Композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных плит и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна. Технический результат заключается в увеличении сроков схватывания гипсоволокнистой композиции, придании самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности при изгибе и сжатии гипсоволокнистых облицовочных плит, увеличении их водостойкости и морозостойкости. Композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, пуццолановый компонент - метакаолин, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента®-818» и воду, при следующем содержании компонентов, мас.%: полуводный гипс 49,8-52,0, портландцемент 12,1-13,4, целлюлозное волокно 2,9-3,4, пуццолановый компонент – метакаолин 1,9-2,3, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15» 0,753-0,779, регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,152-0,181, водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента®-818» 0,041-0,058, вода 27,882-32,354, при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г. 2 табл.

 

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных плит и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна.

Известна сырьевая смесь для изготовления строительных изделий, включающая, мас.ч.: строительный гипс 9-12, асбестоцементные отходы 12-15, портландцемент 3,9-7,0, зола-унос 13,7-19,15, песок 27-37 и вода - остальное (SU 1574556 А1, С04В 11/30, опубл. 30.06.1990). Недостатком данного изобретения являются относительно невысокие показатели прочности при изгибе, а также канцерогенность асбестосодержащих компонентов сырьевой смеси.

Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является композиция для изготовления гипсоволокнистых плит, включающая мас. %: полуводный гипс 78,2-85,62, портландцемент 11,85-7,6, целлюлозное волокно 9,5-6,3, технические лигносульфонаты 0,45-0,48 (RU 2084419 С1, МПК С04В 28/14, опубл. 20.07.1997).

Недостатками данного изобретения являются сложный технологический процесс производства гипсоволокнистых плит, включающий процессы вакуумирования, прессования и сушки образцов, невысокие показатели физико-механических характеристик, таких как водостойкость, предел прочности при изгибе и плотности получаемых гипсоволокнистых плит. Также недостатком изобретения является отсутствие в составе композиции пуццоланового компонента, необходимого для исключения образования высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция-эттрингита, в твердеющем гипсоцементном камне, что приводит к возникновению внутренних напряжений и снижению эксплуатационных характеристик готовых изделий с течением времени. Все это ограничивает область применения изделий на основе данной композиции.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение плотности, пределов прочности при изгибе и сжатии, водостойкости, морозостойкости гипсоволокнистых облицовочных плит на основе низкомарочного полуводного гипса и портландцемента, с одновременным упрощением технологического процесса путем исключения таких операций, как вакуумирование и прессование. Одной из задач является исключение образования эттрингита в процессе гидратации гипсоцементной композиции путем введения в состав гипсоволокнистых облицовочных плит пуццоланового компонента. Повышение физико-механических характеристик, таких как плотность, пределы прочности при изгибе и сжатии, водостойкость, морозостойкость, позволит изготавливать гипсоволокнистые облицовочные плиты меньшей толщины, по сравнению с изделиями по прототипу, при равных показателях прочности, что приводит к снижению материалоемкости производства, массы изделий и, как следствие, к снижению массы подоблицовочных конструкций. Это позволит значительно расширить область применения получаемых облицовочных плит как для внутренней, так и для наружной отделки зданий и сооружений.

Техническим результатом предлагаемого решения является удлинение сроков схватывания гипсоволокнистой композиции, придание ей самоуплотняющейся способности, повышение пределов прочности при изгибе и сжатии гипсоволокнистых облицовочных плит, увеличение их водостойкости и морозостойкости, при одновременном упрощении производства за счет исключения таких технологических операций, как вакуумирование и прессование.

Поставленная задача достигается тем, что композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - метакаолин, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента®-818» и воду, при следующем содержании компонентов, мас. %:

Полуводный гипс 49,8-52,0
Портландцемент 12,1-13,4
Целлюлозное волокно 2,9-3,4
Пуццолановый компонент - метакаолин 1,9-2,3
Полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15» 0,753-0,779
Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,152-0,181
Водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента®-818» 0,041-0,058
Вода 27,882-32,354

при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г.

Применение в составе гипсоволокнистой композиции пуццоланового компонента - метакаолина с гидравлической активность 1238 мг/г, позволяет регулировать содержание высокосульфатной формы гидросульфоалюмината кальция - эттрингита (3CaO-Al2O4-3CaSO4-(31-32)H2O) в составе матрицы, что исключает возникновение внутренних напряжений в гипсоволокнистом камне и его саморазрушение. Необходимое количество пуццоланового компонента в составе гипсоволокнистой композиции определяли по концентрации оксида кальция, содержащегося в специальных препаратах, представляющих собой водные суспензии полуводного гипса, портландцемента и метакаолина, при условии, чтобы концентрация оксида кальция на пятые сутки не превышала 1,1 г/л, а на седьмые сутки была менее 0,85 г/л.

Применение в составе гипсоволокнистой композиции полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium®l15» снижает водопотребность смеси и повышает прочностные характеристики изделий, применение суперпластификатора первой группы «БЕСТ-ТБ» увеличивает время жизнеспособности готовой смеси, что выражается в удлинении сроков схватывания. Сочетание указанных выше полимерного поликарбоксилатного эфира и суперпластификатора первой группы придает гипсоволокнистой композиции самоуплотняющуюся способность. Применение водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента®-818» способствует формированию более плотной поровой структуры затвердевшего камня и приводит к повышению водостойкости и морозостойкости образцов гипсоволокнистых облицовочных плит. Применение в их составе целлюлозных волокон с указанной степенью помола приводит к связыванию компонентов матрицы на микро- и макроуровне, что выражается в формировании оптимальной структуры дисперсно-армированного материала и в значительном повышении прочностных показателей готовых изделий.

Применение в составе гипсоволокнистой композиции указанных выше компонентов в указанном соотношении приводит к синергетическому эффекту и позволяет достичь требуемый технический результат.

Для изготовления гипсоволокнистой композиции использовали следующие материалы:

Полуводный гипс марки Г6БII производства ООО «Аракчинский гипс» (ГОСТ 125-79);

Портландцемент ПЦ 400 Д0 Η Вольского завода;

Пуццолановая добавка - метакаолин с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г (ТУ 5729-098-12615988-2013). Для приготовления образцов использовали метакаолин с гидравлической активностью 1238 мг/г;

Целлюлозные волокна - целлюлоза хвойная сульфатная небеленая марок НСК, производства ОАО «Соломбальский ЦБК» (СТО 00279189-2-2007, ТУ 13-00279189-06-2001);

Водопроводная питьевая вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732;

Полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15» производства ООО «BASF Строительные системы» представляет собой непрозрачную белую жидкость плотностью 1,07 г/см3, рН при 20°С - 6,5, максимальное содержание хлоридов ≤0,1%, максимальное содержание щелочей <1,7%;

Регулятор сроков схватывания и твердения «БЕСТ-ТБ» производства ООО «Инновационные Технологии», суперпластификатор первой группы, представляет собой сополимер на основе эфиров карбоновых кислот с добавлением фосфатного компонента темно-коричневого цвета с плотностью (при 20°С) 1,24 г/см3, массовая доля сухого вещества 20-30%;

Водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента®-818» производства компании «Пента An ITW Company» - вязкотекучая 50% водная эмульсия октилтриэтоксисилана, плотностью 1000 кг/м3, содержание активного вещества - 50%.

Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом: в работающий смеситель заливают расчетное количество воды, в которую добавляют заранее отдозированные полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15», суперпластификатор первой группы «Бест-ТБ», водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента®-818» и армирующие волокна. Затем производят весовую дозировку полуводного гипса, портландцемента, метакаолина и осуществляют перемешивание до получения однородной массы. Далее из полученной смеси производят формование образцов гипсоволокнистых облицовочных плит.

Количество воды затворения подбирается из условия обеспечения нормальной густоты гипсоволокнистой композиции по ГОСТ 23789-79.

Также были проведены испытания образцов по прототипу с использованием в составе вяжущего полуводного гипса марки Г6БII производства ООО «Аракчинский гипс».

Через 28 и 90 суток нормального твердения образцы подвергались механическим испытаниям. Прочность затвердевших образцов, водопоглощение, а также сроки схватывания гипсоволокнистой смеси определяли в соответствии с ГОСТ 23789-79. Морозостойкость изделий определяли в соответствии с ГОСТ 7025-91. Водостойкость образцов определяли по их коэффициенту размягчения, равному отношению пределов прочности при сжатии сухих образцов к водонасыщенным. За критерий самоуплотняющейся способности приняли способность гипсоволокнистой смеси занять весь объем формы с образованием ровных поверхностей под собственным весом без дополнительных внешних воздействий.

Составы гипсоволокнистых композиций приведены в таблице 1, результаты механических испытаний изготовленных образцов и образцов по прототипу приведены в таблице 2.

Из приведенных данных следует, что максимальные показатели прочности на сжатие и изгиб достигаются при содержании в составе вяжущего полуводного гипса в пределах 49,8-52,0% от общей массы смеси, портландцемента - 12,1-13,4%, метакаолина с гидравлической активностью не менее 1200 мг/г - 1,9-2,3%. При введении суперпластификатора третьего поколения «Glenium®115», регулятора сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» и водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента®-818», в количестве меньше указанных в таблице 1 (состав 2), наблюдается снижение показателей исследуемых свойств по сравнению с заявляемыми пределами. При их введении, в количестве больше указанных в таблице 1 (состав 4), исследуемые свойства гипсоволокнистой композиции увеличиваются незначительно.

Изделия, полученные согласно предлагаемому изобретению, обладают высокими прочностными характеристиками, водостойкостью и морозостойкостью, низким водопоглощением. Использование полимерного поликарбоксилатного эфира «Glenium®115», регулятора сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» и водной эмульсии октилтриэтоксисилана «Пента®-818» позволяет получить самоуплотняющуюся гипсоволокнистую смесь и увеличить время ее жизнеспособности.

Введение пуццоланового компонента - метакаолина с гидравлической активностью 1238 мг/г позволяет исключить образование эттрингита в гипсоволокнистом камне и снижение эксплуатационных характеристик гипсоволокнистых облицовочных плит с течением времени.

Кроме того, исключение сложных операций вакуумирования и прессования, а также использование низкомарочного полуводного гипса и портландцемента общестроительного назначения марки М400 позволяют упростить технологический процесс изготовления изделий и снизить их стоимость.

Композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пуццолановый компонент - метакаолин, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®115», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента®-818» и воду, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Полуводный гипс 49,8-52,0
Портландцемент 12,1-13,4
Целлюлозное волокно 2,9-3,4
Пуццолановый компонент - метакаолин 1,9-2,3
Полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®115» 0,753-0,779
Регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,152-0,181
Водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента®-818» 0,041-0,058
Вода 27,882-32,354

при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мг/г.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения земляного полотна и устройства укрепленных дорожных оснований на дорогах I-V категорий.

Способ изготовления строительного кирпича, строительный кирпич и блок из строительных кирпичей используются при строительстве стен с высокой изолирующей способностью.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к добавкам для бетонных смесей при производстве бетонов и растворов. Комплексная добавка для бетонной смеси, включающая минеральный носитель, поверхностно-активное вещество, дополнительно содержит нефтесодержащие отходы, а в качестве минерального носителя используют отработанный силикагель, являющийся отходом установки по подготовке газа к транспортировке, в качестве ПАВ - фильтровочные и поглотительные отработанные массы, образующиеся на стадии рециклизации процесса рафинации растительного масла, содержащие отработанный диатомит (кизельгур) и растительные восковые вещества, при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение относится к продукту конденсации на основе мономеров. Продукт конденсации на основе мономеров, при этом мономеры включают: I) по меньшей мере один мономер, имеющий альдегидный фрагмент, и II) по меньшей мере один мономер, имеющий кетонный фрагмент, который несет по меньшей мере один неароматический фрагмент, и при этом продукт конденсации содержит по меньшей мере один фрагмент из ряда групп фосфоно, сульфино, сульфо, сульфамидо, сульфокси, сульфоалкилокси, сульфиноалкилокси и фосфоноокси и/или их солей, продукт отличается тем, что мономеры дополнительно содержат III) галлиевую кислоту.
Изобретение относится к строительству, а именно к технологии строительных материалов, и может быть использовано в производстве разнообразных строительных композитных изделий, полученных с помощью технологии экструзии, например блоков, лицевого и рядового кирпича, облицовочной плитки.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных, преимущественно бетонных или растворных, смесей в производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций сборного и монолитного строительства и в других производствах.

Настоящее изобретение относится к диспергирующим веществам для гидравлических вяжущих веществ. Описано диспергирующее вещество для неорганических частиц, предпочтительно для неорганических вяжущих веществ, более предпочтительно для гидравлических вяжущих веществ, при этом указанное диспергирующее вещество содержит следующие структурные единицы: I) одну триазиновую структурную единицу, предпочтительно одну 1,3,5-триазиновую структурную единицу, II) одну или две полиалкиленгликолевые структурные единицы, предпочтительно одну полиалкиленгликолевую структурную единицу общей формулы (I) -(AO)n-R2, где А представляет собой алкилен, который имеет 2-18 атомов углерода, при этом по меньшей мере 60 мол.

Настоящее изобретение относится к быстросуспендируемой порошкообразной композиции для применения в качестве сухого строительного раствора. Описана порошкообразная композиция для применения в качестве сухого строительного раствора, которая может быть получена приведением порошка, который содержит по меньшей мере одно неорганическое связующее вещество, в контакт с от 0.01 до 10 мас.%, в пересчете на общую массу композиции, жидкого компонента, содержащего по меньшей мере один сополимер, который может быть получен полимеризацией смеси мономеров, включающей (I) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (Ia) , где R1 и R2 каждый, независимо друг от друга, означают водород или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, Y означает Н, -COOMa, М означает водород, катион одновалентного или двухвалентного металла, ион аммония или радикал органического амина, а равно 1/2 или 1, (II) по меньшей мере один этиленово ненасыщенный мономер формулы (II) , где p равно целому числу от 0 до 6, у равно 0, v равно целому числу от 3 до 500, коэффициенты w являются, независимо друг от друга, одинаковыми или разными для каждой единицы (CwH2wO) и означают каждый целое число от 2 до 18, причем (CwH2wO) представляет собой хаотический сополимер этиленоксида-пропиленоксида, имеющий молекулярную массу от 160 до 10000 г/моль, в котором мольная доля пропиленоксидных единиц составляет от 10 до 30%, в пересчете на сумму этиленоксидных и пропиленоксидных единиц, R1 и R2 означают, как определено выше, R3 означает водород, алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода, необязательно замещенный арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода, где жидкий компонент содержит от 1 до 60 мас.% по меньшей мере одного сополимера и от 30 до 98 мас.% органического растворителя.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для устройства земляного полотна, оснований и покрытий дорожных одежд промысловых дорог и площадок.
Изобретение относится к горной промышленности и может использоваться при разработке месторождений полезных ископаемых с твердеющей закладкой выработанного пространства.

Группа изобретений относится к гипсовым панелям с пониженной массой и плотностью, с улучшенными теплоизоляционными свойствами. Гипсовый средний слой для панели, сформированный из смеси, содержащей: строительный гипс в количестве от примерно 1162 фунтов/тыс.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использован для производства гипсокартонных изделий. Сердечник гипсокартонного листа на основе модифицированного гипсового вяжущего включает 46,4-52,6 мас.% строительного гипса и 33,3-34,2 мас.% воды.

Изобретение относится к композиционной системе для устройства полов, содержащей первый и второй последовательно уложенные на перекрытие слои, при этом в состав первого теплоизоляционного слоя входят, мас.%: гипсовое вяжущее марки Г-5БII, или Г-6БII, или Г-7БII - 79, модификатор гипса МГ-2 - 20, синтетический или белковый пенообразователь - 1, водотвердое отношение 0,5-0,6, и в состав второго упрочняющего слоя входят, мас.%: гипсовое вяжущее марки Г-5БII, или Г-6БII, или Г-7БII - 50, модификатор гипса МГ-2 - 10, песок фракцией 0-0,8 мм - 40, водотвердое отношение 0,3-0,32.

Композитное изделие содержит гипс в количестве 60-90 мас.%, волокна в количестве 1,5-26 мас.%, по существу однородно распределенные по композиту, и модификатор реологии в количестве 0,5-6 мас.%.

Настоящее изобретение относится к плите, к способам изготовления плиты, к составу суспензии, используемой при изготовлении плиты. Плита, содержащая: сердечник из затвердевшего гипса, расположенный между двумя кроющими листами, причем указанный сердечник получен из суспензии, содержащей строительный гипс, воду и по меньшей мере один прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал, причем указанный прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал характеризуется вязкостью от примерно 20 до примерно 500 сантипуаз, причем вязкость измеряют, когда прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал находится в условиях согласно способу VMA, причем прежелатинизированный кислотномодифицированный крахмал присутствует в количестве от примерно 0,5 до примерно 3% от массы строительного гипса;причем для суспензии требуется увеличение водопотребления для поддержания текучести суспензии на том же уровне, который был бы без прежелатинизированного кислотномодифицированного крахмала, причем указанное увеличение является меньшим, чем увеличение водопотребления, требуемое для в остальном идентичной суспензии, содержащей крахмал, имеющий вязкость выше 500 сантипуаз согласно способу VMA, вместо прежелатинизированного кислотномодифицированного крахмала, причем плита имеет твердость сердечника по меньшей мере 11 фунтов (5 кг), измеренную согласно стандарту ASTM С473-10.

Изобретение относится к строительному продукту, представляющему собой самонесущую конструкцию, включающему частицы дигидрата сульфата кальция, связанные органическим связующим компонентом.
Изобретение относится к порошкообразному составу строительного раствора на основе вяжущего, который включает по меньшей мере неорганическое вяжущее, добавку на основе органического карбоната формулы R1-O-(CO)-O-R2, содержащего по меньшей мере 5 атомов углерода, в которой группы R1 и R2, одинаковые или разные, представляют собой углеводородные радикалы, алкильные или алкиленовые, линейные или циклические, возможно разветвленные, насыщенные или ненасыщенные, циклоалкильные или ароматические, грануляты, агрегаты и/или песок или другие инертные наполнители.

Изобретение относится к производству стеновых строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления строительного материала содержит, мас.%: измельченный до прохождения через сито №2,5 известняк 53,0-57,0; фосфогипс 32,0-34,0; измельченный до прохождения через сито №2,5 гранулированный доменный шлак 11,0-13,0.

Изобретение относится к гипсовой композиции, гипсовой суспензии, гипсовому затвердевшему телу, строительному материалу на гипсовой основе, гипсовой плите и способу изготовления строительного материала на гипсовой основе.

Изобретение относится к производству стеновых строительных материалов. Сырьевая смесь для изготовления строительного материала содержит, мас.%: измельченный до прохождения через сито №2,5 известняк 65,0-67,0; фосфогипс 32,0-34,0; нарезанное на отрезки 2-6 мм капроновое волокно 0,03-0,07.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.%: глину тугоплавкую 72,5-78,5, кварциты 20,0-26,0, сухой торф 0,5-1,0; деготь 0,5-1,0.

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления облицовочных плит и других строительных изделий на основе гипса, портландцемента и целлюлозного волокна. Технический результат заключается в увеличении сроков схватывания гипсоволокнистой композиции, придании самоуплотняющейся способности, повышении пределов прочности при изгибе и сжатии гипсоволокнистых облицовочных плит, увеличении их водостойкости и морозостойкости. Композиция для изготовления гипсоволокнистых облицовочных плит, включающая полуводный гипс, портландцемент и целлюлозное волокно, пуццолановый компонент - метакаолин, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15», регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ», водную эмульсию октилтриэтоксисилана «Пента®-818» и воду, при следующем содержании компонентов, мас.: полуводный гипс 49,8-52,0, портландцемент 12,1-13,4, целлюлозное волокно 2,9-3,4, пуццолановый компонент – метакаолин 1,9-2,3, полимерный поликарбоксилатный эфир «Glenium®l15» 0,753-0,779, регулятор сроков схватывания и твердения «Бест-ТБ» 0,152-0,181, водная эмульсия октилтриэтоксисилана «Пента®-818» 0,041-0,058, вода 27,882-32,354, при этом степень помола целлюлозных волокон составляет 30-35°ШР, гидравлическая активность метакаолина составляет не менее 1200 мгг. 2 табл.

Наверх