Композиційне гіпсове в’яжуче - патент Україна 2426702 - Сагдатуллін Дінар Габбасович, Морозова Ніна

Винахід відноситься до складу композиційного в'яжучого гіпсового і може знайти застосування в промисловості будівельних матеріалів. Технічний результат - покращення фізико-механічних характеристик в'яжучого, підвищення його довговічності. Композиційне гіпсове в'яжуче, що містить -напівгідрат сульфату кальцію, портландцемент, активну мінеральну добавку - термічно активований цеолітвмісний мергель або відхід виробництва феросиліцію - мікрокремнезем МК-85, або бінарну суміш з двох зазначених активних мінеральних добавок:1, водознижувальний реагент-продукт на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux® 265IF або суміш пластифікатора лігносульфонату технічного і продукту на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux® 265IF у співвідношенні 4:5 у кількості 0,8-0,9% від маси в'яжучого мас, .%: портландцемент марки 34-37, -напівгідрат сульфату кальцію 50-55, термічно активований цеолітвмісний мергель 0-13, відхід виробництва феросиліцію - мікрокремнезем МК-85 0-13, пластифікатор - лігносульфонат технічний ЛСТ композиційного гіпсового в'яжучого, продукт на основі модифікованого полікарбоксилатуMelflux® 265IF 0,5-0,8% від маси композиційного гіпсового в'яжучого. 2 табл.

Винахід відноситься до складів в'яжучих гіпсоцементних і може знайти застосування в промисловості будівельних матеріалів.

Відомо в'яжуче, що включають, мас.%: портландцемент 20, будівельний гіпс 50-70, трепел 10-30 [Волженський А.В., Стамбулко В.І., Ферронська А.В. Гіпсоцементно-пуцоланові в'яжучі, бетони та вироби. М.: Видавництво літератури з будівництва, 318. 1971].

Також відома композиція в'яжучого [Патент 1738774 А1 СРСР, С04В 11/00 Гіпсоцементно-пуцоланове в'яжуче, 29.05.90], що складається з напівводного гіпсу в кількості 40-60 мас.%, портландцементу - 5-10 %.

Гіпсоцементно-пуццолановий камінь, сформований з цих сумішей в'яжучих, характеризується низькими показниками за міцністю, водостійкістю та морозостійкістю. Ці чинники негативно впливають на довговічність виробів з таких в'яжучих.

Недоліком даного в'яжучого і те, що не може бути використаний як конструкційний матеріал, т.к. відсутні дані по показниках міцності на одноосьовий осьовий стиск і показники оцінки його морозостійкості, внаслідок чого можна поставити питання про довговічність одержуваного матеріалу у вигляді виробів або конструкції для умов вічної мерзлоти.

Найбільш близьким за технічною сутністю та призначенням до запропонованого винаходу є композиційне гіпсове в'яжуче, що включає гіпсове в'яжуче 67,7%, шлакопортландцемент 30%, мікрокремнезем (відхід виробництва феросиліцію) 1,3%, суперпластифікатор С-3 1%, [ТУ 21-53-110-93. Композиційне гіпсове в'яжуче].

Зазначена суміш, хоча і має низку покращених властивостей у порівнянні заналогічними гіпсоцементно-пуццолановими і гіпсовими в'яжучими (достатньою водостійкістю Кр=0,86 і міцністю на стиск до 30 МПа), але для неї характерні не особливо високі характеристики міцності, короткі терміни схоплювання до 5,3 хв і відсутність даних по морозостійкості . У сукупності зазначені недоліки знижують технологічність виробництва та довговічність одержуваних матеріалів.

Винахід спрямовано на підвищення технологічності та фізико-механічних характеристик, а також довговічності гіпсових, гіпсоцементно-пуцоланових та композиційних гіпсових матеріалів.

Результат досягається тим, що композиційне гіпсове в'яжуче, що включає напівгідрат сульфату кальцію, портландцемент, активні мінеральні добавки, органічні водознижувальні реагенти, згідно винаходу як активну мінеральну добавку містить термічно активізований цеолітвмісний мергель (ЦСМ) або відхід виробництва Кросм бінарну суміш з двох зазначених активних мінеральних добавок у співвідношеннях 1:3-3:1, як органічних водознижувальних реагентів - продукт на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux® 265 IF або суміш пластифікатора літносульфонату технічного та продукту на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux® 4:5 у кількості 0,8-0,9% від маси в'яжучого, при наступних співвідношеннях компонентів, мас.%:

Класи МПК:	C04B11/28 їх суміші з іншими неорганічними в'язкими матеріалами
Автор(и):	Сагдатуллін Дінар Габбасович (RU), Морозова Ніна Миколаївна (RU), Хозін Вадим Григорович (RU)
Патентовласник(и):	Федеральна державна освітня установа вищої професійної освіти "Казанський державний архітектурно-будівельний університет" (КазДАСУ) (RU), Сагдатуллін Дінар Габбасович (RU)
Пріоритети:

портландцемент марки ПЦ500Д0	34-37;
-напівгідрат сульфат кальцію марки Г-6	50-55;
термічно активований цеолітвмісний мергель	0-13;
відхід виробництва феросиліцію (мікрокремнезем МК-85)	0-13;

пластифікатор лігносульфонаттехнічний (ЛСТ) 0-0,4 від маси композиційного гіпсового в'яжучого;

продукт на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux 2651F 0,5-0,8 від маси композиційного гіпсового в'яжучого.

Висока активність цеолітвмісного мергелю і мікрокремнезему по зв'язування СаО з рідкої фази композиції, що твердіє, усуває небезпеку виникнення сульфоалюмінатного розширення, що призводить до збільшення механічної міцності і водостійкості в'яжучого. Застосування комбінованого способу введення активних мінеральних добавок та ефективних добавок пластифікуючої дії дозволяє отримати щільну структуру затверділого композиційного гіпсового каменю та підвищити тим самим його морозостійкість.

Для отримання композиційного гіпсового в'яжучого використовувалися портландцемент марки ПЦ500Д0 (ЦВ), напівгідрат сульфату кальцію марки Г-6 (ГВ). В якості активної мінеральної добавки використовувався термічно активований при 600-700°С ЦСМ або відхід виробництва феросиліцію (МК-85) або бінарна суміш двох зазначених активних мінеральних добавок (ЦСМ і МК-85) у співвідношеннях 1:3-3:1, Показники яких наведені у таблиці № 1.

У разі використання ЦСМ в якості активної мінеральної добавки або одним з компонентів бінарної суміші активної мінеральної добавки, його попередньо піддавали термічної активації при температурах 100-600°С.

В якості органічних водознижувальних реагентів використовувався продукт на основі модифікованого полікарбоксилату Melflux® 265IF виробництва Degussa Constraction Polymers (SKW Trostberg, Німеччина) або суміш пластифікатора лігносульфонату технічного за ТУ 81-04-225-79 та продукту на основі модифікованого полікарбонату :5 у кількості 0,8-0,9% від маси в'яжучого.

Композиційне гіпсове в'яжуче готували так.

Всі вихідні інгредієнти попередньо змішувалися до одержання гомогенної сипучої сухої маси і зачинялися розрахунковою кількістю води в присутності органічних водознижувальних реагентів при збереженні постійної рухливості суміші (розплив суміші по віскозиметру Суттарда 180-230 мм).

Випробування проводилися за такими методиками:

Терміни схоплювання композиційного гіпсового тесту визначали за ГОСТ 310.3.

Фізико-механічні випробування проводилися на кубах зразках з розмірами ребер 20 мм з тіста композиційного гіпсового в'яжучого.

Межу міцності на стиск визначали як середню з 12 значень для кожної серії зразків одного складу в 7 добовому віці та наступною сушкою до постійної маси та в 28 добовому віці за нормально-вологих умов зберігання (НУ).

Щільність та морозостійкість зразків визначали аналогічно, відповідно ГОСТ 12730 та ГОСТ10060.

Стійкість зразків при поперемінному водонасиченні та висушуванні визначалося механічними випробуваннями зразків - кубиків, підданих циклічним впливам за наступним режимом: висушування при 40°С протягом 8 год і насичення у воді при 22°С протягом 16 год. Визначалася міцність зразків, висушених 8 годин після циклічного впливу. Стійкість оцінювалося кількістю циклів, після яких зниження міцності не перевищувало 10%.

Коефіцієнт розм'якшення зразків визначали як відношення міцності зразків у насиченому водою стані до міцності таких зразків, висушених до постійної маси.

Склади композиційного гіпсового в'яжучого та результати випробувань представлені в таблиці №2.

Отримані дані свідчать, щопропоноване композиційне гіпсове в'яжуче з оптимальними співвідношеннями компонентів має кращі властивості, ніж відоме, а саме:

- міцність зразків при стиску, висушених до постійної маси вище на 50-100%;

- Коефіцієнт розм'якшення вище на 4-12%;

- терміни схоплювання збільшено у 2 і більше разів.

Використання заявленого винаходу дозволяє розширити область застосування гіпсовмісних в'яжучих речовин у виробництві будівельних матеріалів.

---