RU2619618C1 - Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов - Google Patents
Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619618C1 RU2619618C1 RU2016113644A RU2016113644A RU2619618C1 RU 2619618 C1 RU2619618 C1 RU 2619618C1 RU 2016113644 A RU2016113644 A RU 2016113644A RU 2016113644 A RU2016113644 A RU 2016113644A RU 2619618 C1 RU2619618 C1 RU 2619618C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metakaolin
- ferrosilicon
- gypsum
- composition
- water
- 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 листов и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна. Технический результат заключается в увеличении сроков схватывания смеси, придании самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности, увеличении водостойкости и морозостойкости, упрощении производства. Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов включает, мас.%: полуводный гипс 50,9-52,5, портландцемент 2,8-14,4, целлюлозное волокно 3,2-4,3, пуццолановый компонент - бинарная смесь метакаолина и ферросилиция при соотношении метакаолин:ферросилиций=1:1 2,2-2,5, водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430» 0,772-0,799, регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,172-0,198, концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» 0,049-0,065, вода 25,238-29,907, при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина - не менее 1200 мг/г, гидравлическая активность ферросилиция - не менее 1400 мг/г. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных листов 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 листов 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 листов пуццоланового компонента. Повышение физико-механических характеристик, таких как плотность, пределы прочности при изгибе и сжатии, водостойкость, морозостойкость позволит изготавливать гипсоволокнистые листы 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 листов 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 листов, 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 листов, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - бинарную смесь метакаолина и ферросилиция при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1, водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» и воду, при следующем содержании компонентов, мас. %:
Полуводный гипс | 50,9-52,5 |
Портландцемент | 12,8-14,4 |
Целлюлозное волокно | 3,2-4,3 |
Пуццолановый компонент - бинарная смесь метакаолина | |
и ферросилиция при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1 | 2,2-2,5 |
Водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430» | 0,772-0,799 |
Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» | 0,172-0,198 |
Концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» | 0,049-0,065 |
Вода | 25,238-29,907, |
при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина - не менее 1200 мг/г, гидравлическая активность ферросилиция - не менее 1400 мг/г.
Применение в составе гипсоволокнистой композиции пуццоланового компонента - бинарной смеси метакаолина с гидравлической активность не менее 1200 мг/г и ферросилиция с гидравлической активность не менее 1400 мг/г при соотношении метакаолин:ферросилиций=1:1, позволяет регулировать содержание высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита (3СаО-Al2O4-3CaSO4-(31-32)H2O), в составе матрицы на всех этапах твердения гипсоволокнистых листов, 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 пуццоланового компонента, 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 водного раствора поликарбоксилатного эфира «Glenium®430» 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 водного раствора поликарбоксилатного эфира и регулятора сроков схватывания и твердения придает гипсоволокнистой композиции самоуплотняющуюся способность. Применение концентрата на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» способствует формированию более плотной поровой структуры затвердевшего камня и приводит к повышению водостойкости и морозостойкости образцов гипсоволокнистых листов. 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 требуемого технического результата.
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;
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;
Промышленный отход металлургической промышленности - ферросилиций с гидравлической активностью 1450,5 мг/г, размолотый до Syд=391 м2/кг, химический состав, %: Si - 63,7; Al - 2,5; С - 0,1; S - 0,02; Р - 0,05; Mn - 0,4; Cr - 0,4;
Целлюлозные волокна - целлюлоза хвойная сульфатная небеленая марок НСК, производства ОАО «Соломбальский ЦБК» (СТО 00279189-2-2007, ТУ 13-00279189-06-2001);
Водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732;
Водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium® Асе 430» производства ООО «BASF Строительные системы», представляющий собой коричневую жидкость плотностью 1,04 г/см3, рН при 20°С - 5,5, максимальное содержание хлоридов ≤0,01%, максимальное содержание щелочей <0,6% (Na2O - эквивалент);
Суперпластификатор первой группы «БЕСТ-ТБ» производства ООО «Инновационные Технологии», представляющий 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%;
Кремнийорганический состав, представляющий собой 55% концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» производства ЗАО «САЗИ», Московская обл. по ТУ 2229-069-32478306-2003 / СТО 069-32478306-2014 - жидкость темно-коричневого цвета с наличием небольшого количества механических примесей; плотность при 25°С - 0,83 г/см3.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом: в работающий смеситель заливают расчетное количество воды, в которую добавляют заранее отдозированные водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430», суперпластификатор первой группы «Бест-ТБ» и концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» и армирующие волокна. Затем производят весовую дозировку полуводного гипса, портландцемента, пуццоланового компонента и осуществляют перемешивание до получения однородной массы. Далее из полученной смеси производят формование образцов гипсоволокнистых листов.
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 соответствии 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 50,9-52,5% от общей массы смеси, портландцемента - 12,8-14,4%, пуццоланового компонента - бинарной смеси метакаолина с гидравлической активность не менее 1200 мг/г и ферросилиция с гидравлической активность не менее 1400 мг/г при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1 - 2,2-2,5%. При введении водного раствора поликарбоксилатного эфира «Glenium®430», регулятора сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» и концентрата на основе алкилсиликоната калия «Типром®С», в количестве меньше 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 водного раствора поликарбоксилатного эфира «Glenium®430», суперпластификатора первой группы «Бест-ТБ» и концентрата на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» позволяет получить самоуплотняющуюся гипсоволокнистую смесь и увеличить время ее жизнеспособности.
Введение пуццоланового компонента - бинарной смеси метакаолина с гидравлической активностью 1238 мг/г и ферросилиция с гидравлической активностью 1450,5 мг/г при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1, позволяет исключить образование эттрингита в гипсоволокнистом камне и снижение эксплуатационных характеристик гипсоволокнистых листов 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 листов, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - бинарную смесь метакаолина и ферросилиция при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1, водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» и воду, при следующем содержании компонентов, мас.%:
-
Полуводный гипс 50,9-52,5 Портландцемент 12,8-14,4 Целлюлозное волокно 3,2-4,3 Пуццолановый компонент - бинарная смесь метакаолина и ферросилиция при соотношении метакаолин:ферросилиций = 1:1 2,2-2,5 Водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium®430» 0,772-0,799 Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,172-0,198 Концентрат на основе алкилсиликоната калия «Типром®С» 0,049-0,065 Вода 25,238-29,907, - при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина - не менее 1200 мг/г, ферросилиция - не менее 1400 мг/г.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113644A RU2619618C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113644A RU2619618C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2619618C1 true RU2619618C1 (ru) | 2017-05-17 |
Family
ID=58715722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016113644A RU2619618C1 (ru) | 2016-04-08 | 2016-04-08 | Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619618C1 (ru) |
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 RU2016113644A patent/RU2619618C1/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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gonzalez-Corominas et al. | Influence of steam curing on the pore structures and mechanical properties of fly-ash high performance concrete prepared with recycled aggregates | |
Kishore et al. | Study on strength characteristics of high strength rice husk ash concrete | |
DE69504562T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von einem kohlenaschenenthaltenden Feststoff | |
Narmatha et al. | Meta kaolin–the best material for replacement of cement in concrete | |
CN106396555A (zh) | 一种基于纤维素纤维内养护的超高性能水泥基复合材料及其制备方法 | |
Delvasto et al. | An appropriate vacuum technology for manufacture of corrugated fique fiber reinforced cementitious sheets | |
CN112125603A (zh) | 一种以陶砂为轻质骨料的超高性能轻质混凝土及其制备方法 | |
JP4911580B2 (ja) | 低比重軽量発泡コンクリート及びその製造方法 | |
US5785751A (en) | Composition of hydraulic cement | |
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 | |
US20030233962A1 (en) | Pozzolan modified portland cement compositions and admixtures therefor | |
Machado et al. | Study of the effect of silica fume and latex dosages in cementitious composites reinforced with cellulose fibers | |
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 | |
CN108117340B (zh) | 一种陶粒高强板制品及其制备方法 | |
Irassar et al. | Mechanical properties and durability of concrete made with portland limestone cement | |
CN114105542A (zh) | 一种建筑防水自修复材料及其制备方法 | |
Zhang et al. | Carbonation resistance of sulphoaluminate cement-based high performance concrete | |
EP0877007B1 (en) | Hydraulic cement | |
Karaman et al. | Usage possibilities of diatomite in the concrete production for agricultural buildings | |
RU2619618C1 (ru) | Композиция для изготовления гипсоволокнистых листов | |
RU2486150C1 (ru) | Фиброцементная смесь | |
Amed et al. | Glass fibre reinforced precast concrete containing high content pozzolanic materials | |
RU2619617C1 (ru) | Композиция для изготовления гипсоволокнистых плит |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180409 |