RU2645000C1 - Gypsum board panel core based on modified gypsum binding - Google Patents
Gypsum board panel core based on modified gypsum binding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645000C1 RU2645000C1 RU2017100732A RU2017100732A RU2645000C1 RU 2645000 C1 RU2645000 C1 RU 2645000C1 RU 2017100732 A RU2017100732 A RU 2017100732A RU 2017100732 A RU2017100732 A RU 2017100732A RU 2645000 C1 RU2645000 C1 RU 2645000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- modified
- cullet
- weight
- core based
- Prior art date
Links
Images
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
Abstract
Description
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для производства гипсокартонных изделий.The invention relates to building materials and can be used for the production of drywall products.
Известны армированные материалы с различными составами сердечников гипсокартонного листа, такие как высокоэффективные несгораемые гипсоцементные композиции с повышенной устойчивостью к воде и термостойкостью для армированных цементных легких конструкционных цементных панелей [Патент RU 2592307 (С2) - 2011-12-16].Reinforced materials with different compositions of gypsum plaster cores are known, such as highly effective fireproof gypsum cement compositions with increased water resistance and heat resistance for reinforced cement lightweight structural cement panels [Patent RU 2592307 (C2) - 2011-12-16].
Недостатком данного решения является то, что материал уступает разработанному гипсокартонному листу на основе модифицированного гипсового вяжущего по физико-механическим характеристикам, имеет большую себестоимость и более сложную технологию.The disadvantage of this solution is that the material is inferior to the developed gypsum plasterboard based on a modified gypsum binder in physical and mechanical characteristics, has a higher cost and more complex technology.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является сердечник гипсокартонного листа, состоящий из вяжущего [Патент RU 2200715 (С2) - 2001-05-24], состоящего из строительного гипса и золы-уноса от сжигания антрацита затворенных водой, при следующем соотношении (мас. %):Closest to the proposed invention, the technical solution adopted for the prototype is the core of the drywall sheet, consisting of a binder [Patent RU 2200715 (C2) - 2001-05-24], consisting of gypsum and fly ash from burning anthracite mixed with water, the following ratio (wt.%):
строительный гипс - 70-80;building plaster - 70-80;
зола-унос - 0-30.fly ash - 0-30.
Однако недостатками прототипа являются его невысокие прочностные характеристики.However, the disadvantages of the prototype are its low strength characteristics.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении физико-механических свойств сердечника гипсокартонного листа (ГКЛ), позволяющих значительно увеличить его прочность.The problem to which the invention is directed, is to increase the physico-mechanical properties of the core of drywall sheet (GCR), which can significantly increase its strength.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение пределов прочности при сжатии сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего.The technical result of the invention is to increase the compressive strength of the GCR core based on a modified gypsum binder.
Это достигается тем, что сердечник ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего содержит строительный гипс, стеклобой, серную кислоту и воду, при следующем соотношении компонентов (мас. %):This is achieved by the fact that the GCR core based on a modified gypsum binder contains gypsum, cullet, sulfuric acid and water, in the following ratio of components (wt.%):
В строительный гипс вводится измельченный стеклобой - стеклопорошок, который выполняет роль наполнителя, а также совместно с серной кислотой роль модификатора, позволяющего получить новые соединения в структуре модифицированного гипсового вяжущего.Shredded cullet is introduced into building gypsum - glass powder, which acts as a filler, and together with sulfuric acid as a modifier, which allows to obtain new compounds in the structure of a modified gypsum binder.
Характеристика используемых компонентов:Characteristics of the components used:
- строительный гипс CaSO4⋅0,5H2O (ГОСТ 125-79) марки Г-5, ОАО «Хабезский гипсовый завод»;- building gypsum CaSO 4 ⋅0.5H 2 O (GOST 125-79) grade G-5, JSC "Khabez gypsum plant";
- стеклобой; химический состав стеклобоя получен аппроксимацией средних значений различных видов стекла (табл. 1):- cullet; The chemical composition of cullet was obtained by approximating the average values of various types of glass (Table 1):
- серная кислота H2SO4 (ГОСТ 4204-77);- sulfuric acid H 2 SO 4 (GOST 4204-77);
- вода (ГОСТ 23732-79).- water (GOST 23732-79).
Для исследования влияния состава сердечника ГКЛ на физико-механические характеристики были приготовлены 4 состава смесей с различным содержанием исходных компонентов.To study the effect of the composition of the GCR core on the physicomechanical characteristics, 4 composition of mixtures with different contents of the starting components were prepared.
Пример (табл. 2 состав №3). Стеклобой без сортировки по химическому составу измельчали в щековой дробилке, полученный стеклопорошок просеивали через сито №0355, после чего отбирали 30 граммов стеклопорошка и производили мокрый помол в вибромельнице с добавкой 15 г 0,005 М раствора серной кислоты. Помол осуществляли до удельной поверхности 500-700 м2/кг. Затем приготовленную смесь помещали в лопастную мешалку с введением 33,3 г воды и 46,5 г строительного гипса. Из полученной массы формовали образцы по ГОСТ 23789-79 с размером 40×40×160 мм. В возрасте 7 суток производили физико-механические испытания образцов. Результаты испытаний представлены в табл. 2.Example (table. 2 composition No. 3). Cullet without sorting by chemical composition was crushed in a jaw crusher, the obtained glass powder was sieved through a No. 355 sieve, after which 30 grams of glass powder were taken and wet grinding was performed in a vibrating mill with the addition of 15 g of a 0.005 M sulfuric acid solution. Milling was carried out to a specific surface of 500-700 m 2 / kg. Then the prepared mixture was placed in a paddle mixer with the introduction of 33.3 g of water and 46.5 g of gypsum. Samples were molded from the resulting mass according to GOST 23789-79 with a size of 40 × 40 × 160 mm. At the age of 7 days, physical and mechanical tests of the samples were performed. The test results are presented in table. 2.
У состава №2 предел прочности при сжатии достиг 16,1 МПа, у состава №3 - 16,6 МПа (табл. 2), в то время как предел прочности при сжатии у прототипа составляет всего 15,5 и 15,7 МПа (табл. 2).For composition No. 2, the compressive strength reached 16.1 MPa, for composition No. 3 it was 16.6 MPa (Table 2), while the compressive strength of the prototype was only 15.5 and 15.7 MPa ( table 2).
В приготовленных образцах серная кислота вступает в реакцию с оксидами щелочных и щелочно-земельных металлов, высвобождающихся из частиц стекла в процессе помола. Полученные сульфаты натрия, калия и кальция (до 80% от массы примесей в стекле) при перемешивании со строительным гипсом и дальнейшем затворении увеличивают его сроки схватывания, за счет замедления кристаллизации строительного гипса, образованной кремниевой кислотой. Сульфат кальция, еще при помоле присоединивший к себе две молекулы воды, играет роль центра кристаллизации при гидратации вяжущего, сульфаты натрия и калия взаимодействуют с частицами гипса, вследствие чего происходит кольматация пор с образованием гидроглауберита и сингенита соответственно, частицы обрастают новообразованиями и укрепляют матрицу гипсового камня, что и приводит к увеличению физико-механических характеристик.In the prepared samples, sulfuric acid reacts with oxides of alkaline and alkaline-earth metals released from glass particles during grinding. The obtained sulfates of sodium, potassium and calcium (up to 80% of the mass of impurities in the glass) with stirring with building gypsum and further mixing increase its setting time, by slowing down the crystallization of building gypsum formed by silicic acid. Calcium sulphate, which even attached two water molecules during grinding, plays the role of a crystallization center during the hydration of the binder, sodium and potassium sulphates interact with gypsum particles, as a result of which pores are clogged with the formation of hydroglauberite and syngenite, respectively, the particles are overgrown with neoplasms and strengthen the gypsum stone matrix , which leads to an increase in physical and mechanical characteristics.
K2SO4+CaSO4⋅2H2O → K2Ca(SO4)2⋅H2O+Н2OK 2 SO 4 + CaSO 4 ⋅ 2H 2 O → K 2 Ca (SO 4 ) 2 ⋅H 2 O + H 2 O
10Na2SO4+6CaSO4⋅2H2O → 2Na10Ca3(SO4)8⋅6H2O10Na 2 SO 4 + 6CaSO 4 ⋅ 2H 2 O → 2Na 10 Ca 3 (SO 4 ) 8 ⋅ 6H 2 O
Данные реакции подтверждаются рентгенофазовым анализом (фиг.1).These reactions are confirmed by x-ray phase analysis (figure 1).
Таким образом, только при содержании в составе сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего 46,4-52,6 мас. % строительного гипса, 13-20 маc. % стеклобоя, 0,2-0,3 мас. % серной кислоты, затворенных 33,3-34,2 мас. % воды, создается оптимальная структура материала, тем самым обеспечивается увеличение пределов прочности при сжатии. При увеличении содержания компонентов в составе сердечника ГКЛ свыше указанных в составах 2 и 3 прочностные показатели уменьшаются до 15 МПа, за счет нарушения матрицы вяжущего вещества. При уменьшении содержания компонентов в составе сердечника ГКЛ ниже, указанных в составах 2 и 3, прочностные показатели снижаются до 14,3 МПа, вследствие недостаточного количества образовавшихся двойных солей - сингенита и гидроглауберита.Thus, only when the content in the composition of the core GCR based on the modified gypsum binder is 46.4-52.6 wt. % gypsum, 13-20 wt. % cullet, 0.2-0.3 wt. % sulfuric acid, trapped 33.3-34.2 wt. % water, an optimal material structure is created, thereby increasing the compressive strengths. With an increase in the content of components in the composition of the GCR core above those specified in compositions 2 and 3, the strength indicators decrease to 15 MPa, due to a violation of the matrix of the binder. With a decrease in the content of components in the composition of the GCR core lower than those indicated in compositions 2 and 3, the strength indices decrease to 14.3 MPa, due to the insufficient amount of the formed double salts - syngenite and hydrogluberite.
ГКЛ изготавливается путем литья полученной массы сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего на подложку (подготовленная основа в виде картонного листа и стекловолокнистой сетки) и затем накрывается слоем сетки и картонного листа.GCR is made by casting the obtained mass of the GCR core based on a modified gypsum binder onto a substrate (prepared base in the form of a cardboard sheet and fiberglass mesh) and then covered with a layer of mesh and cardboard sheet.
Использование заявляемого изобретения позволит увеличить прочностные показатели ГКЛ, снизить себестоимость, улучшить экологическую обстановку за счет переработки стеклобоя, загрязняющего окружающую среду, увеличить востребованность гипсокартонных изделий на рынке строительных материалов. В отличие от других существующих технологий, одним из главных преимуществ материала является использование широкого спектра видов стеклобоя без сортировки по химическому составу.The use of the claimed invention will increase the strength characteristics of GCR, reduce costs, improve the ecological situation by processing cullet polluting the environment, increase the demand for drywall products in the building materials market. Unlike other existing technologies, one of the main advantages of the material is the use of a wide range of types of cullet without sorting by chemical composition.
Кроме того, при использовании отходов оптического стекла (флинтов), материал обладает радиационно-защитными свойства, против β-излучения.In addition, when using optical glass waste (flints), the material has radiation protective properties against β radiation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100732A RU2645000C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Gypsum board panel core based on modified gypsum binding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100732A RU2645000C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Gypsum board panel core based on modified gypsum binding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645000C1 true RU2645000C1 (en) | 2018-02-15 |
Family
ID=61227103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017100732A RU2645000C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Gypsum board panel core based on modified gypsum binding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645000C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU887506A1 (en) * | 1980-02-13 | 1981-12-07 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительных Материалов И Изделий | Composition for making porous gypsum |
US20030084980A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-08 | Seufert James F | Lightweight gypsum wallboard and method of making same |
RU2305086C2 (en) * | 2002-10-29 | 2007-08-27 | Йосино Джипсум Ко., Лтд. | Light gypsum-cardboard manufacturing process |
RU77574U1 (en) * | 2008-04-07 | 2008-10-27 | Виталий Евгеньевич Пилкин | GYPSUM CARDON HEART |
RU2509743C2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-03-20 | Карджилл, Инкорпорейтед | Gypsum board panels and methods for production thereof |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100732A patent/RU2645000C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU887506A1 (en) * | 1980-02-13 | 1981-12-07 | Государственный Научно-Исследовательский Институт Строительных Материалов И Изделий | Composition for making porous gypsum |
US20030084980A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-08 | Seufert James F | Lightweight gypsum wallboard and method of making same |
RU2305086C2 (en) * | 2002-10-29 | 2007-08-27 | Йосино Джипсум Ко., Лтд. | Light gypsum-cardboard manufacturing process |
RU77574U1 (en) * | 2008-04-07 | 2008-10-27 | Виталий Евгеньевич Пилкин | GYPSUM CARDON HEART |
RU2509743C2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-03-20 | Карджилл, Инкорпорейтед | Gypsum board panels and methods for production thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rakhimova et al. | Influence of limestone content, fineness, and composition on the properties and microstructure of alkali-activated slag cement | |
Bakri et al. | Comparison of geopolymer fly ash and ordinary portland cement to the strength of concrete | |
Jitchaiyaphum et al. | Cellular lightweight concrete containing high-calcium fly ash and natural zeolite | |
Pangdaeng et al. | Influence of curing conditions on properties of high calcium fly ash geopolymer containing Portland cement as additive | |
Abdullah et al. | The relationship of NaOH molarity, Na2SiO3/NaOH ratio, fly ash/alkaline activator ratio, and curing temperature to the strength of fly ash-based geopolymer | |
Nagral et al. | Effect of curing temperature and curing hours on the properties of geo-polymer concrete | |
EP3907203B1 (en) | Inorganic foam based on calcium sulfoaluminate | |
CN103771817B (en) | A kind of desulfurated plaster foam concrete and preparation method thereof | |
CN102942381B (en) | Light building material prepared by using iron tailing and preparation method of light building material | |
Chi | Effects of sugar cane bagasse ash as a cement replacement on properties of mortars | |
Wazien et al. | Strength and density of geopolymer mortar cured at ambient temperature for use as repair material | |
RU2013133760A (en) | METHOD FOR PRODUCING IN-SITU EASY FILLER BASED ON FLY ASH | |
JP4911580B2 (en) | Low specific gravity lightweight foam concrete and method for producing the same | |
Madandoust et al. | Concrete made with zeolite and metakaolin: A comparison on the strength and durability properties | |
Wang et al. | Microstructure and mechanical properties of accelerated sprayed concrete | |
Kannan et al. | Strength and water absorption properties of ternary blended cement mortar using rice husk ash and metakaolin | |
Fadele et al. | Compressive strength of concrete containing palm kernel shell ash | |
Owaid et al. | Use of waste paper ash or wood ash as substitution to fly ash in production of geopolymer concrete | |
RU2407719C1 (en) | Raw mix for aerated concrete production | |
RU2645000C1 (en) | Gypsum board panel core based on modified gypsum binding | |
RU2355657C2 (en) | Raw mixture used for producing ash concretes, and preparation method thereof (versions) | |
Baghban | Thermal insulating cementitious composite containing aerogel and phosphate-based binder | |
Razali et al. | Revalorization of aquaculture waste: the performance of calcined mussel shells as partial cement replacement | |
US20210340064A1 (en) | Filler Made from Sorted Waste Materials for the Production of Cement-bound Shaped Bodies | |
RU2554981C1 (en) | Aluminosilicate acid-resistant binding agent, and method for its obtaining |