СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2278841 (13) C1

(51) МПК
C04B 28/14 (2006.01)
C04B 111/20 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 03.05.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005102451/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.02.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.02.01 
(45) Опубликовано: 2006.06.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2132310 C1, 27.06.1994. RU 2052415 C1, 20.01.1996. SU 706310 А, 30.12.1979. SU 1132485 А, 07.04.1988. JP 10236833 А, 08.09.1998. 
(72) Имя изобретателя: Петропавловская Виктория Борисовна (RU); Кедрова Нина Григорьевна (RU); Беликов Александр Владимирович (RU); Назарова Елена Андреевна (RU); Свечникова Ольга Сергеевна (RU); Морозова Оксана Валерьевна (RU); Тихонов Павел Вячеславович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 170026, г.Тверь, наб. А. Никитина, 22, ТГТУ, отдел охраны авторских прав и защиты информации, А.К. Борисенко 

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении стенового конструкционного материала. Технический результат - повышение прочности гипсовых изделий. В сырьевой смеси для изготовления гипсовых изделий, содержащей измельченный техногенный двуводный гипс, известь и воду, техногенный гипс используют с удельными поверхностями 3000 и 9000 см2/г, в качестве извести и воды насыщенный раствор гашеной извести при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г - 37,6-41,6, указанный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г - 46,4-50,4, указанный насыщенный раствор до содержания: известь гашеная 0,0135-0,019, вода - остальное. В способе изготовления гипсовых изделий, включающем приготовление сырьевой смеси смешением измельченного техногенного двуводного гипса с известью и водой и прессование, при использовании указанной сырьевой смеси прессование осуществляют в две стадии: на первой путем нагружения удельным давлением, равным 1/3 конечного давления, выдерживанием под давлением 45-60 секунд и сбрасыванием давления до нуля, на конечной путем нагружения удельным давлением, равным 30-40 МПа, выдерживанием под давлением 2,5-3 минуты и сбрасыванием давления до нуля. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при получении стенового конструкционного материала.

Известна сырьевая смесь для получения строительного материала, включающая древесину, гипс, добавку и воду, причем она содержит в качестве добавки сульфат трехвалентного металла и дополнительно - известь негашеную молотую при следующем соотношении компонентов, мас.%: измельченная древесина (абсолютно сухая) - 35-40; гипс - 25-28; сульфат трехвалентного металла - 7-8; известь негашеная молотая - 10-12; вода остальное (см. патент №1804454, МПК: С 04 В 28/14, Б.И. 311 -1990 год).

Недостатком данного технического решения является использование дорогостоящих компонентов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является сырьевая смесь для изготовления строительного материала, включающая двуводный гипс, гипсовое вяжущее, известь и воду до получения композиции, содержащей, мас.%:

Двуводный гипс - 50-70

Гипсовое вяжущее - 5-20

Известь - 15-40, а удаление воды затворения осуществляется до получения водовяжущего отношения 0,22-0,30 (см. авторское свидетельство СССР №1132485, С 04 В 28/14, 1983).

Недостатками данного технического решения являются невысокая прочность полученных изделий, высокая стоимость процесса, энергоемкость. Известен способ, включающий приготовление сырьевой смеси, прессование с одновременным удалением избытка воды затворения, исключающий выдержку под слоем воды. Сырьевую смесь готовят путем смешения двуводного гипса из группы: молотый природный гипс, фосфогипс, борогипс, цитрогипс, криогипс водой до получения водотвердого отношения 0,25-0,3 с последующим введением известковой суспензии с В/Т 2,0-4,0 и гипсового вяжущего, получения композиции, содержащей, мас.%:

Двуводный гипс - 50-70

Гипсовое вяжущее - 5-20

Известь - 15-40,

а удаление воды затворения осуществляется до получения водовяжущего отношения 0,22-0,30 (см. авторское свидетельство СССР №1132485, С 04 В 28/14, 1983).

Недостатками способа получения гипсовых вяжущих и изделий на их основе являются невысокая прочность полученных изделий, высокая стоимость процесса, энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления гипсовых изделий путем приготовления сырьевой смеси, прессования с одновременным удалением избытка воды затворения, при этом сырьевую смесь готовят путем смешения влажного двуводного гипса из группы: комовый природный гипс, цитрогипс с концентрированной серной кислотой с последующим последовательным введением сухой негашеной извести до получения композиции, содержащей, мас.%:

Двуводный гипс - 50-70

H2SO4 - 10-20

CaO - 20-30

Вода затворения - до получения теста нормальной густоты, а удаление воды затворения осуществляется до получения водовяжущего отношения 0,3-0,35 (см. RU 2132310, С1, 27.06.1999). Недостатком указанного способа является длительность и сложность процесса изготовления изделий, опасность для здоровья людей в процессе изготовления изделий.

Цель изобретения - создание новой смеси для получения гипсовых изделий и разработке нового способа изготовления гипсовых изделий, обладающих повышенными прочностью и водостойкостью.

Технический эффект заключается в более плотной упаковке зерен двусоставной смеси за счет приложения повышенного давления.

Технический эффект заключается также в повышении безопасности за счет устранения работы с серной кислотой.

Технический эффект, заключающийся в повышении прочности гипсовых изделий, достигается за счет более тонкого измельчения гипсового сырья и его прессования при повышенном давлении. С увеличением дисперсности растворимость растет. В полидисперсной системе концентрация раствора у поверхности частиц разных диаметров будет разная, она будет больше у поверхности с меньшим радиусом.

В сырьевой смеси для изготовления гипсовых изделий, содержащей измельченный техногенный двуводный гипс, известь и воду, техногенный гипс используют с удельными поверхностями 3000 и 9000 см2/г, в качестве извести и воды - насыщенный раствор гашеной извести при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г - 37,6-41,6, указанный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г - 46,4-50,4,

указанный насыщенный раствор до содержания: известь гашеная 0,0135-0,019, вода - остальное. В способе изготовления гипсовых изделий, включающем приготовление сырьевой смеси смешением измельченного техногенного двуводного гипса с известью и водой и прессование, при использовании указанной сырьевой смеси прессование осуществляют в две стадии: на первой путем нагружения удельным давлением, равным 1/3 конечного давления, выдерживанием под давлением 45-60 секунд и сбрасыванием давления до нуля на конечной путем нагружения удельным давлением, равным 30-40 МПа, выдерживанием под давлением 2,5-3 минуты и сбрасыванием его до нуля.

Если при прессовании такие частицы сближаются, то создаются условия, при которых крупная частица оказывается в пересыщенном растворе. В результате начнется процесс конденсации растворенного вещества на ее поверхности. Этот процесс наиболее активно будет происходить в местах контактов частиц, где кривизна максимальная. Конденсация вещества приведет к образованию фазового контакта между рассматриваемыми частицами.

Площадь контакта будет зависеть от уровня пересыщения, а следовательно, от соотношения диаметров. Прочность системы зависит не только от прочности контакта, но и от их количества, приходящегося на единицу площади. Важно создать в прессуемой сырьевой смеси максимальное количество контактов между частицами путем технологических приемов. Количество контактов между частицами в полидисперсной системе зависит от соотношения их диаметров. Таким образом, в полидисперсной системе оптимального состава измельченного двугидрата сульфата кальция образование кристаллизационных контактов происходит за счет собственных ресурсов, без дополнительного введения добавки, обладающей большей растворимостью, чем двугидрат.

На кинетику структурообразования большое влияние оказывает введение извести. Известь, вводимая в систему, влияет на растворимость гипса, участвует в процессе твердения кристаллов, образуя на поверхности кристаллов гипса метастабильные соединения. Для прессованного материала с добавкой извести характерна дефектность кристаллов. В связи с этим срастание происходит в системе более активно и начинается раньше, чем в материалах без добавки извести.

Насыщенный раствор извести предлагается как наиболее целесообразный в данном случае. Концентрации раствора вполне достаточно для образования прочной структуры, поэтому введение извести в виде сухого вещества не требуется.

Указанный в данном случае двуводный техногенный гипс представляет собой гипсовое сырье на основе отходов промышленности, по своему химическому составу близкое к указанному в таблице 1.

Таблица 
Химический состав техногенного двуводного гипса, полученного из гипсового вяжущего Пешеланского месторождения 
SiO2 Al2O3 TiO2 Fe 2О3 СаО MgO SO4 Na2O К2O Р 2O5 F 
0.8 следы следы - 37,52 0,10 53,78 0,05 0,007 - - 


Выдерживание материала под давлением в первой стадии более 1 минуты нецелесообразно, так как повышает энергоемкость операции без существенного изменения структурных характеристик материала. Снижение же времени выдержки до 45 секунд и меньше приводит к тому, что не успевает происходить образование первичных контактов кристаллов гипса между собой, что влечет снижение прочностных характеристик материала. Сброс давления по истечении указанного времени необходим для выхода запрессованного воздуха, заключенного между частицами гипса в процессе прессования.

Конечное давление прессования не должно быть меньше 30 МПа, так как в этом случае давления не хватает для достаточного сближения кристаллов гипса. Увеличение давления свыше 40 МПа является нецелесообразным, так как свойства материала меняются незначительно, а энергоемкость процесса возрастает. При этом необходимо выдерживать под давлением не более 3 минут, что также является лишь лишней тратой энергии, но не менее 2,5 минут, что необходимо для начального структурообразования.

Пример конкретного осуществления способа.

Предварительно подсушенные, в течение одних суток, гипсовые формы-отходы Конаковского фаянсового завода подвергаем дроблению на лабораторной щековой дробилке. Помол гипса производим в шаровой мельнице мелющими телами - цельбепсами. Для этого загружаем в мельницу 1,5 кг гипсового дробленного сырья и производим помол до удельной поверхности 3000 и 9000 см2/г.

Комовую известь в количестве 1 кг подвергают дроблению на лабораторной щековой дробилке. Затем затворяют 3 литрами подогретой до 60°С водой. Смесь постоянно перемешивают в течение 2 часов. Подготовленный состав выдерживают в течение суток, а затем сливают отстоявшуюся часть насыщенного раствора извести, которую используют в опытах.

Отвешивают указанное количество молотого гипса с удельной поверхностью 3000 и 9000 см2/г соответственно, отмеряют насыщенный раствор извести.

Полученный состав перемешивают в течение 1-1,5 минут, засыпают в подготовленную пресс-форму и начинают прессование. Прессование производят в две стадии по описанной выше технологии.

Твердение осуществляют в эксикаторе при влажности воздуха не менее 95% и температуре 20°С в течение 28 суток.

Пример 1. Отвешивают компоненты в количестве, мас.%:

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г - 37,6 (103,8 г)

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г - 50,4 (139,1 г) насыщенный раствор до содержания:

известь гашеная - 0,0135 мас.%

вода - 11,9865

Готовят образцы по описанному выше способу - причем на первой стадии давление прессования - 10 МПа, выдержка 65 с и сбрасывание давления до 0, на конечной - давление 30 МПа, выдержка 2,5 мин, сбрасывание давления до 0.

Пример 2. Отвешивают компоненты в количестве, мас.%:

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г - 39,6 (109,3 г)

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г - 48,4 (133,6 г)

насыщенный раствор до содержания

известь гашеная - 0,0162 (0,045 г),

вода 11,9838

Готовят образцы по описанному выше способу, причем на первой стадии давление прессования 13,33 МПа, выдержка 40 с и сбрасывание давления до 0, на конечной стадии давление 40 МПа, выдержка 3 мин и сбрасывание давления до 0.

Пример 3 (по составу). Отвешивают компоненты в количестве, мас.%:

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 3000 см 2/г - 41,6 (114,8 г)

техногенный двуводный гипс с удельной поверхностью 9000 си2/г - 46,4 (128,0 г)

насыщенный раствор до содержания:

известь гашеная - 0,019(0,052 г) -

вода - 11,981

Готовят образцы по описанному в примере 2 способу.

Опытно-лабораторные испытания проводили в лаборатории кафедры "Производство строительных изделий и конструкций" Тверского государственного технического университета. Были получены следующие результаты: прочность при сжатии - 28,4 МПа и коэффициент размягчения 0,6, что соответствует гипсовым материалам марки Г-25. При производстве данного материала имеет место и снижение энергозатрат за счет использования безобжигового двуводного техногенного гипса.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий, содержащая измельченный техногенный двуводный гипс, известь и воду, отличающаяся тем, что указанный техногенный гипс используют с удельными поверхностями 3000 и 9000 см2/г, в качестве извести и воды - насыщенный раствор гашеной извести при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанный гипс с удельной поверхностью 3000 см2/г 37,6-41,6 
Указанный гипс с удельной поверхностью 9000 см2/г 46,4-50,4 
Указанный насыщенный раствор до содержания: 
Известь гашеная 0,0135-0,019 
Вода Остальное 


2. Способ изготовления гипсовых изделий, включающий приготовление сырьевой смеси смешением измельченного техногенного двуводного гипса с известью и водой и прессование, отличающийся тем, что при использовании сырьевой смеси по п.1 прессование осуществляют в две стадии: на первой стадии путем нагружения удельным давлением, равным 1/3 конечного давления, выдерживанием под давлением 45-60 с и сбрасыванием давления до нуля, на конечной стадии путем нагружения удельным давлением, равным 30-40 МПа, выдерживанием под давлением 2,5-3 мин и сбрасыванием его до нуля.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru