Смесь для получения высокообжигового гипсового вяжущего

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКООБЖИГОВОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Мечай Александр Анатольевич Новик Марина Витальевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Смесь для получения высокообжигового гипсового вяжущего, содержащая обожженный фосфогипс и фторид натрия, отличающаяся тем, что содержит обожженный с 2,510,0 мас.мела фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас.обожженный с мелом фосфогипс 97,0-99,7 фторид натрия 0,3-3,0. Изобретение относится к производству вяжущих материалов, а именно к производству высокообжиговых гипсовых вяжущих, и может быть использовано для получения наливных самонивелирующихся стяжек под полы, а также в качестве вяжущего в составе сухих строительных смесей различного назначения. Известно ангидритовое вяжущее, получаемое обжигом фосфогипса в интервале температур 900-1000 С. Кислые примеси в составе фосфогипса нейтрализуют оксидом или карбонатом кальция. В качестве модифицирующей добавки в сырьевую смесь вводят фторсодержащий компонент (2) 1. Недостатком данного вяжущего является невысокая прочность. Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ангидритовое вяжущее, получаемое обжигом фосфогипса при температуре 800 С и последующим помолом с добавкой-интенсификатором твердения 2. Недостатками этого вяжущего являются недостаточная прочность и низкая водостойкость. Задачей изобретения является повышение прочности и водостойкости высокообжиговых гипсовых вяжущих на основе фосфогипса. 13529 1 2010.08.30 Поставленная задача достигается тем, что смесь для получения высокообжигового гипсового вяжущего, содержащая обожженный фосфогипс и фторид натрия, отличается тем, что содержит обожженный с 2,5-10,0 мас.мела фосфогипс при следующем соотношении компонентов, мас.обожженный с мелом фосфогипс 97,0-99,7 фторид натрия 0,3-3,0. Оптимальная температура обжига находится в пределах 1000-1100 С. В качестве активатора твердения при помоле вяжущего вводится фторид натрия сверх 100 от массы продукта обжига. Химический состав сырьевых материалов представлен в табл. 1. Таблица 1 Оксид, мас.Сырье 2 23 23 2 общ 25 23 п.п.п. Фосфогипс 0,8 0,4 0,07 33,32 1,20 41,60 0,33 0,28 1,50 20,94 Мел 3,83 0,2 0,0 52,84 0,35 0,23 0,6 0,0 0,0 0,45 40,1 Сырьевые компоненты (фосфогипс и мел) с естественной влажностью, которая составляет 22-30 , подвергаются пластичному перемешиванию. Введение в состав сырьевой смеси карбонатного компонента обусловлено тем, что образующийся при обжиге оксид кальция является активатором твердения нерастворимого ангидрита. Кроме того, при приготовлении сырьевой смеси карбонат кальция способствует частичной нейтрализации кислых фтор- и фосфорсодержащих соединений и переводу их в нерастворимые и нелетучие вещества. При затворении водой высокообжиговых гипсовых вяжущих происходит гидратация нерастворимого ангидрита и образующийся 2 взаимодействует с , формируя нерастворимые соединения, которые способствуют уплотнению твердеющей системы, что приводит к росту прочности и водостойкости. Изобретение поясняется выполнением конкретного примера. Пример. Берут 97,5 мас.фосфогипса, 2,5 мас.мела в пересчете на сухое вещество. Данную сырьевую смесь перемешивают до необходимой однородности и обжигают при температуре 1000 С в течение 30 минут. Продукт обжига и фторид натрия в количестве от 0,3 до 3 подвергают совместному помолу до остатка на сите 02 не более 5 . Затем вяжущее затворяют водой и из теста нормальной густоты, которая составляет 22-24 , формуют образцы-кубики размером 202020 мм. Далее полученные образцы высокообжигового гипсового вяжущего подвергают испытаниям на прочность при сжатии через 3, 7 и 28 суток и определяют коэффициент водостойкости. Остальные примеры выполнены аналогично, но отличаются количественным составом компонентов. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Таблица 2 Сырьевые компоненты, Активатор Предел прочности при сжатии, МПа мас.твердения Кв Фосфогипс Мел 3 сут. 7 сут. 28 сут. Температура обжига сырьевой смеси 1000 С 97,5 2,5 0,3 26,0 39,0 36,5 0,6 97,5 2,5 0,5 35,4 42,6 37 0,4 97,5 2,5 1 31,0 39,9 47,2 0,5 97,5 2,5 2 27,0 33,8 33,1 0,8 95 5 0,3 30,9 32,1 33 0,6 95 5 0,5 38,4 40,5 47,8 0,3 2 13529 1 2010.08.30 Продолжение таблицы 2 Сырьевые компоненты, Активатор Предел прочности при сжатии, МПа мас.твердения Фосфогипс Мел 3 сут. 7 сут. 28 сут. Температура обжига сырьевой смеси 1000 С 95 5 1 26,1 42,7 46,3 95 5 2 24,8 34,6 38,6 92,5 7,5 0,3 24,8 28,0 33,1 92,5 7,5 0,5 24,2 39,0 38,8 92,5 7,5 1 20,3 27,6 39,2 92,5 7,5 2 13,2 28,0 33,6 90 10 0,3 24,0 42,0 35 90 10 0,5 19,95 32,5 34,6 90 10 1 23,2 29,7 38,7 90 10 2 15,7 25,7 29,6 Температура обжига сырьевой смеси 1100 С 97,5 2,5 0,3 33,5 45,0 47 97,5 2,5 0,5 36,5 50,5 48 1 2 3 4 5 6 97,5 2,5 1 33,0 52,8 52,8 97,5 2,5 2 20,9 32,5 30,4 97,5 2,5 3 5,5 4,6 5,7 95 5 0,3 41,2 38,9 41,0 95 5 0,5 33,1 39,2 39,0 95 5 1 34,3 43,5 42,0 95 5 2 24,6 32,1 23,8 95 5 3 10,8 14,0 10,2 92,5 7,5 0,3 31,9 41,0 43,0 92,5 7,5 0,5 38,5 44,0 41,0 92,5 7,5 1 35,0 41,9 47,3 92,5 7,5 2 26,5 35,4 39,8 92,5 7,5 3 17,4 17,6 22,5 90 10 0,3 39,4 47,6 39,2 90 10 0,5 27,1 43,3 50,7 90 10 1 28,9 39,3 36,7 90 10 2 9,4 17,2 15,7 90 10 3 2,1 5,3 5,9 Прототип 15 31,5 35 Данные воспроизведены авторами согласно прототипу 2. Из таблицы видно, что уровень прочности образцов, полученных из сырьевой смеси,обожженной при температуре 1100 С, выше. Наибольший уровень прочности показывают образцы, содержащие 0,3-1. Предел прочности при сжатии через 28 суток твердения на воздухе находится в пределах от 39 до 52,8 МПа. Высокий уровень прочности объясняется взаимодействиемс гидроксидом кальция, ведущим к образованию нерастворимого фторида кальция, способствующего уплотнению твердеющей системы за счет кольматации пор, что приводит к росту прочности и водостойкости. В результате обменной реакции образуется , увеличивающий растворимость ангидрита, что способствует его ускоренной гидратации и набору прочности в ранние сроки твердения. 3 13529 1 2010.08.30 Рентгенофазовый и дифференциально-термический анализы позволили установить значительное увеличение степени гидратации ангидрита в присутствии фторида натрия. С увеличением дозировки в вяжущеекоэффициент водостойкости увеличивается, что связано с образованием нерастворимых соединений, которые уплотняют структуру и защищают кристаллы двуводного гипса от растворения. Разработанные составы высокообжигового гипсового вяжущего могут быть использованы в производстве сухих строительных смесей, в том числе и при устройстве самонивелирующихся оснований под полы вместо цементных стяжек и строительного гипса. Указанные составы удовлетворяют требованиям по прочности и водостойкости, предъявляемым к сухим строительным смесям для устройства самонивелирующихся полов. Производство высокообжигового гипсового вяжущего может быть реализовано на таких предприятиях, как ПРУП СПО Химволокно, г. Светлогорск ЧУП Силикат, г. Бобруйск Петриковский керамзитовый завод ОАО Гомельский ДСК СООО Хенкель Баутехник, г. Заславль. Источники информации 1. Сычева Л.И., Ануфриев М.В. Выпуск ангидритового вяжущего из фосфогипса // Цемент. - 1993. -5-6. - С. 60-62. 2. Габададзе Т.Г., Суладзе И.Ш. Свойства ангидритовых вяжущих на основе фосфогипса с добавкой активатора // Строительные материалы. - 1988. -4. - С. 25-26 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4