Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон

Авторы патента:

Петропавловская Виктория Борисовна (RU)

C04B28/14 - содержащие цементы на основе сульфата кальция

C04B18/04 - отработанные материалы; отходы

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2708766:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно - способам повышения прочности гипсовых изделий, и может найти применение при производстве стеновых блоков, плит, панелей, мелкоштучных изделий из гипса. Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон включает дозирование, смешивание полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон в течение 1 минуты. Затворяют смесь полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон насыщенным раствором извести гашеной при следующем соотношении, мас.%: полуводный гипс - 66,4-66,8, отход производства базальтовых волокон - 6,64-6,7, насыщенный раствор извести гашеной - 0,027-0,035, вода - остальное, затем формуют и выдерживают изделие, полученное из этой смеси, при температуре 20-25°С и влажности 50-60% в течение 6-7 суток в диоксиде углерода при давлении 0,010-0,015 МПа. Полученную сырьевую смесь перемешивают в течение 30-40 секунд Технический результат - повышение прочности, снижение стоимости изделий из гипса, а также снижение трудо- и энергоемкости, упрощение технологии их производства. 2 пр.

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно - способам повышения прочности гипсовых изделий, которое может найти применение при производстве стеновых блоков, плит, панелей, мелкоштучных изделий из гипса.

Известен способ получения гипсовых изделий низко- и среднемарочных стеновых и мелкоштучных блоков, перегородочных плит и перемычек (RU, №2584018, МПК С04В 11/26, 20.05.2016), включающий перемешивание в течение 40-50 минут следующих компонентов масс. ч.: негашеной извести 0,04-0,12, фосфогипса 0,46-0,54 и воды при температуре 80-90°С и наполнителя - молотого кварцевого песка 0,19-0,23 до температуры 70°C с получением гомогенной смеси. Затем смесь формуют при расчетном давлении. После прессования образцы хранят при комнатной температуре и естественной влажности среды 7-28 суток.

Недостатком данной технологии является высокая трудоемкость ввиду необходимости определенной степени помола, сложность, большое количество компонентов.

Известен способ изготовления гипсовых изделий (RU, №2203235, МПК С04В 11/28/, 27.04.2003), включающий дробление кусковой до удельной поверхности 6400 см²/г⋅с последующей сушкой, смешивание молотого гипса со шлакопортландцементом и затворение полученной сухой смеси насыщенным раствором извести. Из полученной смеси формовали образцы методом двухстадийного прессования. На первой стадии прессования давление составляло 1/3 полной нагрузки и поддерживалось одну минуту. На второй стадии давление доводилось до расчетного значения и поддерживалось в течение трех минут. Компоненты брали в следующем соотношении, мас.%: двуводный вторичный гипс 65-75, шлакопортландцемент 10,5-13,5, указанная известь гашеная (на сухое) 0,0135-0,019, вода - остальное. Твердение происходило при влажности воздуха не менее 95% и температуре 20°С в течение 28 суток.

Недостатком этого изобретения также является энергоемкость технологического процесса, и как следствие, высокая стоимость изделий.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон, указанный в патенте №2601700 (RU, №2601700, МПК С04В 28/14, 10.11.2016), включающий дозирование, смешивание полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон в течение 1 минуты при следующем соотношении компонентов, мас. %: полуводный гипс 62,400-62,452, отход производства базальтового волокна 6,24-6,25, вода-остальное.

Недостатком изобретения является низкая прочность и плотность изделий из предложенной смеси.

Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, является разработка способа изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон с получением прочных и экономически выгодных гипсовых изделий.

Техническим результатом является повышение прочности, снижение стоимости изделий из гипса, а также снижение трудо- и энергоемкости, упрощение технологии их производства.

Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что в способе изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон, включающем дозирование, смешивание полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон в течение 1 минуты, согласно изобретению, затворяют смесь полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон насыщенным раствором извести при следующем соотношении, мас.%:

полуводный гипс	66,4-66,8
отход производства базальтовых волокон	6,64-6,7
насыщенный раствор извести гашеной	0,027-0,035
вода	остальное,

затем полученную сырьевую смесь перемешивают в течение 30-40 секунд, формуют и выдерживают изделие, полученное из этой смеси, при температуре 20-25°С и влажности 50-60% в течение 6-7 суток в диоксиде углерода при давлении 0,010-0,015 МПа.

Присутствие ионов растворенного вещества отхода производства базальтовых волокон дополнительно упрочняет и уплотняет структуру гипсового изделия, участвуя в процессе структурообразования.

Выдерживание в среде диоксида углерода твердеющих гипсовых изделий, содержащих в своем составе насыщенный раствор гашеной извести, способствует образованию карбоната кальция на поверхности изделий, а также частично во внутренней структуре за счет открытой пористости. Карбонат кальция, закупоривая открытые поры, создает жесткую матрицу гипсового изделия. Таким образом, кольматация способствует снижению пористости на поверхности изделия, упрочнению его структуры, при этом не мешая дальнейшей кристаллизации, и набору прочности материала внутри изделия.

Процентное содержание полуводного гипса, отходов производства базальтовых волокон, насыщенного раствора извести гашеной выбраны экспериментально. Уменьшение процентного содержания полуводного гипса менее 66,4% приводит к снижению прочности гипсового изделия, а увеличение выше 66,8% - к снижению прочности и увеличению энергоемкости технологического процесса. При уменьшении содержания отходов производства базальтовых волокон менее 6,64% наблюдают снижение плотности и прочности, а при увеличении выше 6,7% - разуплотнение структуры гипсового материала. Уменьшение процентного содержания насыщенного раствора извести гашеной менее 66,4% приводит к к снижению прочности гипсового изделия и увеличению трудозатрат за счет снижения формуемости смеси, а увеличение выше 66,8% - к снижению плотности и прочности (добавить).

Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон осуществляется следующим образом.

Пример 1

Для приготовления сырьевой формовочной смеси для производства гипсовых изделий отвешивали 600 г (что соответствует 66,8 мас.%) полуводного гипса и 60 г (что соответствует 6,7 мас.%) отходов производства базальтовых волокон. Полученную смесь порошков перемешивали вручную в течение 1 минуты. После чего затворяли сухую смесь за счет добавления 250 мл (что соответствует 0,03 мас.%) насыщенного раствора извести и перемешивания в течение 30 секунд ручной мешалкой.

Далее затворенную смесь заливали в подготовленную форму. Формование образцов осуществляли литьевым способом. Твердение гипсовых образцов осуществляли при температуре 20°С и влажности 60% в течение 1 суток, далее в течение 6 суток образцы выдерживали в эксикаторе при том же температурно-влажностном режиме в диоксиде углерода при давлении 0,01 МПа.

При применении описанного способа прочность гипсовых изделий на 7 сутки твердения достигает 35,5 МПа, что на 33% выше по сравнению с контрольными изделиями из чистого гипса, плотность достигает 1595 кг/м.

Пример 2

Пример осуществляли аналогично примеру 1, но твердение гипсовых образцов осуществляли в течение 7 суток в нормальных условиях, без присутствия диоксида углерода.

В ходе эксперимента получены следующие результаты: предел прочности при сжатии - 27,5 МПа и плотность - 1548 кг/м³.

Пример 3

Пример осуществляли аналогично примеру 1, но твердение гипсовых образцов осуществляли в течение 7 суток в диоксиде углерода при давлении 0,001 МПа.

В ходе эксперимента получены следующие результаты: предел прочности при сжатии - 29,5 МПа и плотность - 1573 кг/м³.

Способ изготовления гипсовых изделий на основе отходов производства базальтовых волокон, включающий дозирование, смешивание полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон в течение 1 минуты, отличающийся тем, что затворяют смесь полуводного гипса с отходами производства базальтовых волокон насыщенным раствором извести при следующем соотношении, мас.%:

полуводный гипс	66,4-66,8
отход производства базальтовых волокон	6,64-6,7
насыщенный раствор извести гашеной	0,027-0,035
вода	остальное,

Изобретение относится к перегородкам с повышенной прочностью крепления. Перегородка, приспособленная для удержания подвесного оборудования, обладающая передней поверхностью, предназначенной для прикрепления подвесного оборудования к ней, и задней поверхностью, обращенной в сторону от подвесного оборудования, где перегородка содержит гипсокартонную плиту и усиливающую плиту, причем усиливающую плиту располагают между гипсокартонной плитой и передней поверхностью, и гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 1 масс.% волокна и по меньшей мере 1 масс.% полимерной добавки, причем усиливающая плита смещена относительно гипсокартонной плиты в плоскости перегородки и полностью удерживается гипсокартонной плитой.

Огнестойкие продукты на основе сульфата кальция // 2706279

Изобретение относится к применению комбинации источника пуццолана и добавки солей металла для снижения усадки и/или повышения прочности при тепловом воздействии на продукт на основе сульфата кальция, содержащий гипс, причем источник пуццолана содержится в количестве 4-27% или 4-9 мас.% по массе, а добавка солей металла содержится в количестве 0,5 -10 % или 2-9 мас.% по массе (на основе массы гипса, источника пуццолана и соли металла).

Гипсовая смесь для изготовления гипсокартонных плит // 2704406

Настоящее изобретение относится к гипсовым составам для производства гипсокартонных плит. Сырьевая смесь для производства гипсокартонных плит, включающая гипс, воду, технический лигносульфонат при водогипсовом отношении 0,5-0,6, дополнительно содержит синтетический латекс, серу, оксид цинка, дибензтиазолилдисульфид при следующем соотношении компонентов, %: латекс синтетический 1-5, технический лигносульфонат 1-5, технический лигносульфонат 0,1-0,2, сера техническая 3-15, дибензтиазолилдисульфид 1,5-3, диоксид цинка 3-5, гипс марки Г6 остальное.

Композиция неорганических связующих веществ, включающая сополимер // 2701654

Данное изобретение относится к композиции для строительной смеси, включающей (α) по меньшей мере, одно неорганическое связующее вещество и (β) по меньшей мере, один водорастворимый сополимер на основе (а) 0.1-20 мас.

Гипсоцементно-кремнезёмистая композиция для фасадных изделий // 2701406

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении гипсобетонных изделий - фасадных плиток и декора. Гипсоцементно-кремнеземистая композиция для фасадных изделий, включающая полуводный гипс, портландцемент белый, кварцевый песок белый, метакаолин, модифицирующую добавку и воду, содержит в качестве модифицирующей добавки композицию состава, масс.

Легкие гипсовые панели с пониженной плотностью и установленной степенью огнестойкости // 2700540

Изобретение относится к гипсовым панелям с пониженной массой и плотностью с улучшенными теплоизоляционными свойствами, устойчивостью к термоусадке и огнестойкостью.

Строительная панель, обладающая улучшенной прочностью крепления // 2698749

Настоящее изобретение относится к гипсокартонной плите, включающей гипсовую матрицу, содержащую погруженные в нее древесные частицы, в количестве по меньшей мере 1 мас.% по отношению к гипсу, при этом гипсовая матрица дополнительно содержит полимерную добавку в количестве по меньшей мере 1 мас.% по отношению к гипсу, где ни к одной из сторон гипсокартонной плиты не прикреплена опорная подложка, и где полимерная добавка выбрана из группы, включающей поливинилацетат, сополимер поливинилацетата с этиленом, сшитый с полистиролсульфонатом поливинилпирролидон, поливиниловый спирт, метилцеллюлозу, гидроксиэтилметилцеллюлозу, бутадиен-стирольный сополимер каучук, сложноэфирный акрилатный каучук, сополимерный акриловый каучук, полисложноэфирную смолу, эпоксидную смолу, полиметилметакрилат, полиакриловую кислоту, катионсодержащий крахмал, этилированный крахмал, декстрин и их смеси.

Способ изготовления полых изделий из гипса // 2698384

Изобретение относится к формовке изделий из вяжущих материалов и предназначено для его использования преимущественно в области производства ваз. Способ изготовления полых изделий из гипса, заключающийся в том, что заливают гипсовую смесь в форму, в которой смесь выдерживают до момента ее отверждения в форме и образования изделия.

Гипсовая композиция для материала для покрытий, отвердевающего в воздушно-сухой среде, материал для покрытий на основе гипса и способ нанесения материала для покрытий на основе гипса // 2696712

Предложена гипсовая композиция для материала для покрытий отвердевающего на воздухе типа, которая при ее превращении в материал для покрытий на основе гипса путем добавления воды способна формировать покровный строй.

Сырьевая смесь для опилкобетона и способ изготовления изделий из опилкобетона // 2695313

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству стеновых изделий из опилкобетона. Изобретение направлено на снижение водовяжущего отношения и повышение прочности опилкобетона.

Заполнитель искусственный пористый для легких бетонов // 2704085

Изобретение относится к отрасли производства строительных материалов, в частности аналога гранулированного пеностекла – заполнителя искусственного пористого, применяемого в качестве заполнителя при приготовлении легких и силикатных бетонов, а также в качестве засыпок для теплоизоляции кровель, стен, перекрытий, полов нижних этажей зданий и сооружений различного назначения.

Способ получения гранулированного асфальтовяжущего на основе фосфогипса // 2701007

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для проведения ямочного ремонта дорожного полотна, а также устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона // 2696719

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для производства конструкционно-теплоизоляционных ячеистых бетонов. Сырьевая смесь для приготовления ячеистого бетона включает мас.%: натр едкий технический 1,75 - 1,83, алюминиевую пудру 0,12 - 0,14, воду 23,73 - 24,79, отходы производства минеральной ваты, просеянные через сито с диаметром ячейки 0,63 мм в виде корольков, мелких иголок и мелких свар, с содержанием кристаллической фазы в составе не более 5% и модулем кислотности от 1,4 до 1,5, размолотые до удельной поверхности равной 350-400 м2/кг 57,14 - 69,93, водоудерживающую добавку – эфир целлюлозы Culminal C 8360 0,06 - 0,12, мелкий заполнитель – отходы производства минеральной ваты, просеянные через сито с диаметром ячейки 1,25 мм в виде корольков, мелких иголок и мелких свар, с содержанием кристаллической фазы в составе не более 40% и модулем кислотности от 1,4 до 1,5, остальное.

Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса и способ их изготовления // 2693808

Настоящее изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при производстве гипсовых изделий. Технический результат-повышение прочности изделий из модифицированного цитрогипса.

Способ устройства монолитных свайных опор инженерных сооружений на основе нефелинового шлама // 2685599

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительным смесям и способам, пригодным для конструктивных элементов автомобильных дорог на участках прохождения болот и слабых переувлажненных грунтах.

Сухая смесь для водных суспензий для закрепления грунта, водная суспензия на ее основе и способ закрепления грунта с использованием водной суспензии // 2685515

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к способам закрепления грунтов и веществам, которые могут быть использованы для закрепления грунтов.

Сырьевая смесь для производства карбонизированных стеновых материалов // 2675648

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий.

Композиция для производства пористого заполнителя // 2674449

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Способ производства строительных материалов // 2672901

Изобретение может быть использовано в строительстве, природопользовании, а в частности в области переработки отходов. Способ производства строительных материалов включает смешивание отходов пиления известняков-ракушечников, цемента и воды, дозирование смеси в пресс-форму и прессование.

Шихта для производства пористого заполнителя // 2665732

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,0-93,5, молотый до прохождения через сито 063 уголь 2,0-3,0, молотый до прохождения через сито 063 доломит 3,0-8,0, соапсток 0,5-1,0.

Способ изготовления материала на основе графита для скользящих электрических контактов и материал // 2708291

Изобретение относится к области электротехники, в частности к материалам для скользящих электрических контактов, применяемых на электротранспорте. Способ изготовления материала для скользящих электрических контактов включает следующие этапы: (А) получение шихты на основе графита, кокса и коксообразующего связующего, где содержание графита составляет не менее 15% от массы шихты; (Б) формирование из шихты заготовки; (В) обжиг заготовки, обеспечивающий образование из связующего остаточного кокса, с получением пористой заготовки с открытой пористостью; (Г) газофазное термоградиентное насыщение заготовки со стадии (В) пиролитическим углеродом в реакционной камере путем импульсной подачи углеводородного газа и его разложения с образованием пиролитического углерода на поверхности открытых пор в движущейся зоне пиролиза и последующей его откачкой.