RU2710643C2 - Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon - Google Patents
Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710643C2 RU2710643C2 RU2018117985A RU2018117985A RU2710643C2 RU 2710643 C2 RU2710643 C2 RU 2710643C2 RU 2018117985 A RU2018117985 A RU 2018117985A RU 2018117985 A RU2018117985 A RU 2018117985A RU 2710643 C2 RU2710643 C2 RU 2710643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- radioprotective
- metakaolin
- modifier
- spl
- Prior art date
Links
Images
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
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
- G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
- G21F1/04—Concretes; Other hydraulic hardening materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавкам, используемым при изготовлении гипсовых композиций и изделий на их основе с радиозащитными свойствами.The invention relates to the field of building materials, namely, additives used in the manufacture of gypsum compositions and products based on them with radioprotective properties.
Известна добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе, включающая мас. %: гидратная известь 58-70, пеногаситель (гидрофобный эфир) 9-13, гиперпластификатор 3-7, диспергатор (модифицированный полиэфиркарбоксилатный порошок) 18-22 [1]. Недостатком данного изобретения является сложная технология получения добавки, связанная с подачей в помольную камеру газа ионизированного излучения для помола компонентов с меньшим сопротивлением измельчению. При модификации гипса марки Г5БII наблюдаются сравнительно невысокие физико-механические характеристики - прочность на сжатие через 2 часа 18-24 МПа, через 7 суток 27-35МПа, водопоглощение 7-9%, коэффициент размягчения 0,75-0,8. Кроме того, изделия, изготовленные с применением данной добавки, не обладают радиозащитными свойствами, что ограничивает их эффективность в помещениях с повышенным уровнем электромагнитных излучений.Known additive for the modification of gypsum binders, mortars and concrete based on them, including wt. %: hydrated lime 58-70, antifoam (hydrophobic ether) 9-13, hyperplasticizer 3-7, dispersant (modified polyester carboxylate powder) 18-22 [1]. The disadvantage of this invention is the complex technology for producing additives associated with the supply into the grinding chamber of gas of ionized radiation for grinding components with lower resistance to grinding. When modifying gypsum of the G5BII grade, relatively low physical and mechanical characteristics are observed - compressive strength after 2 hours 18-24 MPa, after 7 days 27-35 MPa, water absorption 7-9%, softening coefficient 0.75-0.8. In addition, products made using this additive do not have radioprotective properties, which limits their effectiveness in rooms with an increased level of electromagnetic radiation.
Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является органо-минеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе, включающий мас. %: портландцемент 42-76; активный минеральный компонент (микрокремнезем и тонкодисперсный кремнеземсодержащий компонент) 8-48; пластифицирующая добавка 2,1-11,4; регулятор сроков схватывания 0,23-3,8; стабилизатор (водорастворимый эфир целлюлозы с вязкостью 5000-20000 МПа⋅с) 0,01-1,5 [2].The closest solution to the proposed invention is an organo-mineral modifier of gypsum binders, mortars, concrete and products based on them, including wt. %: Portland cement 42-76; active mineral component (silica fume and finely divided silica-containing component) 8-48; plasticizing additive 2.1-11.4; setting time regulator 0.23-3.8; stabilizer (water-soluble cellulose ether with a viscosity of 5000-20000 MPa⋅s) 0.01-1.5 [2].
Недостатками данного изобретения являются невысокие показатели пределов прочности при сжатии и водостойкости при модификации изделий на основе низкомарочного полуводного гипсового вяжущего, а также отсутствие радиозащитных свойств, что ограничивает их эффективность в помещениях с повышенным уровнем электромагнитных излучений.The disadvantages of this invention are the low compressive strength and water resistance during the modification of products based on low-quality semi-aquatic gypsum binder, as well as the lack of radioprotective properties, which limits their effectiveness in rooms with a high level of electromagnetic radiation.
Задачей предлагаемого изобретения является получение органоминерального модификатора для гипсовых композиций на основе низкомарочного полуводного гипса, позволяющего увеличить пределы прочности при сжатии и водостойкость изделий на их основе, а также придать им радиозащитные свойства. Кроме того разрабатываемый органоминеральный модификатор позволит создавать самоуплотняющиеся смеси и применять полусухой метод производства изделий на основе гипсового вяжущего с литьевым способом их формования. Повышение физико-механических характеристик изделий на основе гипсовых вяжущих, таких как пределы прочности при сжатии и водостойкость, а также придание им радиозащитных свойств позволит значительно расширить область их применения, в том числе для защиты от электромагнитных излучений.The objective of the invention is to obtain an organomineral modifier for gypsum compositions based on low-grade semi-aquatic gypsum, which allows to increase the compressive strength and water resistance of products based on them, as well as to give them radioprotective properties. In addition, the organomineral modifier being developed will make it possible to create self-compacting mixtures and apply the semi-dry method of manufacturing products based on a gypsum binder with an injection molding method. Improving the physico-mechanical characteristics of products based on gypsum binders, such as compressive strength and water resistance, as well as giving them radioprotective properties, will significantly expand their scope, including for protection against electromagnetic radiation.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в удлинении сроков схватывания гипсовой смеси, придании ей самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности и водостойкости изделий на основе гипсового вяжущего, при одновременном упрощении технологии их производства и придании им радиозащитных свойств.The technical result obtained by using the present invention is to extend the setting time of the gypsum mixture, giving it self-sealing ability, increase the tensile strength and water resistance of products based on gypsum binder, while simplifying the technology of their production and giving them radioprotective properties.
Поставленная задача достигается тем, что органоминеральный модификатор для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе, включающий портландцемент, активный минеральный компонент, пластифицирующую добавку и регулятор сроков схватывания, отличающийся тем, что в качестве активного минерального компонента он содержит метакаолин, в качестве пластифицирующей добавки - водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430», в качестве регулятора сроков схватывания - суперпластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами, и дополнительно содержит водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента-818» и молотый шунгит при следующем содержании компонентов, мас. %:This object is achieved in that the organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them, including Portland cement, an active mineral component, a plasticizing additive and a setting time regulator, characterized in that it contains metakaolin as an active mineral component, as a plasticizing additive - an aqueous solution of polycarboxylate ether "Glenium Ace 430", as a regulator of setting time - superplasticizer "BEST-SPL" based on polymethylene naphthalene ulfonatnyh hydrophobic oligomers with alkyl substituents in the side chain and non-ionic surface-active components, and additionally contains an aqueous emulsion octyltriethoxysilane "Penta-818" and ground shungite in the following component, in weight. %:
при этом степень помола шунгита составляет 200-300 м2/кг, гидравлическая активность метакаолина - не менее 1200 мг/г.while the degree of grinding of shungite is 200-300 m 2 / kg, the hydraulic activity of metakaolin is not less than 1200 mg / g.
Применение в составе органоминерального модификатора портландцемента позволяет придать гипсовому вяжущему гидравлические свойства и повысить водостойкость готовых изделий. Применение в составе органоминерального модификатора пуццоланового компонента - метакаолина с гидравлической активность не менее 1200 мг/г, позволяет регулировать содержание высокоосновной формы гидросульфоалюмината кальция (эттрингита - 3CaO-Al2O4-3CaSO4*(31-32)H2O), образующегося при совместной гидратации гипса и портландцемента, что исключает возникновение внутренних напряжений в готовых изделиях и снижение их эксплуатационных показателей с течением времени.The use of Portland cement in the organic mineral modifier allows to give hydraulic properties to the gypsum binder and increase the water resistance of the finished products. The use of an organo-mineral modifier of the pozzolanic component - metakaolin with a hydraulic activity of at least 1200 mg / g, allows you to control the content of the highly basic form of calcium hydrosulfoaluminate (ettringite - 3CaO-Al 2 O 4 -3CaSO 4 * (31-32) H 2 O), which is formed with the joint hydration of gypsum and Portland cement, which eliminates the occurrence of internal stresses in finished products and a decrease in their performance over time.
Применение в составе органоминерального модификатора водного раствора поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» снижает водопотребность смеси и повышает прочностные характеристики изделий, применение регулятора сроков схватывания «БЕСТ-СПл» увеличивает время жизнеспособности готовой смеси, что выражается в удлинении сроков схватывания. Сочетание указанных выше водного раствора поликарбоксилатного эфира и регулятора сроков схватывания придает гипсовой композиции самоуплотняющуюся способность. Применение водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента-818» способствует формированию плотной поровой структуры затвердевшего камня и приводит к повышению водостойкости изделий на основе гипсового вяжущего. Применение в составе органоминерального модификатора молотого шунгита со степенью помола 200-300 м2/кг позволяет придать изделиям на основе гипсового вяжущего радиозащитные свойства.The use of the Glenium Ace 430 polycarboxylate ether aqueous solution in the organomineral modifier reduces the water demand of the mixture and increases the strength characteristics of the products, the use of the BEST-SPL setting time regulator increases the pot life of the finished mixture, which is expressed in longer setting times. The combination of the above aqueous solution of polycarboxylate ether and a setting time regulator gives the gypsum composition a self-sealing ability. The use of Penta-818 octyltriethoxysilane aqueous emulsion promotes the formation of a dense pore structure of hardened stone and increases the water resistance of gypsum-based products. The use of ground shungite with a grinding degree of 200-300 m 2 / kg in the composition of the organomineral modifier allows to impart radioprotective properties to products based on gypsum binder.
Применение в составе органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе указанных выше компонентов в указанном соотношении приводит к возникновению синергетического эффекта и позволяет достичь требуемый технический результат.The use of the organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them of the above components in the specified ratio leads to the appearance of a synergistic effect and allows you to achieve the desired technical result.
Для изготовления органоминерального модификатора использовали следующие материалы:The following materials were used to make the organomineral modifier:
- полуводный гипс марки Г7БII производства ООО «Аракчинский гипс» ГОСТ 125-79;- semi-aquatic gypsum brand G7BII production of LLC "Arakchinsky gypsum" GOST 125-79;
- портландцемент Белгородского цементного завода марки ПЦ500-Д0-Н;- Portland cement of the Belgorod cement plant brand PTs500-D0-N;
- активная минеральная 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, удельной поверхностью 1357 м2/кг;- An active mineral supplement is metakaolin with a hydraulic activity of at least 1200 mg / g (TU 5729-098-12615988-2013). For the preparation of samples, metakaolin with hydraulic activity of 1238 mg / g, specific surface area of 1357 m 2 / kg;
- шунгит - фракционированный зажогинского месторождения Sуд=200-300 м2/кг, производства ООО Научно-производственный комплекс «КАРБОН-ШУНГИТ», г. Петрозаводск;- shungite - fractionated Zazhoginsky deposit S beats = 200-300 m 2 / kg, produced by LLC CARBON-SHUNGIT Scientific and Production Complex, Petrozavodsk;
- водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732.- tap drinking water that meets the requirements of GOST 23732.
- водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» производства ООО «BASF Строительные системы», коричневая жидкость плотностью 1,04 г/см3, рН при 20°С - 5,5, максимальное содержание хлоридов ≤0,01%, максимальное содержание щелочей <0,6% (Na2O - эквивалент);- an aqueous solution of polycarboxylate ether “Glenium Ace 430” manufactured by BASF Building Systems LLC, a brown liquid with a density of 1.04 g / cm 3 , pH at 20 ° C - 5.5, maximum chloride content ≤0.01%, maximum content alkalis <0.6% (Na 2 O - equivalent);
- пластификатор «БЕСТ-СПл», производства ООО «Инновационные Технологии» по ТУ 5745-001-65675677-2012 (опубликовано 29.01.2013), на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами, представляет собой жидкость коричневого цвета, с плотностью (при 20°С) 1,1-1,3 г/см3, массовая доля сухого вещества 30-40%;- BEST-SPl plasticizer, manufactured by Innovation Technologies LLC according to TU 5745-001-65675677-2012 (published on January 29, 2013), based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components, is brown liquid, with a density (at 20 ° C) of 1.1-1.3 g / cm 3 , mass fraction of dry matter 30-40%;
- водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента-818» производства компании «Пента An ITW Company», вязкотекучая 50% водная эмульсия октилтриэтоксисилана, плотность при температуре 20°С - 1000 кг/м3, содержание активного вещества - 50%.- Penta-818 octyltriethoxysilane aqueous emulsion manufactured by Penta An ITW Company, viscous 50% octyltriethoxysilane aqueous emulsion, density at a temperature of 20 ° C - 1000 kg / m 3 , active substance content - 50%.
Процесс производства органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе включает в себя следующие этапы. Производят помол шунгита до удельной поверхности 200-300 м2/кг. Далее производят смешение молотого шунгита с метакаолином, водным раствором поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430», регулятором сроков схватывания «Бест-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами и водной эмульсией октилтриэтоксисилана «Пента-818» с последующей сушкой при температуре 100-105°С до постоянной массы. После сушки полученную смесь смешивают с гидравлическим вяжущим - портландцементом.The production process of an organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them includes the following steps. Shungite is milled to a specific surface area of 200-300 m 2 / kg. Next, ground shungite is mixed with metakaolin, an aqueous solution of Glenium Acet 430 polycarboxylate ether, a setting time regulator Best-SPL based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components of ethoxyl ethylen 818 "followed by drying at a temperature of 100-105 ° C to constant weight. After drying, the resulting mixture is mixed with a hydraulic binder - Portland cement.
При изготовлении изделий с применением органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе количество воды затворения подбирали из условия обеспечения нормальной густоты гипсовой смеси по ГОСТ 23789-79. Через 28 суток твердения во влажных условиях образцы подвергали механическим испытаниям. Прочность затвердевших образцов, водопоглощение, а также сроки схватывания смеси определяли в соответствии с ГОСТ 23789-79. Водостойкость образцов оценивали по коэффициенту размягчения, который равен отношению предела прочности материала при сжатии в водонасыщенном состоянии, к пределу прочности сухого материала. За критерий самоуплотняющейся способности приняли способность гипсовой смеси занять весь объем формы с образованием ровных поверхностей под собственным весом без дополнительных внешних воздействий.In the manufacture of products using an organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them, the amount of mixing water was selected from the condition of ensuring normal density of the gypsum mixture according to GOST 23789-79. After 28 days of hardening under wet conditions, the samples were subjected to mechanical tests. The strength of the hardened samples, water absorption, and also the setting time of the mixture were determined in accordance with GOST 23789-79. The water resistance of the samples was evaluated by the softening coefficient, which is equal to the ratio of the tensile strength of the material under compression in a water-saturated state, to the tensile strength of the dry material. The ability of the gypsum mixture to occupy the entire volume of the mold with the formation of smooth surfaces under its own weight without additional external influences was taken as a criterion of self-sealing ability.
Радиозащитные свойства изделий оценивали по количеству энергии электромагнитной волны, поглощенной и отраженной образцом, в диапазонах частот 2,1 и 2,45 ГГц с помощью прибора FSH8. В качестве антенн измерительной установки использовались излучатели в виде открытого конца прямоугольного волновода, обеспечивающие коэффициент стоячей волны в диапазоне от 2 до 6 ГГц. Размеры образцов принятых для данных исследований составили 500×500×10 мм. Структурная схема измерительной установки приведена на фиг. 1. Структурная схема измерительной установки: 1 - приемная антенна; 2 - передающая антенна; 3 - анализатор; 4 - соединительные коаксиальные кабели; 5 - компьютер; 6 - исследуемый образец. Также были проведены испытания образцов по прототипу с использованием полуводного гипса марки Г7БII производства ООО «Аракчинский гипс».The radioprotective properties of the products were evaluated by the amount of electromagnetic wave energy absorbed and reflected by the sample in the frequency ranges 2.1 and 2.45 GHz using the FSH8 instrument. Emitters in the form of the open end of a rectangular waveguide, providing a standing wave coefficient in the range from 2 to 6 GHz, were used as antennas of the measuring setup. The sizes of the samples taken for these studies were 500 × 500 × 10 mm. The block diagram of the measuring installation is shown in FIG. 1. The structural diagram of the measuring installation: 1 - receiving antenna; 2 - transmitting antenna; 3 - analyzer; 4 - connecting coaxial cables; 5 - computer; 6 - test sample. Also, tests were carried out on prototype samples using semi-aquatic gypsum brand G7BII manufactured by Arakchinsky Gypsum LLC.
Для иллюстрации получения модифицированного гипсового вяжущего ниже приведен ряд примеров, где в качестве полуводного гипсового вяжущего использован гипс марки Г7БII.To illustrate the receipt of a modified gypsum binder, a number of examples are given below, where gypsum grade G7BII is used as a semi-aquatic gypsum binder.
Пример 1Example 1
Для экспериментальной проверки заявляемого состава органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе была приготовлена следующая смесь, мас. %:For experimental verification of the claimed composition of the organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them, the following mixture was prepared, wt. %:
1) гипсовое вяжущее: полуводный гипс - 67,95;1) gypsum binder: semi-aquatic gypsum - 67.95;
2) органоминеральный модификатор - 32,05,2) organomineral modifier - 32.05,
при этом органоминеральный модификатор следующего состава, мас. %:while the organomineral modifier of the following composition, wt. %:
- гидравлическое вяжущее: портландцемент - 55,79;- hydraulic binder: Portland cement - 55.79;
- активный минеральный компонент: метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г, удельной поверхностью 1357 м2/кг - 11,16;- active mineral component: metakaolin with hydraulic activity of 1238 mg / g, specific surface area of 1357 m 2 / kg - 11.16;
- пластифицирующая добавка: водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» - 4,18;- plasticizing additive: an aqueous solution of polycarboxylate ether "Glenium Ace 430" - 4.18;
- регулятор сроков схватывания: пластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами - 0,7;- setting time regulator: BEST-SPl plasticizer based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components - 0.7;
- водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента-818» - 0,28;- water emulsion of octyltriethoxysilane "Penta-818" - 0.28;
- молотый шунгит со степенью помола 200 м2/кг - 27,89.- ground shungite with a grinding degree of 200 m 2 / kg - 27.89.
3) Вода - до достижения водотвердого отношения, указанного в таблице 1.3) Water - until the water-solid ratio specified in table 1 is reached.
Пример 2Example 2
Для экспериментальной проверки заявляемого состава органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе была приготовлена следующая смесь, мас. %:For experimental verification of the claimed composition of the organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them, the following mixture was prepared, wt. %:
1) гипсовое вяжущее: полуводный гипс - 62,37;1) gypsum binder: semi-aquatic gypsum - 62.37;
2) органоминеральный модификатор - 37,63,2) organomineral modifier - 37.63,
при этом органоминеральный модификатор следующего состава, мас. %:while the organomineral modifier of the following composition, wt. %:
- гидравлическое вяжущее: портландцемент - 43,62;- hydraulic binder: Portland cement - 43.62;
- активный минеральный компонент: метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г, удельной поверхностью 1357 м2/кг - 8,72;- active mineral component: metakaolin with hydraulic activity of 1238 mg / g, specific surface area of 1357 m 2 / kg - 8.72;
- пластифицирующая добавка: водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» - 3,27;- plasticizing additive: an aqueous solution of polycarboxylate ether "Glenium Ace 430" - 3.27;
- регулятор сроков схватывания: пластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами - 0,55;- setting time regulator: BEST-SPl plasticizer based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components - 0.55;
- водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента-818» - 0,22;- water emulsion of octyltriethoxysilane "Penta-818" - 0.22;
- молотый шунгит со степенью помола 200 м2/кг - 43,62.- ground shungite with a grinding degree of 200 m 2 / kg - 43.62.
3) Вода - до достижения водотвердого отношения, указанного в таблице 1.3) Water - until the water-solid ratio specified in table 1 is reached.
Пример 3Example 3
Для экспериментальной проверки заявляемого состава органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе была приготовлена следующая смесь, мас. %:For experimental verification of the claimed composition of the organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them, the following mixture was prepared, wt. %:
1) гипсовое вяжущее: полуводный гипс - 57,64;1) gypsum binder: semi-aquatic gypsum - 57.64;
2) органоминеральный модификатор - 42,36,2) organomineral modifier - 42.36,
при этом органоминеральный модификатор следующего состава, мас. %:while the organomineral modifier of the following composition, wt. %:
- гидравлическое вяжущее: портландцемент - 35,81;- hydraulic binder: Portland cement - 35.81;
- активный минеральный компонент: метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г, удельной поверхностью 1357 м2/кг - 7,16;- active mineral component: metakaolin with hydraulic activity of 1238 mg / g, specific surface area of 1357 m 2 / kg - 7.16;
- пластифицирующая добавка: водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» - 2,69;- plasticizing additive: an aqueous solution of polycarboxylate ether "Glenium Ace 430" - 2,69;
- регулятор сроков схватывания: пластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами - 0,45;- setting time regulator: BEST-SPl plasticizer based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components - 0.45;
- водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента-818» - 0,18;- water emulsion of octyltriethoxysilane "Penta-818" - 0.18;
- молотый шунгит со степенью помола 200 м2/кг -53,71.- ground shungite with a degree of grinding of 200 m 2 / kg -53.71.
3) Вода - до достижения водотвердого отношения, указанного в таблице 1.3) Water - until the water-solid ratio specified in table 1 is reached.
Пример 4Example 4
Для экспериментальной проверки состава органоминерального модификатора для гипсовых вяжущих и радиозащитных изделий на их основе с запредельной степенью помола шунгита была приготовлена следующая смесь, мас. %:For experimental verification of the composition of the organomineral modifier for gypsum binders and radioprotective products based on them with a prohibitive degree of grinding of schungite, the following mixture was prepared, wt. %:
1) гипсовое вяжущее: полуводный гипс - 67,95;1) gypsum binder: semi-aquatic gypsum - 67.95;
2) органоминеральный модификатор - 32,05,2) organomineral modifier - 32.05,
при этом органоминеральный модификатор следующего состава, мас. %:while the organomineral modifier of the following composition, wt. %:
- гидравлическое вяжущее: портландцемент - 55,79;- hydraulic binder: Portland cement - 55.79;
- активный минеральный компонент: метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г, удельной поверхностью 1357 м2/кг - 11,16;- active mineral component: metakaolin with hydraulic activity of 1238 mg / g, specific surface area of 1357 m 2 / kg - 11.16;
- пластифицирующая добавка: водный раствор поликарбоксилатного эфира «Glenium Асе 430» - 4,18;- plasticizing additive: an aqueous solution of polycarboxylate ether "Glenium Ace 430" - 4.18;
- регулятор сроков схватывания: пластификатор «БЕСТ-СПл» на основе полиметиленнафталинсульфонатных олигомеров с алкильными гидрофобными заместителями в боковой цепи и неионогенными поверхностно-активными компонентами - 0,7;- setting time regulator: BEST-SPl plasticizer based on polymethylene naphthalenesulfonate oligomers with alkyl hydrophobic substituents in the side chain and nonionic surface-active components - 0.7;
- водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента-818» - 0,28;- water emulsion of octyltriethoxysilane "Penta-818" - 0.28;
- молотый шунгит со степенью помола 62 м2/кг - 27,89.- ground shungite with a degree of grinding of 62 m 2 / kg - 27.89.
3) Вода - до достижения водотвердого отношения, указанного в таблице 1.3) Water - until the water-solid ratio specified in table 1 is reached.
Состав смеси в соответствии с прототипом, мас. %:The composition of the mixture in accordance with the prototype, wt. %:
1) гипсовое вяжущее: полуводный гипс - 70;1) gypsum binder: semi-aquatic gypsum - 70;
2) модификатор с удельной поверхностью 750 м2/кг - 30,2) a modifier with a specific surface area of 750 m 2 / kg - 30,
при этом органоминеральный модификатор следующего состава, мас. %:while the organomineral modifier of the following composition, wt. %:
- гидравлическое вяжущее: портландцемент белый - 64;- hydraulic binder: Portland cement white - 64;
- активный минеральный компонент:- active mineral component:
а. микрокремнезем с удельной поверхностью 1500 м2/кг - 7,5;a. silica fume with a specific surface of 1,500 m 2 / kg - 7.5;
б. кремнеземсодержащий компонент: молотый стеклобой с удельной поверхностью 950 м2/кг - 22,5;b. silica-containing component: ground cullet with a specific surface of 950 m 2 / kg - 22.5;
- пластифицирующая добавка: гиперпластификатор на основе карбоксилатов - 5,0;- plasticizing additive: carboxylate-based hyperplasticizer - 5.0;
- замедлитель схватывания гипса: винная кислота техническая - 0,5;- gypsum setting retarder: technical tartaric acid - 0.5;
- стабилизатор: эфир целлюлозы «Culminal» вязкостью 10000 МПа*с - 0,5.- stabilizer: cellulose ether "Culminal" with a viscosity of 10,000 MPa * s - 0.5.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава органоминерального модификатора и запредельного состава были проведены механические и радиозащитные испытания изготовленных образцов и образцов по прототипу, результаты которых приведены в таблице 1.For experimental verification of the claimed composition of the organomineral modifier and transcendental composition, mechanical and radioprotective tests of the manufactured samples and prototype samples were carried out, the results of which are shown in table 1.
На основании полученных данных можно сделать вывод о том, что изделия на основе низкомарочного полуводного гипсового вяжущего с использованием предлагаемого органоминерального модификатора имеют предел прочности при сжатии на 9-22,7% выше по сравнению с изделиями по прототипу, при этом водостойкость увеличивается на 5,1-10,3%, радиозащитные свойства в диапазоне частоты 2,1 ГГц увеличиваются на 6-36%, в диапазоне частоты 2,45 ГГц - на 21-34%. Кроме того гипсовые смеси, приготавливаемые с применением данного модификатора, обладают самоуплотняющимися способностями, что позволяет применять полусухой метод производства изделий с литьевым способом их формования.Based on the data obtained, we can conclude that products based on low-grade semi-aquatic gypsum binder using the proposed organomineral modifier have a compressive strength of 9-22.7% higher compared to the products of the prototype, while the water resistance increases by 5, 1-10.3%, radioprotective properties in the frequency range 2.1 GHz increase by 6-36%, in the frequency range 2.45 GHz - by 21-34%. In addition, gypsum mixtures prepared using this modifier have self-sealing abilities, which makes it possible to use the semi-dry method of manufacturing products with an injection molding method.
Применение в составе органоминерального модификатора шунгита со степенью помола менее 200 м2/кг не приводит к значительному увеличению радиозащитных свойств готовых изделий. Помол шунгита до степени более 300 м2/кг приводит к повышенным энергетическим затратам при производстве модификатора, увеличению водопотребности смеси и снижению физико-механических характеристик готовых изделий.The use of shungite with an organic-mineral modifier with a grinding degree of less than 200 m 2 / kg does not lead to a significant increase in the radioprotective properties of finished products. Grinding shungite to a degree of more than 300 m 2 / kg leads to increased energy costs in the production of the modifier, an increase in the water demand of the mixture and a decrease in the physical and mechanical characteristics of the finished products.
Изделия, полученные с применением предлагаемого органоминерального модификатора для гипсовых композиций и радиозащитных изделий на их основе, обладают высокими прочностными характеристиками, водостойкостью и радиозащитными свойствами, что значительно расширяет область их применения, в том числе для защиты от электромагнитных излучений.Products obtained using the proposed organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective products based on them have high strength characteristics, water resistance and radioprotective properties, which greatly expands their scope, including for protection against electromagnetic radiation.
Источники информации:Sources of information:
1. А.С. 2572432, С04В 11/00, С04В 24/24, Добавка для модификации гипсовых вяжущих, строительных растворов и бетонов на их основе, Ефимов П.А., Полещиков С.Н., патентообладатель: общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" (ООО фирма "ВЕФТ"), заяв. 09.09.2014, опубл. 01.01.2016, бюл. №1.1. A.S. 2572432, С04В 11/00, С04В 24/24, Additive for modifying gypsum binders, mortars and concrete based on them, Efimov PA, Poleshchikov SN, patentee: limited liability company VEFT (LLC company "VEFT"), application. 09.09.2014, publ. 01/01/2016, bull. No. 1.
2. А.С. 2381191, С04В 24/00, С04В 11/30, С04В 28/14, С04В 111/20, Органоминеральный модификатор гипсовых вяжущих, строительных растворов, бетонов и изделий на их основе, Коровяков В.Ф., Ферронская А.В., патентообладатели: Овсянников Г.И., Коровяков В.Ф., заяв. 27.09.2008, опубл. 10.02.2010, бюл. №4.2. A.S. 2381191, С04В 24/00, С04В 11/30, С04В 28/14, С04В 111/20, Organomineral modifier of gypsum binders, mortar, concrete and products based on them, Korovyakov V.F., Ferronskaya A.V., patent holders : Ovsyannikov G.I., Korovyakov V.F., application. 09/27/2008, publ. 02/10/2010, bull.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117985A RU2710643C2 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117985A RU2710643C2 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018117985A3 RU2018117985A3 (en) | 2019-11-15 |
| RU2018117985A RU2018117985A (en) | 2019-11-15 |
| RU2710643C2 true RU2710643C2 (en) | 2019-12-30 |
Family
ID=68579403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117985A RU2710643C2 (en) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710643C2 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424099A (en) * | 1993-03-12 | 1995-06-13 | W.R. Grace & Co.-Conn. | High strength pourable gypsum floor underlayments and methods of providing same |
| RU2260572C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-09-20 | Ефимов Петр Алексеевич | Additive for modification of gypseous bindings, building mortars and concretes prepared on their base |
| RU2381191C2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-02-10 | Овсянников Георгий Иванович | Organic mineral modifying agent of gypsum binding agents, building solutions, concretes, and products on their base |
| RU2387607C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
| RU2408551C1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-01-10 | Василий Анатольевич Долгорев | Additive for gypsum binder, dry construction mixtures, mortar and concrete based thereon |
| RU2439016C1 (en) * | 2010-05-24 | 2012-01-10 | Василий Анатольевич Долгорев | Complex additive for modifying gypsum binding materials |
| RU2500633C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Organic-mineral modifier for fibre-cement compositions |
| RU2519313C1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Complex additive |
| RU2572432C1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" (ООО фирма "ВЕФТ") | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
-
2018
- 2018-05-15 RU RU2018117985A patent/RU2710643C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5424099A (en) * | 1993-03-12 | 1995-06-13 | W.R. Grace & Co.-Conn. | High strength pourable gypsum floor underlayments and methods of providing same |
| RU2260572C1 (en) * | 2004-05-25 | 2005-09-20 | Ефимов Петр Алексеевич | Additive for modification of gypseous bindings, building mortars and concretes prepared on their base |
| RU2381191C2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-02-10 | Овсянников Георгий Иванович | Organic mineral modifying agent of gypsum binding agents, building solutions, concretes, and products on their base |
| RU2387607C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
| RU2408551C1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-01-10 | Василий Анатольевич Долгорев | Additive for gypsum binder, dry construction mixtures, mortar and concrete based thereon |
| RU2439016C1 (en) * | 2010-05-24 | 2012-01-10 | Василий Анатольевич Долгорев | Complex additive for modifying gypsum binding materials |
| RU2500633C1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Organic-mineral modifier for fibre-cement compositions |
| RU2519313C1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Complex additive |
| RU2572432C1 (en) * | 2014-09-09 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ" (ООО фирма "ВЕФТ") | Additive for modification of gypsum binders, construction mortars and concretes on their basis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018117985A3 (en) | 2019-11-15 |
| RU2018117985A (en) | 2019-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108863265A (en) | A kind of light cellular partition board gypsum based composite | |
| KR19980065526A (en) | Composition of multifunctional high performance mortar | |
| CN110981369A (en) | High-performance expansive prestressed concrete and preparation method thereof | |
| RU2381191C2 (en) | Organic mineral modifying agent of gypsum binding agents, building solutions, concretes, and products on their base | |
| KR100978289B1 (en) | Preparation method for adiabatic mortar using low absorption lightweight aggregates made from bottom ash and waste glass | |
| RU2710643C2 (en) | Organomineral modifier for gypsum compositions and radioprotective articles based thereon | |
| CN106116217A (en) | A kind of concrete light wall panel early strength water-reducing agent | |
| RU2710647C2 (en) | Organomineral modifier for gypsum binding materials and radioprotective articles based thereon | |
| CN115215606B (en) | Mortar suitable for negative temperature environment and preparation method thereof | |
| RU2710245C2 (en) | Organomineral modifier for gypsum mixtures and radioprotective articles based thereon | |
| RU2358931C2 (en) | Composite high-strength gypsum material and method for its production | |
| RU2448921C2 (en) | Complex modifying additive for mortar | |
| JP2015189628A (en) | Method of producing crack-reduced cement product and crack-reduced cement product | |
| RU2551179C1 (en) | Gypsum cement pozzolan composition | |
| RU2426702C1 (en) | Composition gypsum binder | |
| RU2678286C2 (en) | Raw mixture for making foamed concrete | |
| RU2777761C2 (en) | Method for production of low-carbon cement | |
| RU2619617C1 (en) | Composition for producing gypsum fiber boards | |
| KR20200118564A (en) | Admixture for gypsum board, composition for forming gypsum board, and gypsum board using the same | |
| RU2649990C2 (en) | Composition for manufacturing gypsum fibre facing plates | |
| RU2681321C1 (en) | Dry mortar | |
| CN115784690B (en) | High-temperature-resistant EPS concrete material for improving 3D printing anisotropy and preparation method thereof | |
| RU2821079C1 (en) | Gypsum-cement-pozzolanic crude mixture for extrusion on 3d printer | |
| RU2820806C1 (en) | Gypsum-cement-pozzolanic construction mixture for 3d printer | |
| RU2552565C1 (en) | Complex additive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200516 |