).
Недостатками известного способа являются сложность и высокая стоимость технологического оборудования.
Известен способ получения гипсового вяжущего, включающий помол гипсового камня с добавкой суперпластификатора С-3 и тепловую обработку при атмосферном давлении (АС СССР №1744074, 30.06.92).
Недостатком известного способа являются короткие сроки схватывания получаемого вяжущего.
Из RU 2290373, 27.12.2006 известен способ получения гипсового вяжущего, включающий дробление гипсового сырья, его дегидратацию до получения гипсового вяжущего в присутствии модификатора и последующий помол, в качестве модификатора используют карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ, механохимически активированные помолом совместно с суперпластификатором С-3, при этом модификатор имеет, например, следующий состав, мас.%: карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ - 99,0-99,5, суперпластификатор С-3 - 0,5-1,0, а гипсовое вяжущее получают, например, из следующего состава, мас.%: гипсовое сырье - 85,0-95,0 и модификатор 5,0-15,0.
Для природного гипсового камня и получаемого в промышленности гипсового вяжущего характерно присутствие в его составе различных фазовых образований: дигидрата сульфата кальция (гипс (алебастр) CaSO4·2Н2O) - моноклинная, призматическая форма кристаллов,
бетта-полугидрата сульфата кальция (Бассанит 2CaSO4·Н2O) - трапециедрическая форма кристаллов,
альфа-полугидрата кальция (CaSO4·0,5Н2О) - тригональнотрапецеидальная, и различных модификаций ангидрита (Ангидрит CaSO4), от гексагональной до ромбической и кубической;
всего насчитывают 10 модификаций водного и безводного сульфата кальция, 11-й представлен в виде моногидросульфата кальция (CaSO4·H2O).
Соотношения фазовых образований в разных гипсосодержащих продуктах различно. От соотношения указанных фаз их количеств зависят физико-технические свойства (прочность, растворимость, молекулярная масса, содержание воды в молекуле, плотность, показатели светопреломления, водопотребность, сроки твердения и долговечность) гипсовых вяжущих.
Природный гипс часто встречается в чистом виде и не содержит окрашивающих примесей, при этом содержание его минеральных модификаций: бассанита и ангидрита бывает минимальным. Такая разновидность имеет белый цвет, мелкокристаллична, содержит сернокислого кальция 79,07% и 20,93 кристаллизационной воды, соотношение этих компонентов равно 2,35, что часто используется при различных подсчетах и вычислениях.
Кристаллы чистого гипса хорошо образованы и часто достигают больших размеров, давая комбинацию простых форм: (110) - столбчатый, (010) и (110) - игольчатый, (110) и (111) - таблитчатый и пластинчатый, (111) - изометрический габитус.
Известные отличия в водопотребности альфа- и бета-форм полугидрата сульфата кальция обусловлены различием процессов их получения.
Альфаполугидрат сульфата кальция образуется во влажных условиях дегидратации дигидрата сульфата кальция (перегретые суспензии или в насыщенном водяном паре), при этом растут крупные кристаллы и компактные частицы.
Гипс в природе является самым распространенным минералом среди сульфатов (на втором месте сульфат магния), кристаллизуется в моноклинической системе, как указывал еще в своих работах Д.И.Менделеев, склонен к образованию двойных солей. Процесс образования двойных солей с другими сульфатами при кристаллизации и образовании твердых тел сопровождается повышением прочности материала и водостойкости.
Основные свойства гипсовых и гипсобетонных изделий определяются главным образом особенности структуры гипсовой матрицы. Последняя определяется характером взаимодействия порошкообразного гипсового вяжущего с водой, гидратацией полугидрата сульфата кальция. Свойство быстро схватываться и твердеть отличает гипсовое вяжущее от других типов вяжущих.
С термодинамической точки зрения процесс гидратации всегда идет с уменьшением свободной энергии молекул полугидрата и поэтому протекает самопроизвольно.
С кинетической точки зрения он связан с деполимеризацией молекул воды, перехода ее в пароподобное (но не парообразное) состояние, адсорбцией водных молекул на активных центрах полугидрата, растворения, образованием устойчивых водородных связей и ростом кристаллизации дигидрата сульфата кальция.
Установлено нами, что как процессах дегидратации, так и в процессах гидратации сульфатов кальция имеет место протонная перегруппировка на частицах с образованием активных центров кристаллизации с различной степенью электрононасыщенности и неоднородности, обусловленной наличием дислокаций на ребрах и вершинах кристаллов. Причем активными центрами являются не все связанные атомы кислорода, а лишь исключительно атомы кислорода, связанные с центральным атомом серы.
Наличие электронодонорных неравновесных смещений, зависящих от насыщенного электронами атома серы и двойной связи S=O, склонной к полимеризационным эффектам -S-O-S- при дегидратации, приводит, как правило, к значительным процессам нарушения водородных связей с ионами гидроксония воды. Предположения об образовании радикалов при гидратации гипсового вяжущего на наш взгляд являются малосостоятельными и могут быть отнесены к области маловероятных граничных структур.
Под влиянием поверхностных сил кристаллов полугидрата и дигидрата сульфата кальция лиофильная реакционная способность частиц по отношению к воде, возникновение прочных водородных связей с водой, значительная протонизация при взаимодействии с водой приводит в самый начальный момент при затворении гисового вяжущего к значительному повышению растворимости полугидрата, превышающего значение стандартной растворимости, равной 0,8 г/л в 4-5 раз, поэтому степень пересыщения растворов достигает величин 5-6 по сравнению с расчетной, равной 3,0; и поэтому вероятность образования зародышей дигидрата в момент растворения становится равной 15-25·104.
Таким образом, растворимость кристаллов полугидрата сульфата кальция при одновременном образовании лавинообразных центров кристаллизации дигидрата в сильной степени зависят от характера протонирования поверхности кристаллов полугидрата, соотношения в исходном веществе дигидрата и полугидрата, взаимно влияющих на кинетику растворимости фаз, наличия агентов, увеличивающих интенсивность протонизации частиц, деполимеризацию воды, участвующей в реакциях взаимодействия и адсорбции, размеров гидратируемых частиц. Расчеты по формуле Томпсона показывают, что растворимость частиц гипса с размерами 0,005 мкм и менее заметно возрастает (15-20%) по сравнению с более крупными частицами.
В области относительной влажности среды около 80% молекулы воды «прилипают» к активным центрам кристаллов в результате образуется хемосорбционное соединение протонированных молекул с твердой поверхностью полугидрата сульфата кальция. Хемосорбционное связывание молекул воды происходит в первую очередь в микро (7-16 Å) и супермикропорах частиц (менее 6 Å) за счет преобладания сильных капиллярных явлений. Удельный объем объем пор гипсового материала бывает значительным, число вакансий при гидратации также является большим.
В результате растворения полугидрата раствор становится пересыщенным по отношению к дигидрату и последний выкристаллизовывается из него. Это приводит к обеднению раствора ионами кальция и сульфата, что приводит к последующему нарастанию процесса растворения новых порций полугидрата вновь до образования пересыщенного раствора и последующей перекристаллизации. Лавинообразное образование зародышей дигидрата в меньшей степени полугидрата приводит к тому, что пластичная гипсовая смесь уплотняется и загустевает, что и является началом схватывания гипсовой смеси.
Между кристалликами дигидрата возникают коагуляционные контакты межмолекулярного притяжения, возникающая структура обладает некоторой эластичностью и тиксотропией за счет микропленок воды, сопровождающих процессы гидратации вяжущего.
Прочность коогуляционных контактов примерно составляет 10-10 на один контакт, что на несколько порядков слабее кристаллизационных контактов.
Кристаллизационные контакты являются самыми прочными и возникают по границам срастания зерен, которые обеспечивают жесткую матрицу получаемого гипсового камня.
При кристаллизации на анизотропной поверхности различают два типа механизмов роста кристаллов: послойный и нормальный, при послойном рост кристаллов осуществляется путем тангенциального перемещения ступеней слоев дигидрата. На практике часто имеет место смешанный тип кристаллизации, и прочность тела зависит от преобладания того или иного механизма кристаллизации, с предпочтением послойного, как наиболее плотного и имеющего сглаживающие эффекты при развитии негативных внутренних напряжений.
Таким образом, наличие смешанного типа кристаллизации для гипсовых систем приводит к неравномерному и пористо-капилярному строению искусственного гипсового камня, которая становится основной. Для изменения пористо-капилярного (рыхлого) строения гипсового камня используются различные способы, предусматривающие введение регуляторов кристаллизации, перевод материала в другую модификацию, сокристаллизующихся солей, малорастворимых органических соединений, взаимодействующих с сульфатом кальция.
При низкотемпературном обжиге гипса всегда, помимо бетта-полугидрата (основной продукт), получается в малых количествах альфа-полугидрат сульфата кальция и растворимый ангидрит (ангидрит Ш-А-Ш), а также нерастворимый ангидрит и дигидрат сульфата кальция, имеющих различную активность (рН и рСа) и количество остаточной воды после термообработки природного гипса. Контролируя количество остаточной воды и активность продуктов дегидратации гипса (рН и рСа) можно получать в весьма ограниченном интервале гипсовые вяжущие с определенным соотношением фаз сульфата кальция и с заранее заданными свойствами. Используя процесс термообработки гипса при температуре 300°С можно получить многофазное вяжущее, включающее в себя полугидрат сульфата кальция и ангидрит, имеющее прочность до 30 МПа. Однако этот технологический процесс сложный и труднорегулируемый, особенно, если принять во внимание большую инерционность процессов термообработки и дегидратации.
Известны различные добавки, используемые для улучшения свойств гипсового вяжущего.
Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, содержащая микрокремнезем и суперпластификатор С-3, получаемый на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфакислоты и формальдегида, при следующем соотношении компонентов (% по массе):
полуводный гипс 78,4-81,6;
известь (оксид кальция) 8-9;
микрокремнезем 10-12;
суперпластификатор С-3 0,4-0,6 (патент РФ 2081076), 10.06.97).
Добавку изготавливают вместе с гипсовым вяжущим, увеличивая объем обработки. При этом полученное гипсовое вяжущее обладает недостаточной водостойкостью, морозостойкостью, недостаточным коэффициентом размягчения, имеет короткие сроки схватывания.
Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, включающая суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, а также цеолитовую породу, обожженную при 800°С и бой силикатного кирпича, при этом добавка содержит суперпластификатор С-3 в виде сухого порошка при следующем соотношении компонентов добавки (% по массе): сухой порошок суперпластификатора С-3 - 1,5-4,0; цеолитовая добавка, обожженная при 800°С 12-14; бой силикатного кирпича 82-86 (патент РФ 2074137, 27.02.97). Добавку изготавливают отдельно от гипсового вяжущего, сокращая объем обработки в несколько раз, после этого вводят ее в гипсовое вяжущее (100 мас.%) в количестве 5-15% от массы. Данная добавка позволяет повысить прочность гипсовых вяжущих и экономить до 15% гипса, однако, для изготовления добавки требуются значительные энергозатраты на: 1) предварительный обжиг цеолитовой породы при температуре 800°С в течение 8 часов и 2) совместный помол цеолитовой породы и боя силикатного кирпича с сухим порошком суперпластификатора С-3 в шаровой мельнице в течение 1 часа. Полученное гипсовое вяжущее при этом обладает недостаточной водостойкостью и морозостойкостью, недостаточным коэффициентом размягчения, имеет короткие сроки схватывания.
Из RU 2260572, 20.09.2005 известно гипсовое вяжущее в виде полуводного гипса или ангидрита и модифицирующей добавки, включающей (в мас.%): гидравлическое вяжущее 50-90, активный минеральный компонент 10-45, пластифицирующая добавка 0,1-2, регулятор сроков схватывания и твердения 0,001-1, стабилизатор 0,001-5. Причем в качестве гидравлического вяжущего содержит одно из следующих составляющих или смешанные в любой пропорции портландцемент любой разновидности, белый цемент, цветной цемент, глиноземистый цемент, гидравлическую известь, в качестве активного минерального компонента содержит одно из следующих составляющих или смешанные в любой пропорции золу уноса, золу рисовой шелухи, золу гречневой шелухи, золы и шлаки ТЭЦ, керамическую пыль, отходы производства кирпича и других керамических изделий, мелкий кварцевый песок, отходы производства соединений алюминия, в качестве пластифицирующей добавки содержит суперпластификатор, содержащий одно из следующих или смешанные в любой пропорции соединения на основе сульфированных меламиноформальдегидных соединений и/или комплексов на их основе, соединения на основе модифицированных лигносульфанатов, или соединения на основе водорастворимых карбоксилатных полимеров, в качестве регуляторов сроков схватывания и твердения содержит замедлитель твердения гипса, в качестве стабилизатора содержит водорастворимый эфир целлюлозы, значение удельной поверхности составляет 550-7000 м2/кг. При этом в качестве гипсового вяжущего содержит одно из следующих составляющих или смешанные в любой пропорции гипс полуводный или ангидрит, а дозировка добавки осуществляется в количестве 10-40% от массы гипсового вяжущего.
В частности, добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе содержит следующие компоненты (% по массе):
- гидравлическое вяжущее - портландцемент любой разновидности, белый цемент, цветной цемент, глиноземистый цемент, гидравлическую известь и т.д. - 50-90;
- активный минеральный компонент содержит одно из следующих составляющих или смешанные в любой пропорции золу уноса, золу рисовой шелухи, золу гречневой шелухи, золы и шлаки ТЭЦ, керамическую пыль, отходы производства кирпича и других керамических изделий, мелкий кварцевый песок, микрокремнезем, пемзу, стеклянный бой, кремнегель, туф, диатомит, белую сажу, аэросил, отходы производства соединений алюминия и т.д. - 10-45.
- пластифицирующую добавку - суперпластификатор на основе сульфированных меламиноформальдегидных соединений и комплексов на их основе, либо на основе сульфированных нафталинформальдегидных соединений и комплексов на их основе, либо на основе модифицированных лигносульфонанатов, либо на основе водорастворимых карбоксилатных полимеров - 0,1-2;
- регуляторы схватывания и твердения - замедлитель твердения гипса 0,001-1;
- стабилизатор - водорастворимый эфир целлюлозы - 0,001-5.
Производство добавки для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе включает два этапа. Сначала отдозированные компоненты добавки предварительно перемешиваются в смесителе принудительного действия. На втором этапе полученную смесь подаются в смеситель-активатор центробежно-ударного типа непрерывного действия, например, СЦУ-450, после этого добавка расфасовывается в тару для отправки потребителю. Дозировка добавки осуществляется в количестве 10-40% от массы гипсового вяжущего.
декстрин и нитрат натрия в качестве добавок, способствующих увеличению прочности и сокращению времени сушки.
Из RU 2006100543, 20.07.2006 известно вяжущее, включающее перлит, негашеную известь, гипс, добавку - интенсификатор помола, в качестве которого использовано поверхностно-активное вещество - суперпластификатор С-3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Перлит | 60-82 |
| Негашеная известь | 13-35 |
| Гипс | 3,8-4,2 |
| Суперпластификатор С-3 | 0,8-1,2 |
Все перечисленные технические решения не позволяют получить многофазное гипсовое вяжущее, сочетающее в себе лучшие свойства различных модификаций гипса, кроме того отдельные известные технологии достаточно сложны.
Технической задачей изобретения является получение высокопрочного полифазного гипсового вяжущего и упрощение технологии его получения.
Поставленная техническая задача достигается заявленной группой изобретения, в которую входит новое полифазное гипсовое вяжущее и способ получения его.
Итак, поставленная техническая задача достигается тем, что полифазное гипсовое вяжущее включает ангидритовое вяжущее, известь гашеную, строительное гипсовое вяжущее на основе бета-полугидрата сульфата кальция, при необходимости высокопрочное гипсовое вяжущее на основе альфа-полугидрата сульфата кальция, а также измельченную регулирующую активирующую добавку, представляющую собой смесь сульфата калия, сульфата алюминия, триполифосфата натрия и органического компонента, выбранного из группы, включающей поликарбоксилат натрия, натриевую соль сульфированной нафталин-формальдегидной смолы, натриевую соль сульфированной меламин-формальдегидной смолы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| ангидритовое вяжущее | 40,0-60,0 |
| известь гашеную | 3,0-29,0 |
| указанное строительное гипсовое вяжущее | 20,0-50,0 |
| указанное высокопрочное гипсовое вяжущее | 0-10,0 |
| указанная измельченная регулирующая | |
| активирующая добавка в виде смеси | 0,05-2,0 |
| содержащей сульфат калия | 2,0-5,0 |
| сульфат алюминия | 5,0-30,0 |
| триполифосфат натрия | 8,0-15,0 |
| указанный органический компонент | 50,0-85,0 |
Дополнительно полифазное гипсовое вяжущее может содержать различные другие возможные встречающиеся химические модификации гипса - на основе естественного гипса, гипса, полученного химическим путем, или гипса, полученного при обессеривании дымовых газов.
Поставленная техническая задача достигается также и способом получения полифазного гипсового вяжущего, включающим последовательное смешение ангидритового вяжущего с известью гашеной и предварительно приготовленной и измельченной регулирующей и активирующей добавкой при перемешивании и последующее введение в полученную смесь строительного гипсового вяжущего и при необходимости высокопрочного гипсового вяжущего при перемешивании.
Итак, полифазное гипсовое вяжущее получают при простом смешении различно обожженных продуктов при дегидратации гипса. Нами смешивались ангидритовое вяжущее с известью и измельченной, регулирующей и активирующей добавкой, в присутствии которой при интенсивном перемешивании ангидритовое вяжущее активируется, а затем при добавлении в получаемую смесь бета-полугидрата сульфата кальция и альфа-полугидрат сульфата кальция происходит образование полифазного гипсового вяжущего, имеющего существенные физико-технические и экономические преимущества перед известными вяжущими.
Полученный продукт смешивания различных фазовых образований при дегидратации гипса получил условное название полифазное гипсовое вяжущее, в его состав входит бета-полугидрат сульфата кальция - 20,0-50,0%, ангидритовое вяжущее - 40,0-60,0%, альфа-полугидрат сульфата кальция - 0-10,0%, другие модификации (нерастворимый ангидрит и моногидрат сульфата кальция) - 1,0-5,0%, гашеная известь 3,0-29,0% и добавка 0,05-2% в виде смеси сульфата калия 2,0-5,0%, сульфата алюминия 5,0-30,0%, триполифосфата натрия 8,0-15,0% и поликарбоксилата натрия, или натриевой соли сульфированной нафталин-формальдегидной смолы, или натриевой соли сульфированной меламин-формальдегидной смолы - 50,0-85,0%.
При этом β-полугидрат сульфата кальция (бета-полугидрат сульфата кальция) используется в виде строительного гипсового вяжущего, а ά-полугидрат)альфа-полугидрат) сульфата кальция используется в виде высокопрочного гипсового вяжущего, например, марок Г-16, Г-25, Г-20.
Итак, получают заявленное в качестве изобретения полифазное гипсовое вяжущее предварительным смешением ангидритового вяжущего с известью и добавкой, предварительно измельченной до удельной поверхности 6000-7000 см2/г, которые активизируют ангидрит, а затем в получаемую смесь вводят при перемешивании строительное гипсовое вяжущее с высокопрочным гипсовым вяжущим или без него, взятые в определенных количествах.
Полифазное вяжущее характеризуется прочностью на сжатие до 42-45 МПа, коэффициентом размягчения Кр до 0,90.
Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.
Пример 1. В лопастной смеситель загружали 450 г (45%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 148 г (14,8%) гашеной извести и 2 г (0,2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000 см2/ г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 300 г (30%) строительного гипсового вяжущего марки Г6 и 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г 16 и перемешивали в течение 15 мин со скоростью 100 об/ мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали по ГОСТ 23789-79. Результаты представлены в табл.1.
Пример 2. В лопастной смеситель загружали 400 г (40%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 7000 см2/г, 100 г (10%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 85 г поликарбоксилата натрия, 8 г триполифосфата натрия, 5 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/ мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 100 об/мин и добавляли 490 г (49%) строительного гипсового вяжущего марки Г3, 9 г (0,9%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г25 и перемешивали 10 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 3. В лопастной смеситель загружали 600 г (60%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 7000 см2/г, 100 г (10%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 85 г поликарбоксилата натрия, 10 г триполифосфата натрия, 3 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 90 об/мин и добавляли 260 г (26%) строительного гипсового вяжущего марки Г4 и 39 г (3,9%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г16, перемешивали 10 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 4. В лопастной смеситель загружали 600 г (60%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 7000 см2/г, 104 г (10,4%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 80 г поликарбоксилата натрия, 8 г триполифосфата натрия, 10 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/ мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 100 об/мин и добавляли 295 г (29,5%) строительного гипсового вяжущего марки Г7 и перемешивали 15 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 5. В лопастной смеситель загружали 500 г (50%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 7000 см2/г, 290 г (29%) гашеной извести и 2 г (0,2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 85 г полисульфометанмеламината натрия, 8 г триполифосфата натрия, 5 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 90 об/мин и добавляли 200 г (20%) строительного гипсового вяжущего марки Г4 и 8 г (0,8%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г 20, перемешивали 15 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 6. В лопастной смеситель загружали 600 г (60%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 194,5 г (19,45%) гашеной извести и 0,5 г (0,05%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/г, включающую 50 г полисульфометилмеламината натрия, 20 г триполифосфата натрия, 25 г сульфата алюминия и 5 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/ мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 120 об/мин и добавляли 200 г (20%) строительного гипсового вяжущего марки Г 4 и 5 г (0,5%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г 16, перемешивали 15 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 7. В лопастной смеситель загружали 500 г (50%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 99 г (9,9%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 50 г полисульфометанмеламината натрия, 20 г триполифосфата натрия, 25 г сульфата алюминия и 5 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 5 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 120 об/мин и добавляли 400 г (40%) строительного гипсового вяжущего марки Г4, перемешивали 15 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 8. В лопастной смеситель загружали 450 г (45%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 99 г (9,9%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 80 г натриевой соли 3-сульфит-6-полиметил-нафталина, 5 г триполифосфата натрия, 13 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 120 об/мин и добавляли 350 г (35%) строительного гипсового вяжущего марки Г4 и 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки 13, перемешивали 10 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1. Результаты представлены в таблице.
Пример 9. В лопастной смеситель загружали 500 г (50%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 49 г (4,9%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 85 г натриевой соли 3-сульфит-6-полиметил-нафталина, 8 г триполифосфата натрия, 5 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 120 об/мин и добавляли 350 г (35%) строительного гипсового вяжущего марки Г4 и 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки 13, перемешивали 10 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1. Результаты представлены в таблице.
Пример 10. В лопастной смеситель загружали 550 г (55%) молотого ангидрита, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 199 г (19,9%) гашеной извести и 1 г (0,1%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 6000 см2/ г, включающую 85 г натриевой соли 3-сульфит-6-полиметил нафталина, 8 г триполифосфата натрия, 5 г сульфата алюминия и 2 г сульфата калия, смесь перемешивали в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе снижали скорость перемешивания до 120 об/мин и добавляли 250 г (25%) строительного гипсового вяжущего марки Г4, перемешивали 10 мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1.
Пример 11. (по прототипу). Проводили обжиг гипсового камня в лабораторной печи при температуре 300°С, контролируя продукты обжига по показателям активности кальция и ионов водорода после их помола и выдержки до комнатной температуры, количество обожженного продукта - бета-полугидрата сульфата кальция (строительному гипсовому вяжущему), имеющему прочность на сжатие 5,4 МПа, было равно 150 г (18,7%). К этому строительному вяжущему при перемешивании добавили ангидритовое вяжущее в количестве 650 г (73,3%). Полученную смесь анализировали и испытывали, как в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 12. В лопастной смеситель загружали 500 г (50%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 40 г (4%) гашеной извести и 20 г (2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000 см2/ г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 200 г (20%) строительного гипсового вяжущего марки Г 6, 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г 16 и 140 г (14%) нерастворимого ангидрита, и перемешивали в течение 15 мин со скоростью 100 об/ мин. Полученное полифазное вяжущее выгружали и испытывали, как в примере 1. Результаты представлены в таблице.
Пример 13. В лопастной смеситель загружали 450 г (45%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 60 г (6%) гашеной извести и 20 г (2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000
см2/г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 250 г (25%) строительного гипсового вяжущего марки Г6, 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г16 и 120 г (12%) гипса, полученного при обессеривании дымовых газов. Далее, как в примере 1.
Пример 14. В лопастной смеситель загружали 450 г (45%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 100 г (10%) гашеной извести и 20 г (2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000 см2/ г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 300 г (30%) строительного гипсового вяжущего марки Г6, 80 г (8%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г16 и 50 г (5%) моногидрата сульфата кальция. Далее, как в примере 1.
Пример 15. В лопастной смеситель загружали 400 г (40%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 105 г (10,5%) гашеной извести и 15 г (1,5%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000 см2/ г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 280 г (28%) строительного гипсового вяжущего марки Г 6, 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г16 и 100 г (10%) естественного гипса. Далее, как в примере 1.
Пример 16. В лопастной смеситель загружали 450 г (45%) ангидритового вяжущего, имеющего удельную поверхность до 6000 см2/г, 60 г (6%) гашеной извести и 20 г (2%) предварительно измельченной добавки, имеющей удельную поверхность 4000 см2/ г, включающей 50 г поликарбоксилата натрия, 15 г триполифосфата натрия, 30 г сульфата алюминия, 5 г сульфата калия перемешивали смесь в течение 10 мин со скоростью 180 об/мин, затем при работающем смесителе добавляли 250 г (25%) строительного гипсового вяжущего марки Г6, 100 г (10%) высокопрочного гипсового вяжущего марки Г16 и 120 г (12%) фосфогипса. Далее, как в примере 1.
Таким образом, полученное полифазное гипсовое вяжущее, как конечный продукт, содержит в своем составе бета-полугидрат сульфата кальция, альфа-полугидрат сульфат кальция, ангидритовое вяжущее и другие возможные химические модификации гипса.
В Таблице представлены основные свойства полифазного гипсового вяжущего по изобретению.
| Свойства полифазного гипсового вяжущего | ||||
| № примера | Прочность, МПа | Водопотребность | Коэффициент размягчения, KР | |
| сжатие | изгиб | |||
| 1. | 42,5 | 18,6 | 0,28 | 0,82 |
| 2. | 42,0 | 16,9 | 0,34 | 0,80 |
| 3. | 45,0 | 20,1 | 0,29 | 0,90 |
| 4. | 42,1 | 18,3 | 0,36 | 0,81 |
| 5. | 39,6 | 17,3 | 0,39 | 0,82 |
| 6. | 40,0 | 18,3 | 0,40 | 0,90 |
| 7. | 40,1 | 16,7 | 0,38 | 0,88 |
| 8. | 38,4 | 12,8 | 0,42 | 0,79 |
| 9. | 39,0 | 14,6 | 0,41 | 0,81 |
| 10. | 37,4 | 12,9 | 0,42 | 0,86 |
| 11. | 10,5 | 6,1 | 0,58 | 0,67 |
| 12. | 40,5 | 18,4 | 0,30 | 0,88 |
| 13. | 39,8 | 17,0 | 0,38 | 0,79 |
| 14. | 37,8 | 16,9 | 0,40 | 0,85 |
| 15. | 37,0 | 17,0 | 0,39 | 0,78 |
| 16. | 43,0 | 18,9 | 0,34 | 0,94 |
Как следует из представленных данных, полифазное гипсовое вяжущее обладает повышенными прочностными свойствами, меньшей водопотребностью и более высоким коэффициентом размягчения, что расширяет его технологические возможности и изделий, полученных с его использованием.
Claims (4)
1. Полифазное гипсовое вяжущее, включающее ангидритовое гипсовое вяжущее, известь гашеную, гипсовое вяжущее на основе бета-полугидрата сульфата кальция, гипсовое вяжущее на основе альфа-полугидрата сульфата кальция, измельченную регулирующую активирующую добавку - смесь сульфата калия, сульфата алюминия, триполифосфата натрия и органического компонента, выбранного из группы поликарбоксилат натрия, натриевая соль сульфированной нафталинформальдегидной смолы, натриевая соль сульфированной меламинформальдегидной смолы в следующем их соотношении, мас.%: сульфат калия 2,0-5,0, сульфат алюминия 5,0-30,0, триполифосфат натрия 8,0-15,0, указанный органический компонент 50,0-85,0, при следующем соотношении компонентов полифазного гипсового вяжущего, мас.%:
ангидритовое гипсовое вяжущее 40,0-60,0
известь гашеная 3,0-29,0
указанное гипсовое вяжущее
на основе бета-полугидрата сульфата кальция, 20,0-50,0
указанное гипсовое вяжущее
на основе альфа-полугидрата сульфата кальция 0-10,0
указанная измельченная регулирующая
активирующая добавка 0,5-2,0
2. Полифазное гипсовое вяжущее по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит другие модификации естественного гипса или химический гипс.
3. Полифазное гипсовое вяжущее по п.2, отличающееся тем, что в качестве химического гипса он содержит гипс, полученный при обессеривании дымовых газов.
4. Способ получения полифазного гипсового вяжущего по п.1, включающий последовательное смешение ангидритового гипсового вяжущего с известью гашеной и предварительно приготовленной указанной регулирующей добавкой и последующее введение в полученную смесь гипсового вяжущего на основе бета-полугидрата сульфата кальция и гипсового вяжущего на основе альфа-полугидрата сульфата кальция.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131242/03A RU2356863C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131242/03A RU2356863C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007131242A RU2007131242A (ru) | 2009-02-27 |
| RU2356863C1 true RU2356863C1 (ru) | 2009-05-27 |
Family
ID=40529290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131242/03A RU2356863C1 (ru) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356863C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2415093C1 (ru) * | 2009-10-15 | 2011-03-27 | Михаил Аркадьевич Михеенков | Способ получения водостойкого гипсового вяжущего |
| RU2416584C1 (ru) * | 2009-08-10 | 2011-04-20 | Василий Анатольевич Долгорев | Гипсобрекчевидный материал и способ получения изделий из него |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2404146C1 (ru) * | 2009-05-13 | 2010-11-20 | Василий Анатольевич Долгорев | Сухая строительная смесь на основе гипсового вяжущего и способ получения легких бетонов для изготовления панелей, стен, полов, кровель и теплоизоляции межэтажных перекрытий зданий |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1668330A1 (ru) * | 1989-03-09 | 1991-08-07 | Белорусский Политехнический Институт | В жущее |
| CN1390796A (zh) * | 2002-07-19 | 2003-01-15 | 同济大学 | 一种混合型粉刷石膏的制造方法 |
| RU2260572C1 (ru) * | 2004-05-25 | 2005-09-20 | Ефимов Петр Алексеевич | Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе |
| RU2006100543A (ru) * | 2006-01-10 | 2007-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани Восточно-Сибирскийгосударственный технологический университет (RU) | Бесклинкерное вяжущее |
-
2007
- 2007-08-16 RU RU2007131242/03A patent/RU2356863C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1668330A1 (ru) * | 1989-03-09 | 1991-08-07 | Белорусский Политехнический Институт | В жущее |
| CN1390796A (zh) * | 2002-07-19 | 2003-01-15 | 同济大学 | 一种混合型粉刷石膏的制造方法 |
| RU2260572C1 (ru) * | 2004-05-25 | 2005-09-20 | Ефимов Петр Алексеевич | Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе |
| RU2006100543A (ru) * | 2006-01-10 | 2007-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани Восточно-Сибирскийгосударственный технологический университет (RU) | Бесклинкерное вяжущее |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2416584C1 (ru) * | 2009-08-10 | 2011-04-20 | Василий Анатольевич Долгорев | Гипсобрекчевидный материал и способ получения изделий из него |
| RU2415093C1 (ru) * | 2009-10-15 | 2011-03-27 | Михаил Аркадьевич Михеенков | Способ получения водостойкого гипсового вяжущего |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007131242A (ru) | 2009-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6641658B1 (en) | Rapid setting cementitious composition | |
| Bensted | Hydration of Portland cement | |
| EP1532080B1 (en) | A method for providing very fast setting cementitious compositions | |
| EP2658823B1 (en) | Lightweight fly ash based composition | |
| DE60029770T2 (de) | Schnellerhärtende ultrafrüh hochfeste portland-artige zementzusammensetzungen, neue klinker und herstellungsverfahren | |
| CN103649005B (zh) | 水硬性粘合剂 | |
| CN105658599B (zh) | 包含硫铝酸钙水泥和镁化合物的结合料 | |
| AU2019324581B2 (en) | High strength Class C fly ash cementitious compositions with controllable setting | |
| MX2007012972A (es) | Aglutinante hidraulico. | |
| JP2003520749A5 (ru) | ||
| MX2010013764A (es) | Composicion aglutinante. | |
| KR101305546B1 (ko) | 경소백운석의 수화특성을 활용한 이산화탄소 저감형 포틀랜드 시멘트의 제조방법 | |
| CN101423355A (zh) | 利用工业废渣制备用于水泥或混凝土的硫铝酸钙类膨胀剂 | |
| WO2021165221A1 (en) | Accelerator for mineral binder compositions | |
| KR20230117421A (ko) | 낮은 탄소 발자국 및 높은 초기 강도를 갖는 수경성결합제 | |
| CN102617058A (zh) | 一种利用固硫灰制备水硬性胶凝材料的方法 | |
| CN110997591A (zh) | 制造水泥的方法 | |
| RU2356863C1 (ru) | Полифазное гипсовое вяжущее и способ его получения | |
| Secco et al. | Ancient and modern binders: naturally nanostructured materials | |
| JPH072558A (ja) | 速硬性の水硬結合剤並びに該結合剤を含有するモルタル及びコンクリート混合物 | |
| Escadeillas et al. | Binders | |
| CN109867456B (zh) | 一种硫酸镁的应用、包含硫酸镁的硅酸盐水泥及其制备和应用 | |
| CN117088625A (zh) | 一种植生混凝土胶凝材料及其制备方法 | |
| US1898358A (en) | Method of hardening lime mortar | |
| CN116751024A (zh) | 一种轻质高膨胀率混凝土及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130817 |