RU2556097C2 - Ускоритель схватывания для гидратации гипса - Google Patents
Ускоритель схватывания для гидратации гипса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556097C2 RU2556097C2 RU2013130661/03A RU2013130661A RU2556097C2 RU 2556097 C2 RU2556097 C2 RU 2556097C2 RU 2013130661/03 A RU2013130661/03 A RU 2013130661/03A RU 2013130661 A RU2013130661 A RU 2013130661A RU 2556097 C2 RU2556097 C2 RU 2556097C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brushite
- gypsum
- suspension
- crushed
- calcium sulfate
- Prior art date
Links
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
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
-
- 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
- C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/10—Accelerators; Activators
- C04B2103/12—Set accelerators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ускорителю схватывания для гидратации гипса, в частности к ускорителю схватывания, который уменьшает период начальной индукции, замедляющий схватывание гипса. Технический результат заключается в быстром инициировании кристаллизации. Гипсовый продукт содержит матрицу кристаллов дигидрата сульфата кальция с измельченными кристаллами брушита, распределенными в указанной матрице, при этом измельченная суспензия брушита присутствует в количествах от примерно 0,013% до примерно 1,7% по массе сухого брушита в пересчете на массу дигидрата сульфата кальция. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к ускорителю схватывания для гидратации гипса. Более конкретно, оно относится к ускорителю схватывания, который уменьшает период начальной индукции, замедляющий схватывание гипса.
Свежедобытый гипс известен как природный гипс. Он представляет собой руду, содержащую дигидрат сульфата кальция, также известный как гипс, штукатурка или фарфоровая глина. Во многих отложениях природный гипс содержит по меньшей мере 50% по массе дигидрата сульфата кальция. Дигидрат сульфата кальция обжигают при температурах выше 150°C для удаления части гидратационной воды, в результате чего образуется полугидрат сульфата кальция, также известный как обожженный гипс, строительный гипс, алебастр, семигидрат сульфата кальция или гемигидрат сульфата кальция. При добавлении к воде полугидрат сульфата кальция кристаллизуется с водой с повторным образованием дигидрата. В ходе протекания такой реакции образуется и затвердевает переплетенная матрица кристаллов дигидрата сульфата кальция. Реакцию изображают уравнением:
CaSO4·1/2H2O+3/2H2O→CaSO4·2H2O.
Как известно, многие вещества увеличивают скорость гидратации полугидрата сульфата кальция. Время схватывания обусловлено одним из двух механизмов. Существует первоначальная задержка или индукционный период, во время которого образуются несколько "пусковых" кристаллов. После такого индукционного периода, скорость реакции возрастает до номинальной скорости. Большинство ускорителей схватывания увеличивают скорость гидратации. Например, большинство сульфатных соединений действуют как ускорители схватывания в соответствии с принципом Ле Шателье. Известно немного веществ, которые уменьшают индукционный период. Наиболее хорошо известным из них является дигидрат сульфата кальция.
Добытый неразмолотый природный гипс не эффективен как ускоритель схватывания для реакций гидратации. Измельчение дигидрата сульфата кальция открывает свежие центры зародышеобразования, которые ускоряют образование двуводного гипса. Воздействие влажностью деактивирует центры зародышеобразования в течение всего лишь нескольких часов. Как известно, для защиты активной поверхности измельченный дигидрат сульфата кальция обрабатывают крахмалом, таким как сахар, для предотвращения окисления. При добавлении к суспензии обожженного гипса и воды крахмал быстро растворяется и открывает активные центры кристаллообразования. Активные центры кристаллообразования действуют как "затравочные" кристаллы, способствующие образованию кристаллов дигидрата сульфата кальция в сцепленной матрице. Примеры сульфата кальция с покрытием представляют собой HRA и CSA, описанные в патентах США №№2078199 и 3573947, соответственно, каждый из которых в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки.
Другой известный ускоритель схватывания описан в патенте США №6409825, включенном в настоящий документ посредством ссылки. Такой ускоритель схватывания содержит измельченный дигидрат сульфата кальция в воде с по меньшей мере одной добавкой, выбранной из группы, состоящей из органического фосфонового соединения, фосфатсодержащего соединения или их смесей. Как и в случае CSA и HRA, частицы гипса действуют как ускорители первоначальной кристаллизации при реакциях гидратации. Такой конкретный ускоритель схватывания проявляет значительную долговечность и сохраняет свою эффективность в течение долгого времени, так что влажный ускоритель схватывания гипса можно изготовить, хранить и даже транспортировать через недели и месяцы после его производства. Влажный ускоритель схватывания гипса используют в количестве от примерно 5 до примерно 80 фунтов на тысячу квадратных футов (от 24,3 до 390 г/м2) плиты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому варианту реализации изобретения, суспензию или пасту брушита объединяют с полугидратом сульфата кальция и водой с получением суспензии гипса. Брушит ведет себя подобно дигидрату сульфата кальция в том, что он действует как затравочный кристалл и быстро инициирует кристаллизацию. Неожиданно было обнаружено, что суспензия брушита не разрушается со временем или под воздействием влажности, как делает дигидрат сульфата кальция. Таким образом, брушит не требует нанесения покрытия для сохранения своей активности в течение времени по сравнению с ускорителями схватывания на основе дигидрата сульфата кальция.
Другой неожиданный результат настоящего изобретения состоит в том, что брушит в суспензионной форме действует как ускоритель схватывания. В целом, фосфаты и фосфонаты известны как сильные замедлители схватывания в реакциях гидратации гипса. Сухой порошкообразный брушит не действует как ускоритель схватывания. Было неожиданно, что суспензия брушита окажется таким эффективным ускорителем схватывания.
Указанный ускоритель схватывания также отличается от других дисперсных ускорителей схватывания тем, что не требуются дополнительные добавки ни для инициирования, ни для сохранения эффективности продукта. Будучи в форме водной пасты или суспензии, активность суспензии брушита сохраняется в течение недель. Это позволяет уменьшить стоимость ускорителя схватывания по сравнению с другими известными твердыми ускорителями схватывания, для получения которых требуется внесение добавок.
Продукт на основе гипса, полученный с применением влажного брушита в качестве ускорителя схватывания, представляет собой второй вариант реализации изобретения. Указанный продукт содержит молекулы брушита, встроенные как часть матрицы дигидрата сульфата кальция, и распределен в матрице. При применении в качестве затравки дигидрата сульфата кальция с покрытием, в продукте присутствует остаток добавленного крахмала. При применении брушита никаких добавок не используют, что позволяет получить гипсовый продукт с меньшим количеством нарушений в кристаллической матрице.
Способ получения суспензии, содержащей брушит, представляет собой третий вариант реализации настоящего изобретения. Указанный способ включает измельчение брушита в воде. Влажный брушит объединяют с полугидратом сульфата кальция и водой с образованием суспензии гипса. Продукт получают из суспензии гипса и оставляют отверждаться. Сравнимое ускорение схватывания достигают без стадии совместного измельчения твердого брушита с крахмалом или формирования покрытия из крахмала. Брушит можно применять в продуктах, в которых используют другие твердые ускорители схватывания.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одним из главных компонентов суспензии гипса является полугидрат сульфата кальция. Полугидрат сульфата кальция образует по меньшей мере две кристаллические формы в зависимости от способа обжига. Альфа-обожженный гипс получают непрерывным способом или способом с применением крупнокускового гипса, при котором дигидрат сульфата кальция обжигают под давлением. Альфа-обожженный гипс образует менее игольчатые кристаллы, чем бета-обожженный гипс, благодаря чему кристаллы плотно упакованы и образуется более плотная и прочная штукатурка. Такая морфология кристаллов позволяет воде легко протекать между кристаллами, при этом для получения текучей суспензии гипса требуется меньше воды. Для бета-обожженного гипса характерны более удлиненные кристаллы. Указанная кристаллическая структура приводит к получению менее плотного продукта, поскольку такие кристаллы упакованы более свободно. Бета-форма также требует большее количество воды для разжижения обожженного гипса. В изделиях, для которых важным качеством является твердость, обычно предпочтителен альфа-обожженный гипс, несмотря на более высокую стоимость и ограниченную доступность.
При выборе обожженного гипса для применения, бета-обожженный гипс часто выбирают вследствие его легкой доступности и пониженной стоимости. Поскольку бета-обожженный гипс также более распространен, стоимость его транспортировки и хранения может быть ниже, чем в случае альфа-формы. Однако такая кристаллическая структура затрудняет изготовление прочного плотного гипса, поскольку для получения суспензии гипса с заданной текучестью требуется большее количество воды. Если гипс сухой, в кристаллической матрице остаются пустоты, ранее занимаемые водой, что ослабляет матрицу и приводит к получению продукта с меньшей прочностью, чем гипс, изготовленный с применением меньших количеств воды. Выбор кристаллической формы зависит от конечного применения суспензии гипса. Суспензия гипса с низким содержанием воды, такая как суспензия, полученная с применением альфа-обожженного гипса, особенно подходит для такого изделия, как наливной пол, для которого важна прочность. Когда следует минимизировать стоимость продукта, часто выбирают бета-обожженный гипс. Присутствие ангидрида сульфата кальция в качестве второстепенной части полугидрата сульфата кальция также включено в настоящее изобретение.
Еще одной подходящей кристаллической формой является синтетический гипс. Синтетический гипс представляет собой побочный продукт десульфуризации дымовых газов на электростанциях, работающих на угле. В некоторых изделиях его можно использовать взаимозаменяемо с природным каменным гипсом. Если не указано иное, подразумевают, что ссылка на "полугидрат сульфата кальция" включает альфа-обожженный гипс, бета-обожженный гипс, синтетический гипс, ангидрид сульфата кальция или их комбинации.
В суспензии гипса полугидрат сульфата кальция составляет от примерно 50% до примерно 99% относительно сухих компонентов по массе. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, полугидрат сульфата кальция составляет от примерно 70% до примерно 98% по массе относительно сухих компонентов.
Еще одним компонентом суспензии гипса является суспензия брушита. Брушит представляет собой гидрофосфат кальция (CaHPO4·2H2O), природное минеральное вещество, также известное как водный дикальцийфосфат. Было обнаружено, что влажный брушит можно применять в суспензиях гипса в качестве ускорителя схватывания. Не смотря на то что большинство ускорителей схватывания увеличивают скорость реакции, после того как реакция началась, влажный брушит в форме пасты или суспензии действует с уменьшением индукционного периода, который представляет собой временной промежуток между добавлением катализатора и началом протекания заметной реакции. В случае обожженного гипса, гидратация представляет собой экзотермическую реакцию. Степень протекания реакции гидратации часто измеряют на основании роста температуры суспензии гипса. При использовании суспензии брушита в качестве ускорителя схватывания температура суспензии гипса начинает расти быстрее. Не желая быть связанными теорией, полагают, что суспензия брушита действует путем формирования затравочных кристаллов для образования дигидрата сульфата кальция. В схваченном продукте, кристалл брушита и вода, которая переносила указанный кристалл, становятся неотъемлемой частью кристаллической матрицы дигидрата сульфата кальция, распределенной в продукте.
В отличие от других твердых ускорителей схватывания, суспензия брушита не теряет активность со временем. Активные центры на кристалле брушита, которые катализируют гидратацию обожженного гипса, не разрушаются на протяжении недель. Было обнаружено, что выдержанный брушит в суспензии проявляет такую же эффективность, что и суспензия свежеизмельченного брушита без обработки. Суспензия брушита, которая была выдержана в течение более 24 часов, является более предпочтительной, чем дигидрат сульфата кальция, так как она не требует нанесения покрытия или внесения добавки для сохранения ее способности образовывать затравочные кристаллы.
Влажный ускоритель схватывания брушита получают путем влажного измельчения брушита любым подходящим способом. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, размер частиц измельченного брушита составляет менее 40 микрон. Брушит измельчают, при необходимости, для достижения размера частиц примерно от 1 микрона до примерно 20 микрон. Предпочтительный способ измельчения реализуют в шаровой мельнице. Для оптимального измельчения используют мелющие тела (шары), более большие и более плотные, чем исходные частицы брушита. Согласно одному из вариантов реализации изобретения, 50 граммов брушита измельчают с помощью 34 шаров в присутствии 60 кубических сантиметров воды. Удовлетворительную пасту брушита получают через 45 минут.
Относительные количества воды и брушита могут представлять собой любое подходящее соотношение. При использовании влажного измельчения, количество воды должно быть достаточно для проведения влажного измельчения. Для снижения стоимости хранения и транспортировки ускорителя схватывания количество воды, сверх того, что необходимо для измельчения, следует свести к минимуму. Согласно некоторым предпочтительным вариантам реализации изобретения, измельченный брушит образует пасту или густую суспензию. Добавление избытка воды не влияет на эффективность продукта, поэтому можно получить менее вязкий ускоритель схватывания, если объем или масса воды не является проблемой. В некоторых вариантах реализации изобретения используют воду в количестве по меньшей мере 40% по массе относительно суспензии брушита.
Суспензию брушита используют для катализа гидратации суспензии гипса в количестве, обеспечивающем от примерно 0,015% до примерно 2% сухого брушита в пересчете на массу сухого полугидрата сульфата кальция. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, суспензию брушита используют в количестве от примерно 0,1% до примерно 1% в пересчете на массу сухого полугидрата сульфата кальция. Точное количество, которое следует выбрать, зависит от нескольких факторов. Источник обожженного гипса влияет на скорость схватывания, так как некоторые примеси действуют как ускорители или замедлители схватывания. При выборе количества ускорителя схватывания также следует учитывать условия обработки. При производстве гипсовых панелей, количество ускорителя схватывания выбирают таким образом, чтобы обеспечить заданную степень отверждения при резке с применением режущего ножа. На высокоскоростной производственной линии, обшивочная плита, например, отверждена на 40-45% при резке ножом. На низкоскоростной установке продукт может быть отвержден на 60% при резке ножом. Если суспензия гипса содержит слишком много ускорителя, в смесительном оборудовании может произойти кристаллизация дигидрата. Слишком маленькое количество ускорителя ведет к замедлению работы производственной линии, так что продукт оказывается отвержденным в достаточной мере, чтобы его можно было обрабатывать или разрезать. Чтобы сбалансировать перечисленные факторы, количество ускорителей схватывания или замедлителей схватывания может нуждаться в корректировке.
Также предполагают, что суспензию брушита можно использовать в комбинации с другими ускорителями схватывания. Поскольку брушит уменьшает индукционный период, согласно некоторым вариантам реализации изобретения, его используют с ускорителями схватывания, которые увеличивают скорость гидратации, ускоряя, таким образом, оба аспекта механизма реакции. Как известно, многие ускорители схватывания влияют на скорость реакции гидратации. Такие ускорители включают, но не ограничиваются ими, кислоты, сульфатные соединения, в том числе сульфат алюминия, поташ и бисульфат натрия, и т.п. В других вариантах реализации изобретения объединяют суспензию брушита с другими соединениями, которые уменьшают индукционный период. Как показано выше, дигидрат сульфата кальция, также известный как природный гипс, хорошо известен в качестве ускорителя схватывания. Свежеизмельченный природный гипс можно применять в качестве дополнительного ускорителя схватывания, так же как измельченный природный гипс, покрытый сахаром или другим крахмалом, или влажный ускоритель схватывания гипса, описанный выше.
Суспензию гипса получают путем объединения суспензии брушита, полугидрата сульфата кальция и воды. Хотя брушит будет наиболее эффективен при одновременном добавлении суспензии брушита и обожженного гипса, суспензию брушита можно добавить практически в любой момент, начиная от момента перед добавлением обожженного гипса к воде для затворения до момента после выгрузки суспензии гипса из смесителя. Перед получением суспензии гипса, суспензию брушита часто объединяют с другими влажными ингредиентами с получением сухой смеси компонентов. Для проявления заметного ускорения схватывания, суспензию брушита добавляют к суспензии гипса перед индукционным периодом для завершения реакции гидратации. Например, ее можно добавить в техническую воду перед добавлением других компонентов продукта, одновременно с добавлением или после него. Суспензию брушита поочередно добавляют к суспензии гипса отдельно от других ингредиентов. При производстве гипсовых панелей, желательно получить продукт, отвержденный на 50%, при резке ножом, на котором разрезают панели. Для регулирования степени протекания реакции можно использовать место добавления брушита. Для достижения требуемой степени отверждения также можно увеличить или уменьшить количество ускорителя схватывания.
Другие сухие добавляемые компоненты выбирают в зависимости от природы требуемого продукта. Во многих случаях, нет необходимости тщательно смешивать сухие ингредиенты. Добавление измеренных количеств сухих ингредиентов, например, с помощью устройства для опорожнения мешков осуществляют надлежащим образом, чтобы выдержать по существу одновременное воздействие воды на все сухие ингредиенты.
Суспензию гипса превращают в продукт с помощью любых способов, известных в данной области техники. Для настила полов, суспензию гипса выливают непосредственно на подготовленный участок, на который требуется настелить пол. Строительные панели изготавливают путем заливки суспензии гипса на облицовочный материал, путем отливки суспензии гипса или фильцевания смеси суспензии гипса и волокон. Во всех продуктах, изготовленных с применением суспензии гипса, брушит включен в сцепленную матрицу из частиц гипса и распределен по всему продукту.
В примерах, приведенных ниже, соединенные двухдюймовые образцы в форме кубиков были исследованы с точки зрения плотности и прочности на сжатие. Были изготовлены кубические пресс-формы путем герметизации дна пресс-формы с помощью технического вазелина для предотвращения утечки и смазывания пресс-форм общепринятой смазкой для форм, такой как WD-40. Образец наливали в вершину кубиков, пока они не были заполнены приблизительно на ¾. С помощью маленького шпателя образец энергично перемешивали из угла в угол в течение 3-5 секунд, устраняя все имеющиеся в кубике пузырьки.
Затем кубики заполняли до слегка переполненного состояния, а оставшийся образец выливали в чашку для отверждения для дополнительного исследования. Избыток образца удаляли из кубических пресс-форм путем выравнивания через 10 минут после схватывания по Вика и кубики осторожно вынимали из пресс-форм. Их помещали в 110°F (43°C) печь с принудительной подачей воздуха на всю ночь или до достижения постоянной массы. Плотность образцов определяли путем взвешивания нескольких высушенных кубиков с помощью следующей формулы:
Плотность (фунт/фут3)=(Масса кубиков × 0,47598) ÷ количество кубиков.
Соединенные кубики использовали для испытания на прочность на сжатие, применяя установку для испытаний прочности на сжатие. Кубики помещали между двух пластин. При сжатии пластин на кубики действовала сила. Устройство регистрировало силу в фунтах, необходимую для разрушения кубика. Суммарную силу в фунтах пересчитывали в фунты на квадратный дюйм (psi) путем деления на площадь поверхности образца, в этом случае 4 дюйма2.
ПРИМЕР 1
Ускорение схватывания DCPDH было изучено с помощью исследования роста температуры. Когда происходит ускорение схватывания с образованием кристаллической матрицы дигидрата, температура суспензии гипса поднимается вследствие выделения теплоты при кристаллизации. Температуры приведены в °C (°F). Скорость экзотермической реакции DCPDH в суспензии гипса согласно примеру 1 определяли, используя нагревательную систему (TRS). Устройство TRS представляет собой электронный термодатчик, который измерял теплоту, выделяющуюся при экзотермической реакции гидратации полугидрата сульфата кальция с получением дигидрата сульфата кальция. Каждый образец содержал 250 граммов суспензии гипса, которую вымачивали 10 секунд и перемешивали вручную в течение 10 секунд. Термодатчик помещали в чашку, в которую была налита суспензия. Указанную чашку помещали в квази-термостабильную среду (пенопластовый контейнер). Данные о температуре собирали с помощью компьютеризированной системы сбора данных. Собранные данные приведены ниже, в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2 | ||||
Рост температуры твердых ускорителей схватывания | ||||
Время | CSA | HRA | Свежий DCPDH | Выдержанный DCPDH |
0,2 | 24,0 (75,2) | 24,0 (75,2) | 23,7 (74,6) | 23,0 (73,4) |
0,3 | 23,9 (75,1) | 24,1 (75,4) | 23,8 (74,8) | 23,5 (74,3) |
0,4 | 24,0 (75,2) | 24,2 (75,6) | 23,8 (74,9) | 23,7 (74,7) |
0,5 | 24,1 (75,3) | 24,3 (75,8) | 23,9 (75,1) | 24,0 (75,2) |
0,6 | 24,1 (75,4) | 24,4 (76,0) | 24,0 (75,2) | 24,1 (75,3) |
0,7 | 24,2 (75,5) | 24,5 (76,1) | 24,1 (75,3) | 24,2 (75,5) |
0,8 | 24,2 (75,5) | 24,6 (76,3) | 24,1 (75,4) | 24,3 (75,7) |
0,9 | 24,3 (75,7) | 24,7 (76,5) | 24,2 (75,6) | 24,4 (76,0) |
1,0 | 24,3 (75,8) | 24,8 (76,7) | 24,3 (75,8) | 24,5 (76,1) |
1,1 | 24,4 (75,9) | 24,9 (76,9) | 24,4 (75,9) | 24,6 (76,3) |
1,2 | 24,4 (76,0) | 25,0 (77,0) | 24,4 (76,0) | 24,7 (76,5) |
1,3 | 24,5 (76,1) | 25,1 (77,2) | 24,6 (76,2) | 24,8 (76,6) |
1,4 | 24,6 (76,3) | 25,3 (77,6) | 24,7 (76,5) | 24,9 (76,9) |
1,5 | 24,7 (76,5) | 24,4 (77,8) | 24,8 (76,7) | 25,1 (77,1) |
1,6 | 24,8 (76,6) | 25,6 (78,0) | 24,9 (76,8) | 25,3 (77,3) |
1,7 | 24,8 (76,7) | 25,7 (78,2) | 25,0 (77,0) | 25,3 (77,5) |
1,8 | 24,9 (76,9) | 25,8 (78,5) | 25,1 (77,2) | 25,4 (77,7) |
1,9 | 25,1 (77,2) | 26,1 (79,0) | 25,3 (77,6) | 25,6 (78,1) |
2,0 | 25,2 (77,4) | 26,2 (79,2) | 24,4 (77,8) | 25,7 (78,3) |
2,1 | 25,3 (77,5) | 26,4 (79,5) | 25,6 (78,1) | 25,8 (78,5) |
2,2 | 25,4 (77,7) | 26,6 (79,8) | 25,7 (78,3) | 26,0 (78,8) |
2,3 | 25,6 (78,1) | 26,9 (80,5) | 26,0 (78,8) | 26,3 (79,3) |
2,4 | 25,7 (78,3) | 26,9 (80,5) | 26,1 (79,0) | 26,4 (79,6) |
Приведенная выше таблица демонстрирует рост исходной температуры, полученный при применении суспензии брушита в качестве ускорителя схватывания. По сравнению с CSA или HRA, брушит обеспечивает похожий профиль роста температуры. Это доказывает, что DCPDH (брушит) ускоряет реакции гидратации с помощью того же механизма, то есть за счет образования затравочных кристаллов и уменьшения индукционного периода.
Также сравнивали активность свежеизмельченного брушита (свежий DCPDH) и суспензии брушита, которая была измельчена через более чем 48 часов после получения (выдержанный DCPDH). Не наблюдается значительного отличия в профилях роста температуры свежей и выдержанной суспензий брушита. Однако общеизвестно, что выдержанный природный гипс теряет свою эффективность в качестве ускорителя схватывания.
ПРИМЕР 2
CSA и HRA получали с применением 5% масс. сахарного покрытия, как описано выше. Измельченный дигидрат фосфата дикальция ("DCPDH") получали путем измельчения 50 граммов дигидрата фосфата дикальция с 60 см3 воды в шаровой мельнице с 34 шарами в течение 45 минут. Измельченный DCPDH не имел защитного покрытия. Образцы в виде 500 граммов строительного гипса из Детройта объединяли с ускорителями схватывания, приведенными в таблице 1, и 700 граммами воды с получением суспензии гипса. Количество суспензии брушита в формуле 3 было выбрано таким образом, чтобы ввести в суспензию гипса 2,5 грамма твердой фазы. Для каждой композиции получили и исследовали три образца. Каждый образец приведен ниже в таблице 1, вместе со средними значениями для каждого образца.
ТАБЛИЦА 1 | ||||
Формула | Ускоритель схватывания | Сухая масса, кг (фунт) | Плотность, кг/см3 (фунт/дюйм3) | Прочность на сжатие, МПа (psi) |
1 | 2,5 грамма HRA, Детройт | 39,8 (87,8) | 1,16 (41,8) | 7,11 (1032) |
39,9 (88,0) | 1,16 (41,9) | 7,31 (1060) | ||
39,9 (88,0) | 1,16 (41,9) | 7,29 (1058) | ||
среднее значение | 39,9 (88,0) | 1,16 (41,9) | 7,24 (1050) | |
2 | 2,5 грамма CSA, Сутард | 39,5 (87,0) | 1,15 (41,4) | 6,83 (991) |
39,7 (87,6) | 1,15 (41,7) | 6,40 (928) | ||
39,4 (86,9) | 1,15 (41,4) | 6,76 (981) | ||
среднее значение | 39,6 (87,2) | 1,15 (41,5) | 6,67 (967) | |
3 | 5,5 грамма DCPDH | 39,3 (86,6) | 1,14 (41,2) | 7,08 (1027) |
39,5 (87,1) | 1,15 (41,4) | 7,07 (1026) | ||
39,3 (86,6) | 1,14 (41,2) | 7,07 (1026) | ||
среднее значение | 39,4 (86,8) | 1,14 (41,3) | 7,07 (1026) | |
4 | 11 граммов DCPDH | 39,3 (86,6) | 1,14 (41,2) | 7,16 (1039) |
39,3 (86,7) | 1,14 (41,3) | 7,07 (1026) | ||
39,3 (86,6) | 1,14 (41,2) | 7,14 (1036) | ||
среднее значение | 39,9 (86,6) | 1,14 (41,2) | 7,13 (1034) |
Этот пример показывает, что прочность на сжатие продукта, изготовленного с применением DCPDH, сравнима с прочностью природных гипсов с покрытием CSA или HRA.
Хотя в настоящей заявке был показан и описан конкретный вариант реализации ускорителя схватывания для гидратации гипса, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны изменения и модификации без выхода за рамки настоящего изобретения в его более широких аспектах и как изложено в прилагаемой формуле изобретения.
Claims (9)
1. Гипсовый продукт, содержащий:
матрицу кристаллов дигидрата сульфата кальция с измельченными кристаллами брушита, распределенными в указанной матрице, при этом измельченная суспензия брушита присутствует в количествах от примерно 0,013% до примерно 1,7% по массе сухого брушита в пересчете на массу дигидрата сульфата кальция.
матрицу кристаллов дигидрата сульфата кальция с измельченными кристаллами брушита, распределенными в указанной матрице, при этом измельченная суспензия брушита присутствует в количествах от примерно 0,013% до примерно 1,7% по массе сухого брушита в пересчете на массу дигидрата сульфата кальция.
2. Гипсовый продукт по п.1, отличающийся тем, что указанный измельченный брушит не имеет покрытия.
3. Гипсовый продукт по п.1, отличающийся тем, что размер частиц измельченного брушита составляет примерно от 1 микрона до примерно 20 микрон.
4. Гипсовый продукт по п.1, отличающийся тем, что измельченный брушит выдержан более 48 часов в суспензии с водой после измельчения.
5. Способ получения гипсового изделия, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают полугидрат сульфата кальция;
обеспечивают суспензию измельченного брушита, при этом суспензия брушита присутствует в количествах от примерно 0,015% до примерно 2% по массе сухого брушита в пересчете на массу сухого полугидрата сульфата кальция;
смешивают суспензию брушита, полугидрат сульфата кальция и воду с получением суспензии гипса;
формируют продукт из указанной суспензии гипса; и
дают суспензии гипса схватиться.
обеспечивают полугидрат сульфата кальция;
обеспечивают суспензию измельченного брушита, при этом суспензия брушита присутствует в количествах от примерно 0,015% до примерно 2% по массе сухого брушита в пересчете на массу сухого полугидрата сульфата кальция;
смешивают суспензию брушита, полугидрат сульфата кальция и воду с получением суспензии гипса;
формируют продукт из указанной суспензии гипса; и
дают суспензии гипса схватиться.
6. Способ по п.5, дополнительно содержащий выдерживание указанной суспензии брушита с получением выдержанной суспензии брушита перед указанным этапом смешивания.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что размер частиц измельченного брушита на этапе обеспечения суспензии измельченного брушита составляет менее 40 микрон.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что размер частиц измельченного брушита на этапе обеспечения суспензии измельченного брушита составляет от примерно 1 микрона до примерно 20 микрон.
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что этап, на котором формируют продукт из указанной суспензии гипса, содержит нанесение суспензии гипса на облицовочный материал, отливку суспензии гипса и формирование панели.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/976,190 | 2010-12-22 | ||
US12/976,190 US8226766B2 (en) | 2010-12-22 | 2010-12-22 | Set accelerator for gypsum hydration |
PCT/US2011/064118 WO2012087608A1 (en) | 2010-12-22 | 2011-12-09 | Set accelerator for gypsum hydration |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013130661A RU2013130661A (ru) | 2015-01-27 |
RU2556097C2 true RU2556097C2 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=45464855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130661/03A RU2556097C2 (ru) | 2010-12-22 | 2011-12-09 | Ускоритель схватывания для гидратации гипса |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8226766B2 (ru) |
EP (1) | EP2655290B1 (ru) |
JP (1) | JP5859564B2 (ru) |
KR (1) | KR101881810B1 (ru) |
CN (1) | CN103402944B (ru) |
AR (1) | AR084734A1 (ru) |
AU (1) | AU2011349855B2 (ru) |
BR (1) | BR112013014176A2 (ru) |
CA (1) | CA2822230C (ru) |
DK (1) | DK2655290T3 (ru) |
HR (1) | HRP20171586T1 (ru) |
HU (1) | HUE034935T2 (ru) |
MX (1) | MX2013006668A (ru) |
MY (1) | MY181761A (ru) |
NZ (1) | NZ612106A (ru) |
PL (1) | PL2655290T3 (ru) |
PT (1) | PT2655290T (ru) |
RU (1) | RU2556097C2 (ru) |
WO (1) | WO2012087608A1 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5710823B1 (ja) | 2014-05-08 | 2015-04-30 | 吉野石膏株式会社 | 石膏硬化体、石膏板、石膏硬化体の製造方法、石膏ボードの製造方法 |
JP6559551B2 (ja) * | 2015-11-18 | 2019-08-14 | 株式会社トクヤマ | フッ素溶出量を低減した二水石膏の製造方法 |
CN109279799B (zh) * | 2017-07-20 | 2021-10-22 | 北新集团建材股份有限公司 | 板材促凝剂的添加方法及其制成的纸面石膏板 |
CN109278192B (zh) * | 2017-07-21 | 2021-10-01 | 北新集团建材股份有限公司 | 石膏板促凝剂的添加方法及其制成的石膏板 |
CN108129118A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-08 | 应城市嘉鸿技术服务科技有限公司 | 一种石膏浆料及由该石膏浆料制备的抗形变石膏制品 |
CN108439846A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-08-24 | 曲靖师范学院 | 一种用于β半水石膏加速水合日落黄促凝剂 |
CN109265045A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-25 | 曲靖师范学院 | 一种用于β半水石膏加速水合硬化的甲基橙促凝剂 |
CN109734344B (zh) * | 2019-03-05 | 2021-03-30 | 昆明川金诺化工股份有限公司 | 一种利用半水磷石膏制备水泥缓凝剂的方法 |
CN113772985B (zh) * | 2021-09-06 | 2022-11-08 | 北新建材(苏州)有限公司 | 一种高效促凝剂的制备方法及*** |
CN116246722B (zh) * | 2023-03-10 | 2023-11-28 | 一夫科技股份有限公司 | 一种硬石膏快速水化的智能控制方法及*** |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2001105384A (ru) * | 1998-07-30 | 2003-03-27 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление постоянной деформации, способ и состав для его изготовления |
RU2007143982A (ru) * | 2005-04-27 | 2009-06-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани (Us) | Влажный ускоритель схватывания гипса, способы, композиция и изделие из нее |
RU2373170C2 (ru) * | 2005-04-27 | 2009-11-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Способы и системы для получения суспензии термостойкого ускорителя и добавления суспензии ускорителя в водную дисперсию обожженного гипса после смесителя |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1829746A (en) | 1925-01-17 | 1931-11-03 | Mckenzie Mortar Company | Hardening and waterprocofing composition for lime and the like products |
US2078199A (en) | 1936-10-02 | 1937-04-20 | United States Gypsum Co | Heatproofed set-stabilized gypsum plaster |
US2987407A (en) | 1957-08-19 | 1961-06-06 | Casius Corp Ltd | Method for accelerating the setting of hydraulic binders |
US3645916A (en) | 1967-11-02 | 1972-02-29 | William Cornelius Hall | Metallic mortars |
US3573947A (en) | 1968-08-19 | 1971-04-06 | United States Gypsum Co | Accelerator for gypsum plaster |
US4082563A (en) | 1976-12-20 | 1978-04-04 | Tile Council Of America | Sag resistant mortar compositions |
FR2388771A1 (fr) | 1977-04-29 | 1978-11-24 | Lafarge Sa | Platre obtenu a partir de phosphogypses et procede pour son obtention |
DE2844266C2 (de) | 1978-10-11 | 1984-10-31 | Giulini Chemie Gmbh, 6700 Ludwigshafen | Hartgips, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
US4376831A (en) | 1982-04-01 | 1983-03-15 | Chevron Research Company | Phosphoric acid treated sulfur cement-aggregate compositions |
US4619655A (en) | 1984-01-26 | 1986-10-28 | University Of North Carolina | Plaster of Paris as a bioresorbable scaffold in implants for bone repair |
US4801355A (en) | 1987-01-16 | 1989-01-31 | United States Gypsum Company | Tabular acicular gypsum and method of filling paper |
US5462722A (en) | 1991-04-17 | 1995-10-31 | Liu; Sung-Tsuen | Calcium phosphate calcium sulfate composite implant material |
US5569325A (en) | 1991-04-22 | 1996-10-29 | Condea Vista Company | Process for growing crystals |
US7150879B1 (en) | 1995-05-19 | 2006-12-19 | Etex Corporation | Neutral self-setting calcium phosphate paste |
RU2237640C2 (ru) * | 1998-07-30 | 2004-10-10 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление постоянной деформации, способ и состав для его изготовления |
US6642285B1 (en) | 1999-02-02 | 2003-11-04 | Robert Mathys Stiftung | Implant comprising calcium cement and hydrophobic liquid |
JP5383961B2 (ja) * | 1999-12-09 | 2014-01-08 | ドクトル.ハー.ツェー.ロベルト マシーズ スティフツング | マグネシウム塩で安定化されたブラッシュ石水硬セメント |
SE520688C2 (sv) | 2000-04-11 | 2003-08-12 | Bone Support Ab | Ett injicerbart ersättningsmaterial för benmineral |
SE517168C2 (sv) * | 2000-07-17 | 2002-04-23 | Bone Support Ab | En komposition för ett injicerbart ersättningsmaterial för benmineral |
US6409825B1 (en) | 2000-11-22 | 2002-06-25 | United States Gypsum Company | Wet gypsum accelerator and methods, composition, and product relating thereto |
US6765153B2 (en) | 2001-06-14 | 2004-07-20 | David M. Goodson | Method for making improved ceramic cement compositions containing a dispersed seeded phase and a method and apparatus for producing seed crystals |
US7252841B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-08-07 | Skeletal Kinetics, Llc | Rapid setting calcium phosphate cements |
DE102004060666B3 (de) * | 2004-12-15 | 2006-03-30 | Heraeus Kulzer Gmbh | Antibiotikum/Antibiotika enthaltendes Knochenersatzmaterial mit retardierender Wirkstofffreisetzung |
EP1933892B1 (en) * | 2005-09-09 | 2012-12-12 | Wright Medical Technology, Inc. | Composite bone graft substitute cement and articles produced therefrom |
JP4908817B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2012-04-04 | 川崎重工業株式会社 | 石こう硬化体の安定化処理方法および安定化処理装置 |
WO2007122804A1 (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-01 | Next21 K.K. | 像形成用組成物,像形成用組成物を用いた立体像の製造方法及び3次元構造体の製造方法 |
CN101816807B (zh) * | 2010-02-05 | 2013-02-13 | 深圳兰度生物材料有限公司 | 一种用于个性化治疗的骨修复材料 |
EP2353619A1 (en) | 2010-02-09 | 2011-08-10 | Bone Support AB | Preparation of Bone Cement Compositions |
-
2010
- 2010-12-22 US US12/976,190 patent/US8226766B2/en active Active
-
2011
- 2011-12-09 KR KR1020137017390A patent/KR101881810B1/ko active IP Right Grant
- 2011-12-09 MY MYPI2013701048A patent/MY181761A/en unknown
- 2011-12-09 JP JP2013546197A patent/JP5859564B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-09 EP EP11806040.9A patent/EP2655290B1/en not_active Not-in-force
- 2011-12-09 NZ NZ612106A patent/NZ612106A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-12-09 PT PT118060409T patent/PT2655290T/pt unknown
- 2011-12-09 BR BR112013014176A patent/BR112013014176A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-12-09 AU AU2011349855A patent/AU2011349855B2/en not_active Ceased
- 2011-12-09 RU RU2013130661/03A patent/RU2556097C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-12-09 WO PCT/US2011/064118 patent/WO2012087608A1/en active Application Filing
- 2011-12-09 MX MX2013006668A patent/MX2013006668A/es active IP Right Grant
- 2011-12-09 CA CA2822230A patent/CA2822230C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-09 HU HUE11806040A patent/HUE034935T2/en unknown
- 2011-12-09 DK DK11806040.9T patent/DK2655290T3/da active
- 2011-12-09 PL PL11806040T patent/PL2655290T3/pl unknown
- 2011-12-09 CN CN201180059372.6A patent/CN103402944B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-19 AR ARP110104778A patent/AR084734A1/es not_active Application Discontinuation
-
2017
- 2017-10-18 HR HRP20171586TT patent/HRP20171586T1/hr unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2001105384A (ru) * | 1998-07-30 | 2003-03-27 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление постоянной деформации, способ и состав для его изготовления |
RU2007143982A (ru) * | 2005-04-27 | 2009-06-10 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани (Us) | Влажный ускоритель схватывания гипса, способы, композиция и изделие из нее |
RU2373170C2 (ru) * | 2005-04-27 | 2009-11-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Способы и системы для получения суспензии термостойкого ускорителя и добавления суспензии ускорителя в водную дисперсию обожженного гипса после смесителя |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY181761A (en) | 2021-01-06 |
EP2655290A1 (en) | 2013-10-30 |
DK2655290T3 (da) | 2017-11-13 |
PL2655290T3 (pl) | 2017-11-30 |
KR101881810B1 (ko) | 2018-07-25 |
HUE034935T2 (en) | 2018-03-28 |
JP2014500227A (ja) | 2014-01-09 |
AR084734A1 (es) | 2013-06-05 |
EP2655290B1 (en) | 2017-08-02 |
WO2012087608A1 (en) | 2012-06-28 |
BR112013014176A2 (pt) | 2018-05-15 |
CA2822230C (en) | 2019-10-29 |
US20120160133A1 (en) | 2012-06-28 |
MX2013006668A (es) | 2013-07-29 |
CN103402944A (zh) | 2013-11-20 |
AU2011349855B2 (en) | 2015-01-22 |
NZ612106A (en) | 2015-05-29 |
RU2013130661A (ru) | 2015-01-27 |
PT2655290T (pt) | 2017-10-02 |
KR20130143623A (ko) | 2013-12-31 |
JP5859564B2 (ja) | 2016-02-10 |
CN103402944B (zh) | 2016-10-26 |
AU2011349855A1 (en) | 2013-05-02 |
HRP20171586T1 (hr) | 2017-12-01 |
US8226766B2 (en) | 2012-07-24 |
CA2822230A1 (en) | 2012-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2556097C2 (ru) | Ускоритель схватывания для гидратации гипса | |
EP1161404B1 (en) | Calcined gypsum hydration enhancing additives | |
US5015449A (en) | Process for making construction grade calcium sulfate alpha-hemihydrate from moist finely divided gypsum obtained from a power plant flue gas desulfurization | |
RU2404334C2 (ru) | Быстросохнущие гипсовые изделия | |
CN101563303B (zh) | 半水合硫酸钙的处理方法 | |
EP0151452B1 (de) | Verfahren zur Schnellerstarrung einer giessfähigen Rohmischung und Verwendung hiervon | |
CA2869782C (en) | A method of modifying beta stucco using diethylene-triamine-pentaacetic acid | |
IL125768A (en) | Composite gypsum product with water resistance | |
TW200930681A (en) | Decreased evaporation with retarder for a high water to stucco ratio lightweight board | |
RU2668581C2 (ru) | Облегченная гипсовая плита с улучшенной прочностью и способ ее изготовления | |
KR20080041727A (ko) | 벽판 충전제로서 개질된 랜드플라스터 | |
JP2013540097A (ja) | 湿潤石膏促進剤を製造する方法 | |
KR102408499B1 (ko) | 고온 및 높은 습도 수준에서의 에이징을 통한 스투코 특성의 개선 | |
US20230382793A1 (en) | Plaster formula with increased porosity | |
WO2023229996A1 (en) | Pottery plaster formula with increased porosity | |
RU2446126C1 (ru) | Сухая строительная смесь для получения газогипса | |
MX2008002926A (en) | Modified landplaster as a wallboard filler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201210 |