RU2619617C1 - Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит - Google Patents
Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619617C1 RU2619617C1 RU2016113650A RU2016113650A RU2619617C1 RU 2619617 C1 RU2619617 C1 RU 2619617C1 RU 2016113650 A RU2016113650 A RU 2016113650A RU 2016113650 A RU2016113650 A RU 2016113650A RU 2619617 C1 RU2619617 C1 RU 2619617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- composition
- metakaolin
- water
- portland cement
- 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
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
- C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
-
- 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
- C04B28/147—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form beta-hemihydrate
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных плит и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна. Технический результат заключается в увеличении сроков схватывания смеси, придании самоуплотняющейся способности, повышении прочности, увеличении водостойкости и морозостойкости, упрощении производства. Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит включает, мас.%: полуводный гипс 51,1-51,8, портландцемент 12,9-13,6, целлюлозное волокно 3,1-3,5, пуццолановый компонент – метакаолин 2,1-2,4, поликарбоксилатный эфир «Одолит-К» 0,764-0,79, регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,162-0,19, гомогенная смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» 0,046-0,061, вода 29,828-27,659, при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных плит и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна.
Известна сырьевая смесь для изготовления строительных изделий, включающая, мас. ч.: строительный гипс 9-12, асбестоцементные отходы 12-15, портландцемент 3,9-7,0, зола-унос 13,7-19,15, песок 27-37 и вода - остальное (SU 1574556 A1, С04В 11/30, опубл. 30.06.1990). Недостатком данного изобретения являются относительно невысокие показатели прочности при изгибе, а также канцерогенность асбестосодержащих компонентов сырьевой смеси.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является композиция для изготовления гипсоволокнистых плит, включающая мас. %: полуводный гипс 78,2-85,62, портландцемент 11,85-7,6, целлюлозное волокно 9,5-6,3, технические лигносульфонаты 0,45-0,48 (RU 2084419 С1, МПК С04В 28/14, опубл. 20.07.1997).
Недостатками данного изобретения являются сложный технологический процесс производства гипсоволокнистых плит, включающий процессы вакууммирования, прессования и сушки образцов, невысокие показатели физико-механических характеристик, таких как водостойкость, предел прочности при изгибе и плотности получаемых гипсоволокнистых плит. Также недостатком изобретения является отсутствие в составе композиции пуццоланового компонента, необходимого для исключения образования высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита, в твердеющем гипсоцементном камне, что приводит к возникновению внутренних напряжений и снижению эксплуатационных характеристик готовых изделий с течением времени. Все это ограничивает область применения изделий на основе данной композиции.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение плотности, пределов прочности при изгибе и сжатии, водостойкости, морозостойкости гипсоволокнистых плит на основе низкомарочного полуводного гипса и портландцемента с одновременным упрощением технологического процесса путем исключения таких операций, как вакууммирование и прессование. Одной из задач является исключение образования эттрингита в процессе гидратации гипсоцементной композиции путем введения в состав гипсоволокнистых плит пуццоланового компонента. Повышение физико-механических характеристик, таких как плотность, пределы прочности при изгибе и сжатии, водостойкость, морозостойкость, позволит изготавливать гипсоволокнистые плиты меньшей толщины, по сравнению с изделиями по прототипу, при равных показателях прочности, что приводит к снижению материалоемкости производства, массы изделий и, как следствие, к снижению массы подоблицовочных конструкций. Это позволит значительно расширить область применения получаемых гипсоволокнистых плит как для внутренней, так и для наружной отделки зданий и сооружений.
Техническим результатом предлагаемого решения является удлинение сроков схватывания гипсоволокнистой смеси, придание ей самоуплотняющейся способности, повышение пределов прочности при изгибе и сжатии гипсоволокнистых плит, увеличение их водостойкости и морозостойкости при одновременном упрощении производства за счет исключения таких технологических операций, как вакууммирование и прессование.
Поставленная задача достигается тем, что композиция для изготовления гипсоволокнистых плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличается тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - метакаолин, поликарбоксилатный эфир «Одолит-К», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», гомогенную смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» и воду, при следующем содержании компонентов, мас. %:
Полуводный гипс | 51,1-51,8 |
Портландцемент | 12,9-13,6 |
Целлюлозное волокно | 3,1-3,5 |
Пуццолановый компонент - метакаолин | 2,1-2,4 |
Поликарбоксилатный эфир «Одолит-К» | 0,764-0,79 |
Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» | 0,162-0,19 |
Гомогенная смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» | 0,046-0,061 |
Вода | 29,828-27,659 |
при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г.
Применение в составе гипсоволокнистой композиции пуццоланового компонента - метакаолина с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г позволяет регулировать содержание высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита (3CaO-Al2O4-3CaSO4-(31-32)H2O) в составе матрицы, что исключает возникновение внутренних напряжений в гипсоволокнистом камне и снижение его эксплуатационных показателей с течением времени. Необходимое количество пуццоланового компонента в составе гипсоволокнистой композиции определяли по концентрации оксида кальция, содержащегося в специальных препаратах, представляющих собой водные суспензии полуводного гипса, портландцемента и метакаолина, при условии, чтобы концентрация оксида кальция на пятые сутки не превышала 1,1 г/л, а на седьмые сутки была менее 0,85 г/л.
Применение в составе гипсоволокнистой композиции поликарбоксилатного эфира «Одолит-К» снижает водопотребность смеси и повышает прочностные характеристики изделий, применение регулятора сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» увеличивает время жизнеспособности готовой смеси, что выражается в удлинении сроков схватывания. Сочетание указанных выше поликарбоксилатного эфира и регулятора сроков схватывания и твердения придает гипсоволокнистой композиции самоуплотняющуюся способность. Применение гомогенной смеси олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» способствует формированию более плотной поровой структуры затвердевшего камня и приводит к повышению водостойкости и морозостойкости образцов гипсоволокнистых плит. Применение в их составе целлюлозных волокон с указанной степенью помола приводит к связыванию компонентов матрицы на микро- и макроуровне, что выражается в формировании оптимальной структуры дисперсно-армированного материала и в значительном повышении прочностных показателей готовых изделий.
Применение в составе гипсоволокнистой композиции указанных выше компонентов в указанном соотношении приводит к синергетическому эффекту и позволяет достичь требуемый технический результат.
Для изготовления гипсоволокнистой композиции использовали следующие материалы:
Полуводный гипс марки Г6БII производства ООО «Аракчинский гипс» (ГОСТ 125-79);
Портландцемент ПЦ 400 Д0 Н Вольского завода;
Пуццолановая добавка - метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г (ТУ 5729-098-12615988-2013). Для приготовления образцов использовали метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г;
Целлюлозные волокна - целлюлоза хвойная сульфатная небеленая марок ИСК производства ОАО «Соломбальский ЦБК» (СТО 00279189-2-2007, ТУ 13-00279189-06-2001);
Водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732;
Пластификатор первой группы с ускоряющим и самоуплотняющим действием на основе поликарбоксилатов «Одолит-К», произведенный по ТУ 5745-01-96326574-08, представляет собой полупрозрачную вязкую жидкость в водном растворе без содержания хлора, производства ООО «Сервис-Групп», плотностью 1,06 г/см3, рН при 20°С - 6,9;
Регулятор сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» производства ООО «Инновационные Технологии», суперпластификатор первой группы, представляет собой сополимер на основе эфиров карбоновых кислот с добавлением фосфатного компонента темно-коричневого цвета с плотностью (при 20°С) 1,24 г/см3, массовая доля сухого вещества 20-30%;
Гомогенная смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» производства ОАО «Химпром» г. Новочебоксарск по ТУ 2435-427-05763441-2004. Эмпирическая формула: RO-[-Si(OR)2 O-]m-R, R=C2H5. Представляет собой прозрачную жидкость плотностью при температуре 20°С - 1,06 г/см3, массовая доля двуокиси кремния - 41%, массовая доля тетраэтоксисилана - 12,7%, массовая доля хлористого водорода - 0,02%, массовая доля этилового спирта - 0,15%.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом: в работающий смеситель заливают расчетное количество воды, в которую добавляют заранее отдозированные поликарбоксилатный эфир «Одолит-К», суперпластификатор первой группы «Бест-ТБ», гомогенную смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» и армирующие волокна. Затем производят весовую дозировку полуводного гипса, портландцемента, метакаолина и осуществляют перемешивание до получения однородной массы. Далее из полученной смеси производят формование образцов гипсоволокнистых плит.
Количество воды затворения подбирается из условия обеспечения нормальной густоты гипсоволокнистой композиции по ГОСТ 23789-79.
Также были проведены испытания образцов по прототипу с использованием в составе вяжущего полуводного гипса марки Г6БII производства ООО «Аракчинский гипс».
Через 28 и 90 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность затвердевших образцов, водопоглощение, а также сроки схватывания гипсоволокнистой смеси определяли в соответствие с ГОСТ 23789-79. Морозостойкость изделий определяли в соответствии с ГОСТ 7025-91. Водостойкость образцов определяли по их коэффициенту размягчения, равному отношению пределов прочности при сжатии сухих образцов к водонасыщенным. За критерий самоуплотняющейся способности приняли способность гипсоволокнистой смеси занять весь объем формы с образованием ровных поверхностей под собственным весом без дополнительных внешних воздействий.
Составы гипсоволокнистых композиций приведены в таблице 1, результаты механических испытаний изготовленных образцов и образцов по прототипу приведены в таблице 2.
Из приведенных данных следует, что максимальные показатели прочности на сжатие и изгиб достигаются при содержании в составе вяжущего полуводного гипса в пределах 51,1-51,8% от общей массы композиции, портландцемента - 12,9-13,6%, метакаолина с гидравлической активностью 1238 мг/г - 2,1-2,4%. При введении поликарбоксилатного эфира «Одолит-К», регулятора сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» и гомогенной смеси олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» в количестве, меньшем указанных в таблице 1 (состав 2), наблюдается снижение показателей исследуемых свойств по сравнению с заявляемыми пределами. При их введении в количестве больше указанных в таблице 1 (состав 4) исследуемые свойства гипсоволокнистой композиции увеличиваются незначительно.
Изделия, полученные согласно предлагаемому изобретению, обладают высокими прочностными характеристиками, водостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. Использование полимерного поликарбоксилатного эфира «Одолит-К», суперпластификатора первой группы «Бест-ТБ» и водной гомогенной смеси олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» позволяет получить самоуплотняющуюся гипсоволокнистую смесь и увеличить время ее жизнеспособности.
Введение пуццоланового компонента - метакаолина с гидравлической активностью 1238 мг/г позволяет исключить образование эттрингита в гипсоволокнистом камне и снижение эксплуатационных характеристик гипсоволокнистых плит с течением времени.
Кроме того, исключение сложных операций вакууммирования и прессования, а также использование низкомарочного полуводного гипса и портландцемента общестроительного назначения марки М400 позволяют упростить технологический процесс изготовления изделий и снизить их стоимость.
Claims (3)
- Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - метакаолин, поликарбоксилатный эфир «Одолит-К», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», гомогенную смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» и воду, при следующем содержании компонентов, мас. %:
-
Полуводный гипс 51,1-51,8 Портландцемент 12,9-13,6 Целлюлозное волокно 3,1-3,5 Пуццолановый компонент - метакаолин 2,1-2,4 Поликарбоксилатный эфир «Одолит-К» 0,764-0,79 Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,162-0,19 Гомогенная смесь олигоэтоксисилоксанов «Этилсиликат-40» 0,046-0,061 Вода 29,828-27,659 - при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-3 5°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113650A RU2619617C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113650A RU2619617C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619617C1 true RU2619617C1 (ru) | 2017-05-17 |
Family
ID=58716046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016113650A RU2619617C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619617C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820798C1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Гипсоцементно-пуццолановая сырьевая смесь для аддитивного строительного производства |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1158529A1 (ru) * | 1983-01-21 | 1985-05-30 | Bruss Polt I | "komпoзиция для изгotobлehия гипcoboлokhиctыx плиt" |
JPS6241747A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-23 | 太平洋セメント株式会社 | 不燃性石膏板の製造方法 |
RU2069202C1 (ru) * | 1992-07-20 | 1996-11-20 | Акционерное общество "Авангард" | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
RU2084419C1 (ru) * | 1992-06-05 | 1997-07-20 | Акционерное общество "Авангард" | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
RU2552274C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции |
-
2016
- 2016-04-08 RU RU2016113650A patent/RU2619617C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1158529A1 (ru) * | 1983-01-21 | 1985-05-30 | Bruss Polt I | "komпoзиция для изгotobлehия гипcoboлokhиctыx плиt" |
JPS6241747A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-23 | 太平洋セメント株式会社 | 不燃性石膏板の製造方法 |
RU2084419C1 (ru) * | 1992-06-05 | 1997-07-20 | Акционерное общество "Авангард" | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
RU2069202C1 (ru) * | 1992-07-20 | 1996-11-20 | Акционерное общество "Авангард" | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
RU2552274C1 (ru) * | 2014-04-14 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2820798C1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Гипсоцементно-пуццолановая сырьевая смесь для аддитивного строительного производства |
RU2820806C1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Гипсоцементно-пуццолановая строительная смесь для 3D-принтера |
RU2821070C1 (ru) * | 2023-12-29 | 2024-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Гипсоцементно-пуццолановая сырьевая смесь для строительной 3D-печати |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2002302913B2 (en) | Low density calcium silicate hydrate strength accelerant additive for cementitious products | |
Narmatha et al. | Meta kaolin–the best material for replacement of cement in concrete | |
JP5139777B2 (ja) | 耐硫酸塩性遠心力成形コンクリート組成物 | |
CZ304393B6 (cs) | Způsob výroby betonu nebo malty s rostlinným plnivem | |
US8282732B2 (en) | Use of at least one cellulose ether to reduce plastic shrinkage and/or cracking in concrete | |
Narmatha et al. | Analyse the mechanical properties of metakaolin using as a partial replacement of cement in concrete | |
CN112552000B (zh) | 一种表面耐磨憎水增强型自流平砂浆及其制备方法 | |
RU2552274C1 (ru) | Способ приготовления гипсоцементно-пуццолановой композиции | |
RU2291846C1 (ru) | Фиброцементный состав для получения композиционного материала | |
RU2619617C1 (ru) | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит | |
RU2486150C1 (ru) | Фиброцементная смесь | |
RU2649990C2 (ru) | Композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит | |
RU2619618C1 (ru) | Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов | |
Amed et al. | Glass fibre reinforced precast concrete containing high content pozzolanic materials | |
CN113321469B (zh) | 一种具有高透水性能的高强度混凝土及其制备方法 | |
Abdel-Kader et al. | Setting and hardening of agro/cement composites. | |
Zaki | Application of ultra cellulose fiber for the enhancement of the durability and shrinkage of cement pastes exposed to normal and aggressive curing conditions | |
CN109250982B (zh) | 一种仿木纹建材的制备方法 | |
RU2551179C1 (ru) | Гипсоцементно-пуццолановая композиция | |
Aburumman et al. | A Comparison between Natural Pozzolana and Fly Ash Replacements on the Mechanical Properties of Concrete | |
RU2601700C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления облицовочных гипсовых панелей | |
RU2820187C1 (ru) | Модифицированная мелкозернистая бетонная смесь для строительной 3D-печати | |
AU2021106965A4 (en) | Method and preparation of precast floor tiles containing sugarcane baggase ash using self compacting techniques | |
RU2710643C2 (ru) | Органоминеральный модификатор для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе | |
JPS5829265B2 (ja) | コウキヨウドコンクリ−トセイヒン ノ セイゾウホウホウ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180409 |