Гипсовый состав для изготовления гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию

Авторы патента:

C04B28/14 - содержащие цементы на основе сульфата кальция

Владельцы патента RU 2487096:

Общество с ограниченной ответственностью "Аракчинский гипс" (RU)

Изобретение относится к гипсовым составам для производства гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию. Гипсовый состав включает гипс, сухой окисленный крахмал, лигносульфонат технический, пенообразователь, воду и предварительно обводненный от 15% до 40% вспученный перлитовый песок мелкой фракции от 0,16 мм до 1,25 мм. Технический результат - повышение сопротивляемости к температурному воздействию, а именно увеличение времени до разрушения образцов при высоких температурах, что позволяет увеличить время для эвакуации. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Область техники

Настоящее изобретение относится к гипсовому составу для производства гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию. Изобретением обеспечивается повышенная сопротивляемость гипсокартонных листов температурному воздействию, что приводит к увеличению времени для эвакуации людей из жилых помещений до разрушения строительных гипсокартонных конструкций.

Уровень техники

Гипсокартонные листы с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию применяют как строительно-отделочный материал в помещениях с повышенными требованиями к пожарной безопасности для выполнения внутренних перегородок, подвесных потолков, для облицовки стен, вентиляционных шахт, электрических щитов и прочего. Изобретением предлагается введение в гипсовый состав вспученного перлитового песка, который играет роль дополнительного армирующего компонента при температурном воздействии. Учитывая, что вспученный перлитовый песок обладает адсорбционными свойствами, он чаще всего в строительстве предлагается для смесей, имеющих малую подвижность раствора. Так вспученный перлитовый песок предложен для создания огнезащитной штукатурки RU №2173309, для изготовления легкого бетона RU 2399598, для изготовления гипсовой сухой штукатурки RU 2237036, для изготовления звукопоглощающих плит в количестве 7,5% (SU 885180 A, 30.11.1981, С04В 11/09, 2 с.), для изготовления теплоизоляционных изделий в количестве 2,9% от веса гипса (SU 1520034 A, 07.11.1989, С04В 11/00, 3 с.).

В материале «Гипсовые материалы и изделия (производство и применение)», (Справочник под редакцией Ферронской А.В., Москва, АСВ, 2004, с.211-216) известен состав для гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью к температурному воздействию, содержащий гипс, сухой модифицированный (окисленный) крахмал, лигносульфонат технический, пенообразователь, воду, армирующую добавку. В качестве армирующей добавки, в данном материале, предложено применение обрезков стекловолокна длиной не более 10 мм.

Наиболее близким по совокупности признаков из приведенных примеров к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является состав для гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью к температурному воздействию, содержащий гипс, сухой модифицированный (окисленный) крахмал, лигносульфонат технический, пенообразователь, воду, армирующую добавку. Предложенные обрезки стекловолокна, используемые в качестве армирующей добавки, не уменьшают расплыв гипсового раствора, что только плодотворно влияет на прочностные характеристики гипсокартонных листов. Однако применяемые обрезки стекловолокна выполняют только роль армирования гипсокартонных листов и приводят к увеличенному расходу пенообразователя при получении гипсокартонных листов.

В настоящем изобретении предложено использовать вместо обрезков стекловолокна предварительно обводненный вспученный перлитовый песок, что позволяет производить гипсокартонные листы с повышенным сопротивлением к температурному воздействию, со сниженной массой, с требуемыми нагрузками и требуемым расплывом гипсовой смеси без дополнительных затрат на пластификатор. Раскрытие изобретения

Предпочтительным гипсосодержащим продуктом в заявленном изобретении являются гипсокартонные листы с повышенной сопротивляемостью к температурному воздействию.

Задачей изобретения является создание гипсового состава для гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию и обладающих нагрузкой, соответствующей ГОСТ 6266-97. Предложен гипсовый состав для производства гипсокартонных листов, который включает: гипс, сухой окисленный крахмал, пенообразующее вещество, лигносульфонат технический, воду и предварительно обводненный от 15% до 40% вспученный перлитовый песок мелкой фракции (по ГОСТ 10832-91) от 0,16 мм до 1,25 мм. Данный диапазон по влажности вспученного перлитового песка позволяет вести технологический процесс получения гипсокартонных листов более безопасно для здоровья рабочих. В зависимости от требований в состав гипсового сердечника может дополнительно вводиться: стекловолокно, ускоритель схватывания, органические и неорганические модификаторы гипса и другие известные добавки.

Предложенный обводненный вспученный перлитовый песок с определенной фракцией обеспечивается исходя из следующего:

а) вспученный перлитовый песок мелкой фракций с размером зерен от 0,16 мм до 1,25 мм позволяет получать гипсокартонные листы с требуемыми нагрузками, соответствующими ГОСТ 6266-97. К тому же, вследствие введения мелкой фракции, происходит более равномерное распределение зерен по гипсовому составу;

б) применение более мелкой фракции (пудры) приводит к повышению плотности гипсокартонных листов и увеличенному расходу материалов;

в) применение более крупной фракции снижает прочность гипсокартонных листов;

г) применение предварительно обводненного перлитового песка от 15% до 40% только незначительно увеличивает водо/твердое отношение, что также благотворно сказывается на прочностных характеристиках гипсокартонного листа;

д) применение вспученного перлитового песка с влажностью менее 15% приводит к увеличению водо/твердого отношения, в результате чего снижаются прочностные характеристики гипсокартонных листов;

е) применение вспученного перлитового песка с влажностью более 40% технологически не удобно, так как происходит комкование и зависание продукта при дозировании с помощью оборудования для дозировки сыпучих компонентов.

Осуществление изобретения

Согласно заявленному варианту настоящего изобретения предложен гипсовый состав для производства гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью к температурному воздействию, который включает: гипс от Г6 по ГОСТ 125-79, сухой окисленный крахмал с рН от 1 до 7,5, пенообразующее вещество (на основе аммоний алкил эфира сульфата или других пенообразующих основ), пластификатор (на основе лигносульфоната натрия сухого и его раствора или других пластифицирующих добавок), воду и дополнительно предварительно обводненный вспученный перлитовый песок. В зависимости от требований в состав гипсового сердечника может быть дополнительно введено: стекловолокно, ускоритель схватывания, органические и неорганические модификаторы гипса и другие известные добавки.

Ниже представлен один из возможных вариантов приготовления лабораторных образцов гипсокартонных листов.

Все продукты взвешиваются с точностью до 0,01 г. Приготовление образцов включает следующие этапы:

На первом этапе из общей массы воды отбирается 60 г и дозируется в нее 0,6 г пенообразователя. Полученная масса взбивается миксером в пену в течение 2 минут до получения объема пены от 0,8 до 1 литра.

На втором этапе остатки воды заливаются в емкость и в нее загружается взвешенный пластификатор. Пластификатор берется в виде раствора в перерасчете на сухое вещество (введенная с пластификатором вода также учитывается при расчете водо/твердого отношения). Затем пена выгружается на поверхность полученного раствора, и при перемешивании постепенно прибавляется смесь гипса, вспученного перлитового песка и окисленного сухого крахмала. Смесь перемешивается миксером до получения однородной массы, примерно в течение 50-60 секунд.

На третьем этапе полученная смесь выгружается в заранее приготовленную форму, в основании которой помещается лист тыльного картона. Сверху образец накрывается листом лицевого картона и разравнивается специальным приспособлением до получения ровной поверхности. После отверждения раствора образец помещается в сушильный шкаф и сушится при температуре от 130°С до влажности от 0,3% до 0,5%. После сушки края образца срезаются до размера, определенного ГОСТ 6266-97. В результате получаются прямоугольные образцы требуемой толщины 9,5 мм (при необходимости 12,5 мм) и размером 450 мм на 150 мм. При этом следует отметить, что картон вырезался в зависимости от вида испытания образца (продольного или поперечного). Для чистоты эксперимента готовится по три образца на каждое испытание. Оценку качества образцов гипсокартона производили по ГОСТ 6266-97. Далее приведены примеры, которые иллюстрируют изобретение. Эти примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения, как по компонентам, так и по соотношению компонентов.

Пример 1

В таблице 1 представлены составы гипсовой суспензии и результаты испытаний приготовленных образцов согласно ГОСТ 6266-97. Все значения вводимых компонентов в таблице 1 указаны в граммах (в скобках в % от веса гипса).

Таблица 1
Составы гипсовой суспензии и результаты испытаний образцов при различном содержании вспученного перлитового песка.
Компонент/параметр испытания	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Состав 4
Гипс Г6	1000	1000	1000	1000
Лигносульфонат натрия в пересчете на сухой продукт	5,0	5,0	5,0	5,0

Продолжение таблицы 1. Составы гипсовой суспензии и результаты испытаний образцов при различном содержании вспученного перлитового песка.

Крахмал	7 5	7,5	7,5	7,5
окисленный	(0,75%)	(0,75%)	(0,75%)	(0,75%)
Вспученный перлитовый песок в	3,5	2,5	1,5	1,0
пересчете на товарный продукт	(0,35%)	(0,25%)	(0,15%)	(0,1%)
Пенообразователь на основе алкил сульфата натрия и алкила эфира сульфата натрия (концентрация по активному веществу 60%)	0,5	0,5	0,5	0,5
Вода	570	570	570	570
Расплыв, мм	180	183	183	185
Температура сушки °С	130	130	130	130
Приклейка по ГОСТ 6266-97	соответствует	соответствует	соответствует	соответствует
Нагрузка продольного образца, кгс	24,0	24,1	24,2	24,6
Нагрузка поперечного образца, кгс	8,7	9,4	8,9	8,7
Масса 1 м², кг	7,5	7,55	7,6	7,8
Твердость, мм	1,5	1,5	1,5	1,5

Из результатов видно, что введение предварительно обводненного вспученного перлитового песка до 0,35% от веса гипса приводит к незначительному снижению веса гипсокартонных листов и только к незначительному снижению расплыва гипсовой смеси (состав 1-4).

Дополнительно, при введении вспученного перлитового песка, было замечено снижение хрупкости и сколов образцов при креплении саморезами на конструкционные профиля.

Оценку сопротивляемости образцов к температурному воздействию производили путем сравнения по времени до разрушения в муфельной печи при температуре 800°С. При этом образец шириной 60 мм и длиной 120 мм располагался в горизонтальной плоскости на четырех точечных опорах, расположенных по углам образца. Расстояние между опорами составляло по длине 100 мм, по ширине 40 мм. В центр сверху на образец помещался стальной цилиндр весом 400 г и диаметром 30 мм. Для чистоты эксперимента, с целью выявления влияния вспученного перлитового песка на сопротивляемость образцов к температурному воздействию, готовилось по три образца, при этом были исключены пластификатор, пенообразователь и крахмал. Приготовление образцов производилось в следующем порядке:

Определяется водо/гипсовое отношение по ГОСТ 23789-79 (при введении вспученного перлитового песка рассчитывается водо/твердое отношение).

Берется 300 г гипса от Г6 и замешивается тесто стандартной консистенции.

Приготовленное гипсовое тесто выгружается в форму. В результате получается прямоугольный образец размером 60 мм на 120 мм и толщиной 9,5 мм.

Далее приведены примеры, которые иллюстрируют оценку сопротивляемости образцов к температурному воздействию.

Пример 2

Оценка сопротивляемости образцов к температурному воздействию представлена в таблице 2.

Таблица 2
Оценка сопротивляемости образцов к температурному воздействию
Компонент/параметр испытания	Состав 1	Состав 2	Состав 3	Состав 4	Состав 5
Гипс Гб	1000	1000	1000	1000	1000
Вспученный перлитовый песок в	3,5	2,5	1,5	1,0
пересчете на товарный продукт	(0,35%)	(0,25%)	(0,15%)	(0,1%)	0
Вода	571,7	571,4	570,8	570,6	570
Расплыв, мм	180	183	183	185	187
Температура сушки °С	50	50	50	50	50
Время до разрушения образца, с	390	378	360	360	348

Из полученных результатов видно следующее:

Введение в гипсовый сердечник предварительно обводненного вспученного перлитового песка в количестве от 0,1% до 0,35% позволяет увеличить время сопротивляемости образцов к температурному воздействию до 10%. При этом водо/твердое отношение во всех случаях составляет 0,57, а расплыв находится в пределах требований ГОСТ 23789-79.

1. Гипсовый состав для гипсокартонных листов с повышенной сопротивляемостью температурному воздействию, включающий: гипс, сухой окисленный крахмал, лигносульфонат технический, пенообразователь, воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит предварительно обводненный вспученный перлитовый песок в количестве от 0,1% до 0,35% от веса гипса.

2. Гипсовый состав по п.1, включающий вспученный перлитовый песок предварительно обводненный от 15% до 40%.

3. Гипсовый состав по п.1, включающий вспученный перлитовый песок с фракцией от 0,16 мм до 1,25 мм.

4. Гипсовый состав по п.1, включающий пенообразователь на основе алкил сульфата натрия и алкил эфира сульфата натрия.

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе фосфогипсового вяжущего. .

Масса для производства теплоизоляционных плит // 2484041

Масса для производства теплоизоляционных плит // 2484040

Сырьевая смесь для изготовления гипсового кирпича // 2484039

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе фосфогипсового вяжущего. .

Масса для производства теплоизоляционных плит // 2482087

Гипсовая смесь // 2481297

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе гипса вяжущего. .

Сырьевая смесь для изготовления гипсового кирпича // 2481296

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе фосфогипсового вяжущего. .

Присадка для гидравлического вяжущего // 2480427

Изобретение относится к применению сополимеров акриловой кислоты и полиоксиалкилена для получения присадки, приемлемой для использования в качестве разжижающего агента и/или блокирующего агента для гидравлических вяжущих на основе сульфата кальция.

Способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей // 2478595

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к области поризации гипсовых смесей, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Сырьевая смесь для изготовления скульптуры (варианты) // 2478085

Сырьевая смесь для изготовления скульптуры // 2489386

Сырьевая смесь для изготовления скульптуры // 2490227

Сырьевая смесь для изготовления скульптуры // 2493126

Изобретение касается состава сырьевой смеси, которая может быть использована для изготовления скульптуры. Сырьевая смесь для изготовления скульптуры содержит, мас.%: гипсовое вяжущее 46,1-50,5; крахмал 0,4-0,6; измельченная до полного прохождения через сетку 008 стружка чугунная 48,0-52,0; меламиновая смола 1,1-1,3. Технический результат - повышение плотности изделий, формуемых из сырьевой смеси при обеспечении четкости их контуров. 1 табл.

Сырьевая смесь для изготовления гипсового кирпича // 2494065

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе фосфогипсового вяжущего. Технический результат заключается в снижении расхода фосфогипсового вяжущего при сохранении прочности гипсового кирпича. Сырьевая смесь для изготовления гипсового кирпича содержит, мас.%: фосфогипсовое вяжущее 37-45; песок кварцевый 7-9; молотая до полного прохождения через сетку №008 пемза 15-17; мочевино-формальдегидная смола 2-3; вода 30-35. 1 табл.

Модельный материал // 2494991

Изобретение относится к области композиционных материалов, применяемых для изготовления моделей, а также при отделочных, строительно-декоративных, скульптурно-оформительских работах, при реставрации архитектурных и интерьерных объектов. Модельный материал содержит смешанные в соотношении от 1:1 до 5:1 предварительно приготовленные состав 1 и состав 2, при этом состав 1 содержит следующие компоненты в соотношении масс.ч.: состав 1: Гипсовое вяжущее 100 Смола эпоксидная 20-80 Сложноэфирный пластификатор 5-40 Диоксид кремния 5-20, а состав 2 содержит следующие компоненты в соотношении масс.ч.: состав 2: Вода 40 Полиэтиленполиамин (ПЭПА) 5-40 Микросферы 50-150. Микросферы имеют размер 15-200 мкм и микросферы выполнены из неорганических материалов. Технический результат - создание материала повышенной прочности, небольшой удельной плотности, устойчивого к воздействию окружающей среды. 3 табл., 4 пр.

Масса для производства фосфогипсовых плит (варианты) // 2496737

Изобретение относится к области производства строительных материалов на основе фосфогипсового вяжущего. Технический результат заключается в повышении прочности фосфогипсовых плит. Масса для производства фосфогипсовых плит включает, мас.ч.: фосфогипс 83-85; мочевиноформальдегидную смолу 3,2-3,6; маршалит 11,4-13,8; воду в количестве, необходимом для получения массы стандартной консистенции, характеризующейся диаметром расплыва 180±5 мм. Масса для производства фосфогипсовых плит включает, мас.ч.: фосфогипс 83-85; мочевиноформальдегидную смолу 3,2-3,6; золу-унос 11,4-13,8; воду в количестве, необходимом для получения массы стандартной консистенции, характеризующейся диаметром расплыва 180±5 мм. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Способ получения композиционного сыпучего гипсового материала // 2500643

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к сухим строительным смесям, и может быть использовано для производства теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных и акустических материалов, а также в домостроении. В способе получения композиционного сыпучего гипсового материала, путем дробления гипсового составляющего, его обжига и сухого смешивания компонентов, в качестве гипсового составляющего используют природный гипсовый камень. В качестве модифицирующей добавки - торфяной порошок, который вводят в природный гипсовый камень перед дроблением или перед обжигом в количестве, в мас.%: природный гипс - 90-99,5, торфяной порошок - 0,5-10. Обжиг осуществляют при температуре 150-200°С в течение 60-180 минут. Торфяной порошок вводят в гипсовый порошок. Технический результат - повышение стабильности физико-химических характеристик материала, полученного предложенным способом, при длительном хранении, отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала и способ его изготовления // 2500644

Изобретение относится к области строительства, в частности к производству строительных материалов, и может быть использовано для получения теплоизоляционных самонесущих материалов, для утепления стен, потолков, перегородок и т.п. преимущественно для сельского и индивидуального строительства. Технический результат заключается в получении самонесущего теплоизоляционного материала, обладающего высокими теплоизолирующими свойствами, упрощенным составом, расширенной сырьевой базой и низкой стоимостью. Композиция для получения самонесущего теплоизоляционного материала включает отходы деревообрабатывающей промышленности - опилки, строительный гипс, добавку-пенообразователь и воду, при следующем соотношении компонентов (масс.%): опилки 10,75-14,5, строительный гипс 36,9-50,0, пенообразователь 0,55-0,6, вода 37,2-51,8. Технология приготовления композиции заключается в следующем. Опилки предварительно увлажняют, для чего используют 10% необходимого для изготовления материала воды. Готовят пенный раствор путем введения пенообразователя в оставшуюся часть воды и тщательного перемешивания. В полученную пену при постоянном перемешивании постепенно вводят строительный гипс и предварительно увлажненные опилки. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Гипсокартонные листы с улучшенной адгезией между слоями // 2502696

Изобретение относится к производству гипсокартонных листов, а именно к гипсовой суспензии для изготовления гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями. Гипсовая суспензия для изготовления гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями, включающая гипс, окисленный крахмал, пенообразующее вещество, пластификатор, бумажную пульпу, воду и дополнительно щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу от 1% до 25%, в количестве от 0,001% до 0,2% от веса гипса. Способ изготовления гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями включает следующие стадии: приготовление щелочного крахмального клейстера, приготовление водной суспензии бумажной пульпы, дозировку всех компонентов гипсовой суспензии в смеситель, смешение компонентов гипсовой суспензии, формование гипсокартонного полотна с требуемой формой кромки и толщиной, рубку полученного полотна гипсокартона на полосы, сушку в сушильной камере, резку и торцовку полос на требуемую длину. Технический результат - улучшенная адгезия картона к гипсовому сердечнику, повышение прочностных характеристик гипсокартонных листов без увеличения массы 1 м2. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Композиционное водостойкое гипсовое вяжущее // 2505504

Изобретение относится к строительной, химической и металлургической отраслям промышленности и может быть использовано для переработки металлургических шлаков и техногенных гипсов в гидравлическое вяжущее для строительной индустрии. Композиционное водостойкое гипсовое вяжущее содержит полученную совместным помолом тонкомолотую смесь рафинировочного шлака и гипса дигидрата сульфата кальция. Вяжущее содержит рафинировочный шлак печи-ковша, добавку с пуццолановыми свойствами и активатор гидратации периклаза при соотношении компонентов в вяжущем, мас.%: Шлак рафинировочный печи-ковша 80-50; дигидрат сульфата кальция 10-25; добавка с пуццолановыми свойствами 9,5-23; активатор гидратации периклаза 0,5-2,0. В качестве дигидрата сульфата кальция содержит природный гипс, фторангидрит или фосфогипс. В качестве добавки с пуццолановыми свойствами содержит известняк или мрамор, кислый шлак электросталеплавильного производства или красный шлам. В качестве активатора гидратации периклаза содержит бишофит или сернокислый магний. Технический результат - предотвращение образования продуктов гидратации, вызывающих разупрочнение вяжущего при использовании рафинировочного шлака печи-ковша, при сохранении его прочностных свойств. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.