RU2601700C1 - Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей - Google Patents

Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей Download PDF

Info

Publication number
RU2601700C1
RU2601700C1 RU2015130247/03A RU2015130247A RU2601700C1 RU 2601700 C1 RU2601700 C1 RU 2601700C1 RU 2015130247/03 A RU2015130247/03 A RU 2015130247/03A RU 2015130247 A RU2015130247 A RU 2015130247A RU 2601700 C1 RU2601700 C1 RU 2601700C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gypsum
production
waste
water
panels
Prior art date
Application number
RU2015130247/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктория Борисовна Петропавловская
Мария Юрьевна Першикова
Григорий Викторович Грабов
Татьяна Борисовна Новиченкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Priority to RU2015130247/03A priority Critical patent/RU2601700C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2601700C1 publication Critical patent/RU2601700C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions 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
    • C04B28/145Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • C04B28/147Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form beta-hemihydrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может найти применение в области строительства в качестве стенового отделочного материала на основе гипса, для изготовления 3D панелей. Технический результат заключается в упрощении технологии производства, повышении прочности облицовочных гипсовых панелей, снижении затрат при изготовлении смеси. Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей включает полуводный гипс, армирующее волокно, в качестве которого используют отходы производства базальтового волокна и воду при следующем соотношении компонентов, масс.%: полуводный гипс 62,400-62,450, отход производства базальтового волокна 6,24-6,25, вода остальное. 3 табл.

Description

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может найти применение в области строительства в качестве стенового отделочного материала на основе гипса, для изготовления 3D панелей.
Известна сырьевая смесь для получения строительного материала, содержащая полуводный гипс, добавку и воду. В качестве добавки используют композицию следующего состава, масс. %: 96-99 вода, 1-4 полигексаметиленгуанидин и дополнительно - базальтовый порошок 10,8-11,0 (RU №2377202, МПК С04В 11/00, 15.12.2008 г.).
Недостатками данного изобретения являются сложная технология изготовления материала за счет введения высокомолекулярного полимера - полигексаметиленгуанидина, а также увеличение затрат на производство и, как следствие, повышение стоимости готовой продукции. Кроме того, введение органической добавки ухудшает санитарно-эпидемиологическую и пожарную безопасность получаемого материала.
Прототипом изобретения является сырьевая смесь для изготовления стеновых облицовочных плит, плит пола и т.д., содержащая, масс. %: полуводный гипс 77,7-87,5, целлюлозное волокно 1,0-19,5, армирующую добавку 0,5-9,0, двуводный гипс 2,3 2,5. В качестве армирующей добавки используют костру, опилки, очесы хлопковые, базальтовое рубленое волокно (RU №2069202, МПК С04В 28/14, 20.11.1996 г.).
Недостатком данного изобретения является использование базальтового волокна, являющегося готовым дорогостоящим продуктом, что увеличивает себестоимость продукции и значительно усложняет технологию за счет необходимости равномерного распределения относительно протяженного волокна по всему объему материала. Это требует введения дополнительных химических добавок и наличия особых технологических операций. Кроме того, базальтовое волокно имеет гладкую поверхность, что не обеспечивает сцепление с гипсовым компонентом. Кроме того, использование в качестве армирующей добавки: костры, опилок, очесов снижает биологическую стойкость материала и его огнестойкость.
Задачей изобретения является разработка нового состава сырьевой смеси с использованием отходов производства базальтового волокна.
Техническим результатом изобретения является упрощение технологии производства, повышение прочности облицовочных гипсовых панелей и снижение затрат при изготовлении смеси за счет применения отхода производства базальтового волокна.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей включает полуводный гипс, армирующее волокно и воду. Согласно изобретению в качестве армирующего волокна используют отходы производства базальтового волокна при следующем соотношении компонентов, масс. %:
полуводный гипс 62,400-62,450
отход производства базальтового волокна 6,24-6,25
вода остальное
При введении армирующего волокна в виде отхода производства базальтового волокна в составе сырьевой смеси менее 6,24 масс. %, структура материала не достигает оптимальных параметров, что неблагоприятно отразится на прочности и плотности композита. Введение же отхода производства базальтового волокна более 6,25 масс. % приведет к снижению прочности структуры из-за избыточного количества базальтового отхода, что также приведет к повышению водосодержания в композите и нарушению оптимальной по упаковке частиц структуры гипсового камня. Варьирование же водосодержания и количества добавки позволяет получить оптимальный состав композита.
Сырьевую смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей получали следующим образом. Производили весовую дозировку компонентов, входящих в гипсовую композицию. Полуводный гипс и отход производства базальтового волокна перемешивали вручную для приготовления сухой сырьевой смеси. Полученную смесь затворяли водой, перемешивали в течение 1 минуты и заливали в подготовленную форму. Формование образцов выполняли методом литья. Твердение гипсовых образцов происходит в воздушно-сухих условиях.
При использовании в составе сырьевой смеси модифицирующей добавки - отхода от производства базальтового волокна в качестве армирующего компонента имеет место снижение себестоимости за счет уменьшения количества компонентов в составе предлагаемой смеси, экономии энерго - и трудозатрат. Повышение прочности гипсовых изделий в данном случае достигается за счет введения в состав сырьевой смеси добавки - отхода производства базальтового волокна. Добавка позволяет сформировать оптимальную структуру модифицированного материала за счет увеличения плотности упаковки и высокого химического сродства веществ (подтверждается дифрактограммой (рис. 1) и (табл. 3)), участвующих в процессе структурообразования, что позволяет повысить прочность готового изделия.
Кроме того, частицы отхода имеют сколы и трещины, в отличие от базальтового рубленого волокна, что способствует лучшему сцеплению гипса и базальта и положительно сказывается на свойствах гипсового материала. Отход не только механически уплотняет структуру изделий, но и участвует в процессе структурообразования, что подтверждается результатами сравнения фазового анализа полуводного гипса (табл. 1) и отхода производства базальтового волокна (табл. 2) и модифицированного гипсового материала (табл. 3) и исследованиями его микроструктуры. Исследованиями фазового состава получаемого материала и его отдельных компонентов (табл. 1, 2) подтверждается изменение количества аморфной фазы в составе модифицированного гипсового композита с добавкой отхода базальтового производства. Таким образом, базальтовое волокно является «поставщиком» ионов Са при образовании модифицированной гипсовой структуры. Участие отхода в физико-химических превращениях обусловлено достаточно высокой химической однородностью кристаллизующегося вещества (табл. 1) и подложки (табл. 3).
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
На дифрактограмме, на рис. 1 изображен процесс формирования оптимальной структуры модифицированного материала за счет увеличения плотности упаковки и высокого химического сродства.
Сырьевая смесь для получения модифицированных гипсовых композитов поясняется следующими примерами.
Пример 1. (по составу)
Смесь приготовляли, как описано выше, но использовали следующее соотношение компонентов, масс. %:
полуводный гипс 62,450
отход производства базальтового волокна 6,25
вода 31,30
В ходе эксперимента сырьевой смеси для получения модифицированных гипсовых композитов была получена прочность - 7,96 МПа.
Были получены следующие положительные результаты: при содержании в составе сырьевой смеси отхода производства базальтового волокна прочность на изгиб на 2 час твердения достигает 7,96 МПа, это на 59,2% больше прочности образцов, не содержащих в составе отход, прочность при сжатии на 7 сутки - 58,46 МПа. Опытно-лабораторные испытания проводились в лаборатории кафедры «Производство строительных изделий и конструкций» Тверского государственного технического университета. Исследования фазового и химического анализа получаемого материала проведены на базе НОЦ «Нанотехнологии» МГСУ.

Claims (1)

  1. Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей, включающая полуводный гипс, армирующее волокно и воду, отличающаяся тем, что в качестве армирующего волокна используют отходы производства базальтового волокна при следующем соотношении компонентов, мас. %:
    полуводный гипс 62,400-62,450 отход производства базальтового волокна 6,24-6,25 вода остальное
RU2015130247/03A 2015-07-21 2015-07-21 Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей RU2601700C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130247/03A RU2601700C1 (ru) 2015-07-21 2015-07-21 Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130247/03A RU2601700C1 (ru) 2015-07-21 2015-07-21 Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2601700C1 true RU2601700C1 (ru) 2016-11-10

Family

ID=57278242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015130247/03A RU2601700C1 (ru) 2015-07-21 2015-07-21 Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2601700C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708766C1 (ru) * 2019-02-20 2019-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU857061A1 (ru) * 1979-12-10 1981-08-23 Киевская Научно-Исследовательская Лаборатория Базальтовых Волокон И Изделий Композици дл изготовлени звукопоглощающих плит
SU1392053A1 (ru) * 1986-03-14 1988-04-30 Днепропетровский Филиал Научно-Исследовательского Института Строительного Производства Композици дл изготовлени строительных изделий
RU2069202C1 (ru) * 1992-07-20 1996-11-20 Акционерное общество "Авангард" Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит
CN104230292A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 石河子大学 一种玄武岩纤维增强石膏
CN104230293A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 石河子大学 一种玄武岩纤维和玻璃纤维增强石膏

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU857061A1 (ru) * 1979-12-10 1981-08-23 Киевская Научно-Исследовательская Лаборатория Базальтовых Волокон И Изделий Композици дл изготовлени звукопоглощающих плит
SU1392053A1 (ru) * 1986-03-14 1988-04-30 Днепропетровский Филиал Научно-Исследовательского Института Строительного Производства Композици дл изготовлени строительных изделий
RU2069202C1 (ru) * 1992-07-20 1996-11-20 Акционерное общество "Авангард" Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит
CN104230292A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 石河子大学 一种玄武岩纤维增强石膏
CN104230293A (zh) * 2014-09-03 2014-12-24 石河子大学 一种玄武岩纤维和玻璃纤维增强石膏

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2708766C1 (ru) * 2019-02-20 2019-12-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dachowski et al. The use of waste materials in the construction industry
Nozahic et al. Design of green concrete made of plant-derived aggregates and a pumice–lime binder
RU2681166C1 (ru) Изделие из ячеистого бетона автоклавного твердения, способ его изготовления, смесь для его изготовления и способ изготовления смеси
RU2014146124A (ru) Геополимерная композиция с устойчивыми размерами и способ
Naik et al. Strength and durability of fly ash, cement and gypsum bricks
DE102010062762A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaumbeton
RU2480428C1 (ru) Бетонная смесь
Helepciuc et al. Characterization of a lightweight concrete with sunflower aggregates
Akchurin et al. Effective concrete modified by complex additive based on waste products of construction acrylic paints
Sharanova et al. Selection of compositions for additive technologies in construction
RU2601700C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей
CN102690093A (zh) 一种高强耐水磷石膏蒸养砖及其制备方法
EP3129201A1 (en) Masonry composite materials and processes for their preparation
Khaliullin et al. The effect of ground limestone on the properties of composite gypsum binder using thermally activated clay as a pozzolanic component
RU2569140C1 (ru) Сырьевая смесь для высокопрочного фибробетона
RU2570214C1 (ru) Древесно-талькохлорито-цементная смесь
RU2503636C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления кирпича
RU2536693C2 (ru) Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона
Halim et al. The use of hazardous sludge solidification and green-lipped mussel shells in cementitious material: a case study of ngcc power plant of priok
Gagan et al. Evaluation of the effects of combining pig-hair fiber as fiber reinforcement and green mussel shells as partial cement substitute to the properties of concrete
RU2531981C1 (ru) Способ приготовления самоуплотняющейся особовысокопрочной реакционно-порошковой фибробетонной смеси с очень высокими свойствами текучести и способ изготовления бетонных изделий из полученной смеси
Muttar Improving the mechanical properties of no-fines concrete
RU2564429C1 (ru) Сырьевая смесь для получения гипсовых материалов
RU2470895C1 (ru) Керамическая масса светлого тона для лицевого кирпича
Sperberga et al. Mechanical properties of materials obtained via alkaline activation of illite-based clays of Latvia