Замедлитель схватывания гипса
Изобретение относится к материалам, регулирующим свойства гипсовых вяжущих, в частности строительного гипса, используемого в производстве различных изделий строительного назначения, архитектурно-художественных деталей и т.п. Технический результат - разработка состава замедлителя схватывания гипса, который позволял бы регулировать сроки схватывания в более широких пределах, сузить интервал схватывания, повысить прочность затвердевшего материала. Замедлитель схватывания гипса содержит малеиновую кислоту и дополнительно поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%: малеиновая кислота - 80-87; поливиниловый спирт - 13-20. 1 табл.
Область техники
Изобретение относится к материалам, регулирующим свойства гипсовых вяжущих, в частности строительного гипса, используемого в производстве различных изделий строительного назначения, архитектурно-художественных деталей и т.п.
Уровень техники
Известно, что строительный гипс, состоящий главным образом из β-полугидрата сульфата кальция, быстро схватывается. Для нормально-твердеющего гипса начало схватывания по ГОСТ 125-79 должно наступать не ранее 6 мин, а конец схватывания - не позднее 30 мин. Однако за это время не успевает сформироваться достаточно прочная и устойчивая структура, поэтому к гипсовым вяжущим часто добавляют замедлители схватывания (фосфорные, карбоновые и оксикарбоновые кислоты и их соли, комплексоны, СДБ, жидкое стекло, целлюлозу, протеины и др.).
Например, для замедления схватывания гипсовой композиции предложено использовать β-гидрокси-β-изокапроновую кислоту или ее соли в количестве 0,01-5% [Патент 54-157127. Япония. Состав на основе гипса с замедленным схватыванием. Токэути К., Дзама Т., Иваи С. Заявл. 1.06.78, опубл. 11.12.79]. Однако указанную кислоту получают анаэробным ферментативным способом, который трудоемок и длителен.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является соединение из класса карбоновых кислот - малеиновая кислота, вводимая в количестве 0,02-0,5% в полуводный гипс [Патент 57-53299, Япония. Замедлитель схватывания гипса. Тавара С., Фудзии К., Хиродзава К. Заявл. 16.01.76, опубл. 12.11.82].
Однако прототип не позволяет регулировать сроки схватывания в широком диапазоне, отодвигает не только начало, но и конец схватывания, т.е. растягивает интервал схватывания, не приводит к заметному повышению прочности.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в разработке состава замедлителя схватывания гипса, который позволял бы регулировать сроки схватывания в более широких пределах, сузить интервал схватывания, повысить прочность затвердевшего материала.
Поставленная задача решена путем создания замедлителя схватывания гипса, содержащего малеиновую кислоту и дополнительно поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Малеиновая кислота 80-87
Поливиниловый спирт 13-20
Таким образом, заявленный замедлитель схватывания отличается от прототипа тем, что в его состав дополнительно входит поливиниловый спирт в количестве 13-20 мас.%, ранее не применявшийся с целью регулирования сроков схватывания вяжущих композиций.
Применяемая в составе замедлителя схватывания малеиновая кислота соответствует ГОСТ 9803-75, поливиниловый спирт - ГОСТ 10779-78.
Необходимо отметить, что только при наличии всей совокупности признаков заявленного изобретения возможно достижение указанного технического результата, а именно: замедление сроков схватывания в достаточно широком диапазоне (начало схватывания 8,5-16,5 мин) с одновременным уменьшением интервала схватывания (с 6-7 до 2-2,5 мин) и повышение прочности затвердевшего гипса примерно в 2 раза.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. Для приготовления замедлителя схватывания смешивают 0,50 г (87 мас.%) малеиновой кислоты и 0,075 г (13 мас.%) поливинилового спирта.
Пример 2. Смешивают 1,50 г (83,3 мас.%) малеиновой кислоты и 0,30 г (16,7 мас.%) поливинилового спирта.
Пример 3. Смешивают 2,50 г (80 мас.%) малеиновой кислоты и 0,625 г (20 мас.%) поливинилового спирта.
Для приготовления гипсового теста в 250 мл воды растворяют замедлитель схватывания, приготовленный по примерам 1-3, а затем в полученный раствор вносят 500 г строительного гипса при тщательном перемешивании. На полученном тесте определяют нормальную густоту и сроки схватывания по ГОСТ 23789-79. Испытания на прочность при сжатии и при изгибе проводят на стандартных образцах размером 40 х 40 х 160 мм по ГОСТ х3789-79.
В таблице представлены образцы на основе гипса, содержащие предложенный замедлитель схватывания, и результаты их испытаний.
| Таблица | ||||||||
| Образец №п/п | Состав, г | Сроки схватывания, мин-с | Предел прочности через 2 ч, МПа | |||||
| Замедлитель схватывания | гипс строительный | вода | начало | конец | при сжатии | при изгибе | ||
| малеиновая кислота | поливиниловый спирт | |||||||
| 1 | 0,50 | 0,075 | 500 | 250 | 8-30 | 10-45 | 5,7 | 2,9 |
| 2 | 1,50 | 0,30 | 500 | 250 | 12-00 | 14-30 | 8,6 | 3,9 |
| 3 | 2,50 | 0,625 | 500 | 250 | 16-30 | 18-15 | 8,7 | 3,8 |
| прототип | 1,50 | - | 500 | 250 | 8-00 | 14-45 | 4,0 | 2,1 |
Как показывают экспериментальные данные, представленные в таблице, использование замедлителя схватывания в заявленных соотношениях в составе гипсовых материалов (образцы 1-3) позволяет регулировать сроки схватывания теста из строительного гипса, уменьшить интервал схватывания, что является положительным фактором при конвейерном производстве изделий, и повысить прочность гипсового материала по сравнению с прототипом.
Кроме того, дополнительными преимуществами заявленного технического решения перед прототипом является повышение водостойкости на 20-30% и снижение ползучести гипсовых изделий на 15-20%.
Замедлитель схватывания гипса, содержащий малеиновую кислоту, отличающийся тем, что он дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Малеиновая кислота 80÷87
Поливиниловый спирт 13÷20
