RU2188176C2 - Raw material mixture for preparation of gypsum concrete - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of building materials; applicable in manufacture of light-weight gypsum blocks and structures. SUBSTANCE: raw material mixture includes plaster of Paris, foamed polymer, limestone, water and additive. Foamed polymer is used in the form of polyurethane foam crumb. Limestone is used in the form of ground limestone. Additive is in the form of fluffed-up cellulose. Raw material mixture contains the following ratio of components, wt. %: plaster of Paris, 15.2-53.0; polyurethane foam crumb, 1.5-4.2; ground limestone, 17.0-37.0; fluffed-up cellulose, 1,6-4.2; water, the balance. EFFECT: increased strength with preserved bulk density and heat conductance. 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использована при изготовлении облегченных гипсовых блоков и конструкций преимущественно конструкционно теплоизоляционного назначения. The invention relates to the building materials industry and can be used in the manufacture of lightweight gypsum blocks and structures, mainly structurally insulating purposes.

Известны сырьевые смеси для изготовления гипсобетона, включающие полуводный гипс и органический теплоизоляционный наполнитель (см., например, А.С. СССР 1315432 А1, С 04 В 28/14, 1987). Однако получаемые изделия не обладают должной прочностью и объемной массой. Known raw mixes for the manufacture of gypsum concrete, including semi-aquatic gypsum and organic heat-insulating filler (see, for example, AS USSR 1315432 A1, C 04 B 28/14, 1987). However, the resulting products do not have the required strength and bulk density.

Наиболее близким по составу и сущности к предлагаемой композиции является сырьевая смесь, включающая (мас. %): полуводный гипс 14,1-53,8; вспененный полимер - пенополистирол 1,6-4,2; известняк молотый 17,7-42,3; вода 26,9-39,4 (П. И. Гордиенко, Ф.Л. Коновалов, А.П. Меркин. Строительный раствор, А. С. СССР 3346267, кл. С 04 В 38/08, 28/4, опубл. 18.12.1972, бюлл. 23). The closest in composition and essence to the proposed composition is a raw mix, including (wt.%): Semi-aquatic gypsum 14.1-53.8; foamed polymer - expanded polystyrene 1.6-4.2; ground limestone 17.7-42.3; water 26.9-39.4 (P.I. Gordienko, F.L. Konovalov, A.P. Merkin. Mortar, A.S. USSR 3346267, class 04 04 38/08, 28/4, publ. 12/18/1972, bull. 23).

Недостатком известного технического решения является относительно низкая механическая прочность сопоставительно с значениями объемной массы и теплопроводности. A disadvantage of the known technical solution is the relatively low mechanical strength in comparison with the values of bulk density and thermal conductivity.

Изобретение направлено на повышение прочности при сохранении характеристик по объемной массе теплопроводности. The invention is aimed at increasing strength while maintaining the characteristics of the bulk mass of thermal conductivity.

Это достигается тем, что сырьевая смесь, включающая полуводный гипс, вспененный полимер, известняк, воду и добавку, где в качестве вспененного полимера используют пенополиуретановую крошку, в качестве известняка - известняковую муку и в качестве добавки используют целлюлозу распушенную - отходы целлюлозно-бумажной промышленности при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полуводный гипс - 15,2-53,0
Пенополиуретановая крошка - 1,5-4,2
Известняковая мука - 17,0-37,0
Целлюлоза распушенная - 1,6-4,2
Вода - Остальное
Отличительным признаком предлагаемого технического решения является использование пенополиуретановых отходов, известняковой муки и, кроме того, волокнистой добавки - отходов целлюлозно-бумажной промышленности при указанном выше соотношении.This is achieved by the fact that the raw mix, including semi-aquatic gypsum, foamed polymer, limestone, water and an additive, where polyurethane foam is used as foamed polymer, limestone powder is used as limestone and fluffy pulp is used as an additive - waste from the pulp and paper industry the following ratio of components, wt.%:
Semi-aquatic gypsum - 15.2-53.0
Polyurethane foam crumb - 1.5-4.2
Limestone flour - 17.0-37.0
Fluff pulp - 1.6-4.2
Water - Else
A distinctive feature of the proposed technical solution is the use of polyurethane foam waste, limestone flour and, in addition, a fibrous additive - waste from the pulp and paper industry at the above ratio.

Совместное использование крошек пенополиуретана известковой муки и волокон целлюлозы позволяет повысить физико-механические характеристики гипсоизделий при сохранении объемной массы и теплопроводности. The combined use of crumbs of polyurethane foam of lime flour and cellulose fibers allows to increase the physical and mechanical characteristics of gypsum products while maintaining bulk density and thermal conductivity.

Использование известковой муки взамен известняка молотого приводит к образованию в изделии большего количества структурных микропустот, что связано с разложением карбоната кальция в результате воздействия сернокислотной составляющей при гидролитическом расщеплении гипса (рН≈3). The use of lime flour instead of ground limestone leads to the formation of a greater number of structural microvoids in the product, which is associated with the decomposition of calcium carbonate as a result of exposure to the sulfuric acid component during hydrolytic decomposition of gypsum (pH≈3).

В работе используют следующие материалы: полуводный гипс марки Г-4 (ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые); техническая вода (ТУ 23732-79); пенополиуретановые крошки - отходы завода им. Серго размером частиц 2-10 мм, объемной массой 0,02-0,03 г/см³; целлюлоза распушенная - отходы целлюлозно-бумажной промышленности, известняковая мука (ГОСТ 1405-78).The following materials are used in the work: G-4 semi-aquatic gypsum (GOST 125-79 Gypsum gypsum); process water (TU 23732-79); polyurethane foam crumbs - waste plant them. Sergo particle size of 2-10 mm, bulk density of 0.02-0.03 g / cm ³ ; fluff pulp - waste from the pulp and paper industry, limestone flour (GOST 1405-78).

Учитывая, что в материалах прототипа (а.с. 346267) не указана марка гипса, а согласно ГОСТ 125-79 марка гипса может варьировать в широком интервале от Г-2 (δ_сж=2 МПа) до Г-25 (δ_сж=25 МПа), нами были получены и испытаны образцы по прототипу также с гипсом Г-4 (Камско-Устьинское местонахождение Татарстана, Аракчинский гипсовый завод). Сопоставление свойств велось с данным составом.Given that in the materials of the prototype (a.s. 346267) the gypsum grade is not indicated, and according to GOST 125-79, the gypsum grade can vary in a wide range from G-2 (δ _compress = 2 MPa) to G-25 (δ _compress = 25 MPa), we obtained and tested prototype samples also with gypsum G-4 (Kama-Ustinsky location of Tatarstan, Arakchinsky gypsum plant). A comparison of the properties was carried out with this composition.

Предлагаемую сырьевую смесь готовят: пенополиуретановые крошки перемешивают в сухом виде с распушенной целлюлозой. Последняя закрепляется на поверхности пенополиуретана путем механических зацеплений и за счет электризации поверхности при взаимном трении частиц. Открытые поры и поверхность крошек блокируются целлюлозой. Сухосмесь совмещают путем перемешивания с известняком. Вводят гипс. Систему перемешивают. Вводят при перемешивании постепенно требуемое количество воды. Формуют образцы-балочки 40х40х160 мм. После схватывания образцы расформовывают. The proposed raw mix is prepared: polyurethane foam chips are mixed in dry form with fluff pulp. The latter is fixed on the surface of the polyurethane foam by mechanical engagement and due to the electrification of the surface during mutual friction of the particles. Open pores and surface crumbs are blocked by cellulose. The dry mix is combined by mixing with limestone. Gypsum is introduced. The system is mixed. The required amount of water is introduced gradually with stirring. Form samples-beams 40x40x160 mm. After setting, the samples are unformed.

Высушивают до постоянной массы при 6-70^oС. Проводят испытания по ГОСТ 23789-79. "Вяжущие гипсовые. Методы испытания".It is dried to constant weight at 6-70 ^o C. Tests are carried out according to GOST 23789-79. "Astringent gypsum. Test methods."

Испытание на теплопроводность образцов проводили по ГОСТ 7076-99. "Методы определения теплопроводности" на приборе ИТСМ-1. The thermal conductivity test of the samples was carried out according to GOST 7076-99. "Methods for determining thermal conductivity" on the device ITSM-1.

Примеры конкретного приготовления сырьевой смеси и данные физико-механических испытаний сведены в таблицу. Предлагаемые композиции 2, 3, 4, запредельные 1 и 5, по прототипу 6. Examples of specific preparation of the raw mix and the data of physical and mechanical tests are summarized in the table. The proposed composition 2, 3, 4, beyond 1 and 5, according to the prototype 6.

Из таблицы видно, что прочность при сжатии и при изгибе готовых изделий (примеры 2, 3, 4), существенно выше по сравнению с известным техническим решением. Показатели по объемной массе и теплопроводности остаются приблизительно на том же уровне. The table shows that the compressive strength and bending of finished products (examples 2, 3, 4) are significantly higher compared to the known technical solution. The indicators for bulk density and thermal conductivity remain at approximately the same level.

Применение сырьевой смеси за пределами заявленного состава не приводит к достижению поставленной цели (примеры 1 и 5). The use of the raw mix outside the claimed composition does not lead to the achievement of the goal (examples 1 and 5).

Claims (1)

Сырьевая смесь для изготовления гипсобетона, включающая полуводный гипс, вспененный полимер, известняк, воду и добавку, отличающаяся тем, что в качестве вспененного полимера используют пенополиуретановую крошку, в качестве известняка - известняковую муку, а в качестве добавки - целлюлозу распушенную при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полуводный гипс - 15,2-53,0
Пенополиуретановая крошка - 1,5-4,2
Известняковая мука - 17,0-37,0
Целлюлоза распушенная - 1,6-4,2
Вода - ОстальноеThe raw material mixture for the production of gypsum concrete, including semi-aquatic gypsum, foamed polymer, limestone, water and an additive, characterized in that polyurethane foam is used as foamed polymer, limestone powder is used as limestone, and fluffy cellulose is used as an additive in the following ratio of components, wt.%:
Semi-aquatic gypsum - 15.2-53.0
Polyurethane foam crumb - 1.5-4.2
Limestone flour - 17.0-37.0
Fluff pulp - 1.6-4.2
Water - Else

Images