RU2786458C1 - Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления - Google Patents
Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786458C1 RU2786458C1 RU2022125324A RU2022125324A RU2786458C1 RU 2786458 C1 RU2786458 C1 RU 2786458C1 RU 2022125324 A RU2022125324 A RU 2022125324A RU 2022125324 A RU2022125324 A RU 2022125324A RU 2786458 C1 RU2786458 C1 RU 2786458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- binder
- citrogypsum
- foaming agent
- articles
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 3
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 12
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 2
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 2
- 230000002730 additional Effects 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 150000004683 dihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к области производства строительных материалов и может быть использована при производстве гипсовых изделий. Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий содержит вяжущее, наполнитель и 0,5%-ный водный раствор пенообразователя. При этом в качестве вяжущего используется гипсовое вяжущее, полученное обжигом цитрогипса при температуре 175°С, в качестве наполнителя - цитрогипс с размером частиц не более 112 мкм. Изготовление смеси осуществляется при следующих массовых соотношениях сырьевых компонентов, %: гипсовое вяжущее 57,1-73,4, цитрогипс 8,2-24,5, 0,5%-ный водный раствор пенообразователя - остальное. Способ изготовления изделий включает смешивание цитрогипса с гипсовым вяжущим, введение полученной сырьевой смеси в 0,5%-ный водный раствор пенообразователя, перемешивание, формование в пресс-форме с пластиковой внутренней поверхностью под давлением под давлением 2 МПа, с выдерживанием изделий при указанном давлении 30 с. Далее осуществляют выпрессовку и сушку в естественных условиях до постоянной массы. Техническим результатом является повышение прочности изделий, снижение расхода вяжущего, энергетических затрат на прессование, снижение металлоёмкости производства, повышение качества поверхности изделий. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при производстве гипсовых изделий.
Известен способ и состав для изготовления гипсовых изделий, при этом влажный природный двуводный гипс или цитрогипс смешивают с серной кислотой, а затем последовательно с сухой негашеной известью и водой затворения, затем полученную сырьевую смесь прессуют с одновременным удалением избытка воды затворения (Патент RU № 2132310 С1, опубл. 27.06.1999).
Недостатком данного способа является сложность процесса изготовления изделий, высокие затраты на их производство, а также низкая водостойкость изделий, невысокая прочность.
Также известен способ и состав изготовления гипсовых изделий заключающийся в том, что используют вспученный перлит (мелкий заполнитель) с размером гранул 75–100 мкм, который предварительно насыщают водой, отфильтровывают воду, не удерживаемую гранулами вспученного перлита, смешивают водонасыщенный перлит с гипсом, подают полученную смесь в пресс-форму для дальнейшего прессования и прессуют при давлении не менее 10 МПа. (Патент RU № 2525412 С1, опубл. 10.08.2014, бюл. № 22).
Основными недостатками данного состава и способа являются низкая прочность высокое водовяжущее (водогипсовое) соотношение; наличие дополнительных операций, связанных с необходимостью водонасыщения и фильтрации воды из перлита. Также, при данном технологическом решении сложно обеспечить постоянное водогипсовое соотношение, это связано с пренебрежением весом перлита, а также с тем, что фильтрация не обеспечивает полное удаление воды с поверхности перлита и при его дозировании свободная влага будет оставаться на всем оборудовании, задействованном в данной операции. Колебание водогипсового отношения негативно отражается на обеспечении постоянства прочностных характеристик конечных изделий.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип является состав и способ изготовления гипсовых изделий заключающийся в том, что мелкий заполнитель – отход производства перлита (перлитовая пыль с размером гранул 5–100 мкм, насыпной плотностью – 75 кг/м3) смешивают с водой с последующим введением модифицированного гипсового вяжущего, полученного обжигом цитрогипса во вращающейся печи при температуре 120–140 °С, с удельной поверхностью 600–650 м2/кг и формуют пресс-формах под давлением 10 МПа, с выдерживанием изделий при указанном давлении 30 сек. (Патент RU № 2 693 808 (С1), опубликовано: 04.07.2019 Бюл. № 19).
Основными недостатками данного состава и способа являются низкая прочность, повышенные энергетические затраты на прессование и металлоёмкость (металлические формы), необходимость использования перлитовой пыли, что повышает затраты на сырье, связанные с ее закупкой и транспортировкой; высокое содержание в смеси гипсового вяжущего, что увеличивает стоимость изделий, также низкое содержании наполнителя (перлита) в смеси (1,5 %) не обеспечивает получение изделий с высоким качеством поверхности, высокая адгезия гипсового вяжущего к металлической форме способствует образованию дефектов на поверхности изделий виде отслоений и клинов.
Изобретение направлено на повышение прочности изделий, снижение расхода вяжущего, затрат на сырье, энергетических затрат на прессование, снижение металлоёмкости производства, повышения качества поверхности изделий.
Это достигается тем, что сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий содержит вяжущее, наполнитель, при этом в качестве вяжущего используется гипсовое вяжущее, полученное обжигом цитрогипса при температуре 175 °С, в качестве наполнителя – цитрогипс с размером частиц не более 112 мкм, и 0,5 %-й водный раствор пенообразователя, выпрессовка изделий осуществляется в пресс-формах с пластиковой внутренней поверхностью при следующих массовых соотношениях сырьевых компонентов, % :
гипсовое вяжущее – 57,1–73,4;
цитрогипс – 8,2–24,5;
0,5%-й раствор пенообразователя – остальное.
Способ изготовления гипсового камня, включает приготовление формовочной массы, формование в пресс-форме, выпресовку, сушку при этом приготовление формовочной массы осуществляется в следующей последовательности: приготовление сырьевой смеси путем смешивания вяжущего и наполнителя, приготовление 0,5%-го раствора пенообразователя, добавление сырьевой смеси в раствор пенообразователя, перемешивание, формование в пресс-формах с пластиковой внутренней поверхностью под давлением 2 МПа, с выдерживанием изделий при указанном давлении 30 сек., выпресовка и сушка в естественных условиях до постоянной массы.
Характеристики используемых материалов.
1. Наполнитель – отход биохимического синтеза лимонной кислоты – цитрогипс, с размером частиц не более 112 мкм. Химический состав цитрогипса представлен в таблице 1
Таблица 1
Химический состав цитрогипса
Содержание оксидов, % | ||||
CaO | SO3 | SiO2 | MgO | п.п.п. |
50,85 | 48,32 | 0,317 | 0,146 | остальное |
2. Гипсовое вяжущее – обожжённый цитрогипс с удельной поверхностью 300–350 м2/кг.
Гипсовое вяжущее, получаем путем обжига цитрогипса при температуре 175 °С.
1. Пенообразователь «Пеностром». Характеристики пенообразователя представлены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристики пенообразователя «Пеностром»
Показатели | Значения |
Плотность при 20 °C, кг/м3 | в пределах – 1020–1090 |
Водородный показатель (pH) 1% водного раствора | в пределах – 7,5–10,0 |
Кинематическая вязкость, при 20 °C, мм2·с-1 | не более – 40 |
Температура застывания, °C | не выше, минус – 3 |
Устойчивость пены, с | не менее – 240 |
Кратность пены | не менее – 4 |
4. Вода ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия».
Разработанные составы сырьевой смеси и прочностные показатели исследуемого состава изделий и прототипа приведены в таблице 3.
Таблица 3
Составы сырьевой смеси и физико-механические характеристики
исследуемых прессованных гипсовых изделий
Вид изделий | Расход материала % по масс. | Водовяжущее отношение |
Давление прессования, МПа | Предел прочности при сжатии через 2 часа после прессования, МПа | Предел прочности при сжатии сухих изделий, МПа |
|||
Гипсовое вяжущее | Перлитовая пыль | Цитрогипс | 0,5%-й раствор пенообразователя | |||||
исследуемый состав №1 | 73,4 | – | 8,2 | 18,4 | – | 2 | 16 | 27 |
исследуемый состав №2 | 65,3 | – | 16,3 | 18,4 | – | 2 | 13 | 25 |
исследуемый состав №3 | 57,1 | – | 24,5 | 18,4 | – | 2 | 12 | 20 |
прототип | 83 | 1,5 | – | 15,5 | 0,18-0,19 | 10 | 15–16 | 19-20 |
Пример (таблица 3 состав №3): цитрогипс в количестве 2,45 кг (24,5 % по массе) и гипсовое вяжущее в количестве 5,71 кг (57,1 % по массе), смешивают до получения однородной массы. Далее полученная сырьевая смесь засыпается в 0,5%-й водный раствор пенообразователя, взятый в количестве 1,84 л (18,4 % по массе) с последующим тщательным перемешиванием до получения однородной формовочной массы. После чего полученная формовочная масса направляется в пресс-форму с пластиковой внутренней поверхностью и производится прессование под давлением 2 МПа, длительность выдерживания под указанным давлением составляет 30 сек, далее осуществляется выпресовка и сушка в естественных условиях до постоянной массы
Разработанный способ изготовления изделий при предлагаемом соотношении компонентов, наличие в системе раствора пенообразователя и пресс-формы с пластиковой внутренней поверхностью способствует максимальному и однородному уплотнение формовочной смеси. Низкая адгезия материала формы к формовочной массе и дополнительный эффект от использования пенообразователя, обеспечивают получение изделий с высоким качеством поверхности, а также способствуют росту плотности гипсового камня и, как следствие, его прочности при низких давлениях прессования.
Введение в состав сырьевой смеси цитрогипса также способствует снижению себестоимости изделия за счет сокращения расхода на гипсовое вяжущее и затрат, связанных с закупкой и транспортировкой перлитовой пыли.
Исходя из того, что цитрогипс представляет собой отход биохимического синтеза лимонной кислоты данное изобретение, также позволяет значительно снизить нагрузку на окружающую среду.
Применение указанного давления (2 МПа) и режима формования изделий способствует снижению энергетических затрат. Использование пресс-формы с пластиковой внутренней поверхностью и низкое давление прессования, существенно снижает металлоемкость производства, низкая адгезия материала формы к формовочной массе позволяет отказаться от смазочных материалов, что сокращает длительность процесса, за счет отказа от данной операции, а также снижает затраты, связанные с закупкой смазочных материалов.
Снижение давления прессования ниже 2 МПа и повышение содержание наполнителя (цитрогипса) в системе выше 24,5 % способствует снижению средней плотности изделий и, как следствие, прочности, ниже значений прочности прототипа. В тоже время, увеличение давление прессования выше 2 МПа и снижение содержания наполнителя (цитрогипса) повышает энергетические затраты на производство и затраты на сырье – гипсовое вяжущее. При полном исключении цитрогипса и пенообразователя на поверхности изделии наблюдается появление дефектов.
Увеличение дозировки раствора пенообразователя выше 18,4 % или концентрации пенообразователя выше 0,5 % не способствует повышению физико-механических (средняя плотность, прочность) характеристик изделий, но отрицательно сказывается на их себестоимости.
Claims (3)
1. Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий, содержащая вяжущее, наполнитель и раствор пенообразователя, отличающаяся тем, что в составе сырьевой смеси используется гипсовое вяжущее, полученное обжигом цитрогипса при температуре 175°С, в качестве наполнителя - цитрогипс с размером частиц не более 112 мкм, 0,5%-ный водный раствор пенообразователя, изготовление смеси осуществляется при следующих массовых соотношениях сырьевых компонентов, %:
2. Способ изготовления прессованных гипсовых изделий по п. 1, включающий приготовление формовочной массы, формование, выпрессовку, сушку, отличающийся тем, что приготовление формовочной массы осуществляется в следующей последовательности: смешивание цитрогипса с гипсовым вяжущим, введение полученной сырьевой смеси в 0,5%-ный раствор пенообразователя, перемешивание, формование в пресс-форме с пластиковой внутренней поверхностью под давлением 2 МПа, с выдерживанием изделий при указанном давлении 30 с, выпрессовку и сушку в естественных условиях до постоянной массы.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786458C1 true RU2786458C1 (ru) | 2022-12-21 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0834654A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Nippon Steel Chem Co Ltd | コンクリートの製造方法 |
RU2132310C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1999-06-27 | Белгородский завод лимонной кислоты АО "Цитробел" | Способ изготовления гипсовых изделий |
RU2411220C1 (ru) * | 2009-12-14 | 2011-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сырьевая смесь для изготовления конструктивного теплоизоляционного пенобетона |
RU2693808C1 (ru) * | 2018-07-13 | 2019-07-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса и способ их изготовления |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0834654A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-06 | Nippon Steel Chem Co Ltd | コンクリートの製造方法 |
RU2132310C1 (ru) * | 1997-07-16 | 1999-06-27 | Белгородский завод лимонной кислоты АО "Цитробел" | Способ изготовления гипсовых изделий |
RU2411220C1 (ru) * | 2009-12-14 | 2011-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сырьевая смесь для изготовления конструктивного теплоизоляционного пенобетона |
RU2693808C1 (ru) * | 2018-07-13 | 2019-07-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса и способ их изготовления |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПЕНООБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕНОСТРОМ. Размещено 14.04.2022. https://web.archive.org/web/20220414174113/http://spo.ru/foamers/penostrom-tu-2481-001-22299560-99. Найдено 31.10.2022. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2392245C1 (ru) | Сухая строительная смесь для приготовления ячеистого бетона | |
RU2394007C2 (ru) | Сухая смесь для производства ячеистого газофибробетона | |
CN114773000A (zh) | 一种高强抗压绿色再生混凝土及其制备工艺 | |
EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
RU2786458C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2793093C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2793098C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2793100C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2791333C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2787485C1 (ru) | Сырьевая смесь для прессованных гипсовых изделий и способ их изготовления | |
RU2536693C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления неавтоклавного газобетона и способ приготовления неавтоклавного газобетона | |
CN109265114A (zh) | 一种高强度路面砖及其制备方法 | |
RU2693808C1 (ru) | Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса и способ их изготовления | |
RU2278093C1 (ru) | Сырьевая смесь для приготовления аэрированного газозолобетона с пониженным водосодержанием | |
RU2339595C1 (ru) | Облицовочная плитка | |
RU2433975C1 (ru) | Способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона | |
RU2803561C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления фибропенобетона | |
RU2410364C1 (ru) | Способ изготовления неавтоклавного пенобетона | |
RU2600398C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения | |
RU2778880C1 (ru) | Стеклощелочное вяжущее | |
RU2413691C1 (ru) | Сырьевая смесь и способ изготовления стеновых и строительных камней | |
RU2536535C1 (ru) | Бетонная смесь | |
RU2795804C1 (ru) | Сырьевая смесь для геополимерного пенобетона и способ ее получения | |
RU2181707C2 (ru) | Состав для изготовления легкобетонных изделий | |
SU1152944A1 (ru) | Бетонна смесь |