Способ получения пеногипсовой массы путем вакуумирования в кавитационном активаторе-дезинтеграторе
Владельцы патента RU 2421424:
Учреждение Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) (RU)
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении строительных изделий на основе гипса. Технический результат изобретения - повышение звукопоглощающих свойств. Способ получения пеногипсовой массы для строительных изделий включает перемешивание полуводного гипса, добавки и водного раствора пенообразователя. Перемешивание нагретых до температуры 30-40°С указанных компонентов осуществляют в непрерывно действующем кавитационном активаторе-дезинтеграторе без принудительной подачи воздуха со скоростью вращения ротора не менее 3000 мин-1 в течение 1-1,5 мин. В качестве добавки используют двуводный гипс, измельченный до размера 1-1,5 см. Указанные компоненты используют в соотношении в соответствии с требуемой на выходе плотностью указанных изделий. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к технологии строительства и может быть использовано при изготовлении строительных изделий на основе гипса.
Известен способ приготовления композиции для изготовления строительных материалов, включающий смешение гипсового отхода производства, предварительно механоактивированного в мешалке при частоте вращения 300-500 мин-1, с нейтрализованным сульфатным шламом травильного производства с pH не менее 12, содержащим хлориды и нитраты щелочного металла, и смешение ведут при частоте вращения мешалки 100-120 мин-1 (Патент РФ № 2081077, кл. C04B 11/00).
Известен способ изготовления пористого строительного материала, включающий совмещение твердой углекислоты, измельченной до крупности ≤1 мм, с гипсовым вяжущим - полуводным гипсом, а полученную смесь вводят в воду затворения, нагретую до 30-40°С (Авторское свидетельство СССР № 628122, кл. C04B 21/02).
Известен способ изготовления пористых гипсобетонных изделий, включающий перемешивание в смесителе отдозированных частей сырьевой смеси на основе гипсового вяжущего (строительного гипса и воды затворения), заполнение полученной смесью формы с последующим вакуумированием (Авторское свидетельство СССР №1825351).
Известен способ изготовления ячеистых гипсобетонных изделий, включающий приготовление гипсового теста, укладку его в форму, кратковременную вибрацию до выравнивания поверхности теста, вакуумирование при глубине вакуума 0,092-0,096 МПа в течение 80-90 с, а затем выдержку в вакууме до фиксации образовавшейся структуры (Авторское свидетельство СССР № 1357400).
Известен способ приготовления сырьевой смеси для строительных изделий, включающий механическую активацию части, например 1/15, гипсоцементного или фосфогипсоцементного вяжущего с добавками и водой в диспергаторе кавитационно-ударного типа в течение 2-3 минут при частоте вращения ротора не менее 3000 мин-1 с последующим перемешиванием с оставшимися гипсоцементным или фосфогипсоцементным вяжущим (Патент РФ № 2044714, кл. C04B 28/14).
Известен способ приготовления ячеисто-бетонной смеси путем перемешивания ее в смесителе с последующим созданием вакуума от 100 до 700 мм рт.ст. в течение 5-20 мин до начала ее схватывания (Авторское свидетельство СССР № 511306, кл. C04B 15/02).
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения пеногипсовой композиции путем перемешивания дробленого полуводного гипса, кварцевого песка и силиката алюминия. В полученное тесто вносят предварительно перемешанные пенообразующие смеси (Патент РФ 2280627, кл. C04B 28/14).
Цель изобретения - повышение звукопоглощающих свойств.
Цель изобретения достигается тем, что в способе получения пеногипсовой массы для строительных изделий, включающем перемешивание полуводного гипса, добавки и водного раствора пенообразователя, отличающемся тем, что указанное перемешивание нагретых до температуры 30-40°С указанных компонентов осуществляют в непрерывно действующем кавитационном активаторе-дезинтеграторе без принудительной подачи воздуха со скоростью вращения ротора не менее 3000 мин-1 в течение 1-1,5 мин, в качестве добавки используют двуводный гипс, измельченный до размера 1-1,5 см, указанные компоненты используют в соотношении в соответствии с требуемой на выходе плотностью указанных изделий.
В качестве пенообразователя используют, например:
Ареком-4 - пенообразователь для приготовления пенобетона в пеногенераторах и установках кавитационного типа. Продукт на основе гидроксида калия (8%), казеина (6%0, канифоля (6%), мыла (10%) и воды (70%). Светло-серая жидкость без осадка, плотностью 1-1,2 кг/л.
ПО-1 - синтетический пенообразователь на основе пенообразующего вещества и стабилизатора пены (костный или мездровый клей); соответственный расход компонентов на 1 л воды: (130+350) г.
Способ осуществляется следующим образом.
Полуводный гипс и двуводный гипс, измельченный до размера 1÷1,5 см, помещаются в загрузочные устройства (1 и 2) (см. чертеж) и подаются шнеком (3) в непрерывно действующий кавитационный активатор-дезинтегратор (4), например, в соотношении, мас.%: 30 - полуводный гипс и 70 - двуводный гипс (или 50 и 50, или 70 и 30 соответственно) с одновременным введением в смеситель раствора пенообразователя через специальное отверстие (5) с клапаном и дозатором раствора. Другие примеры возможного сочетания компонентов приведены в табл.1. Количество разведенного в воде пенообразователя определяется соотношением: 1% пенообразователя на 100 л воды, а отношение воды к гипсовому вяжущему по массе - 0,3-0,8%. При этом все компоненты сырьевой смеси подаются в смеситель нагретыми до 30-40°С. Осуществляют перемешивание сырья в течение ~1÷1,5 мин. Выгрузка полученной пеногипсовой массы происходит непрерывно через отвод (6) с производительностью до 5 м3 в час.
При перемешивании всех компонентов механическая активация и вакуумирование происходят одновременно в непрерывно действующем кавитационном активаторе-дезинтеграторе со скоростью вращения ротора (7) не менее 3000 мин-1, в полученной смеси образуются мелкие кавитационные пустоты за счет турбулентных завихрений. В результате активации межмолекулярных связей в полученном составе вакуумные шарики (пузырьки) не успевают «охлопываться», а в результате твердения смеси и вовсе остаются в массе нового материала (пеногипса) как составляющие элементы структуры пеногипсовой массы. В результате эффективного способа изготовления получается пористый строительный материал с оптимальным размером шариков (пузырьков) вакуума Ǿ 0,1÷0,3 мм, образующих поры и равномерно распределенных по его объему.
Полученная пеногипсовая масса используется в качестве теплоизоляционного слоя при изготовлении ограждающих конструкций,
Звукопоглощение пеногипсовой массы по сравнению с прототипом увеличивается на 15-17%.
| Соотношение компонентов для подготовки смеси в кавитационном активаторе-дезинтеграторе с целью получения пеногипса с различной плотностью | ||||
| Компоненты, мас.% | Плотность пеногипса, кг/м3 | |||
| 200 | 300 | 500 | 700 | |
| Двуводный гипс | 15 | 20 | 25 | 30 |
| Полуводный гипс | 50 | 50 | 50 | 50 |
| Водный раствор пенообразователя | 35 | 30 | 25 | 20 |
Способ получения пеногипсовой массы для строительных изделий, включающий перемешивание полуводного гипса, добавки и водного раствора пенообразователя, отличающийся тем, что указанное перемешивание нагретых до температуры 30-40°С указанных компонентов осуществляют в непрерывно действующем кавитационном активаторе-дезинтеграторе без принудительной подачи воздуха со скоростью вращения ротора не менее 3000 мин-1 в течение 1-1,5 мин, в качестве добавки используют двуводный гипс, измельченный до размера 1-1,5 см, указанные компоненты используют в соотношении в соответствии с требуемой на выходе плотностью указанных изделий.
