способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей

Классы МПК:C04B28/14 содержащие цементы на основе сульфата кальция
C04B38/02 полученные добавлением химических газообразующих средств
C04B111/40 пористые или легковесные материалы
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (RU),
Ильина Лилия Владимировна (RU),
Завадская Любовь Владимировна (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-03-15
публикация патента:

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к области поризации гипсовых смесей, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. В способе приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей, включающем смешивание карбоната кальция, сернокислого алюминия и воды, предварительно приготовленный солевой раствор, состоящий из сернокислого алюминия и воды, смешивают с карбонатом кальция, измельченным до удельной поверхности 250-280 м2/кг, при следующем соотношении сухих компонентов, мас.%: сернокислый алюминий 30-35,7, карбонат кальция 64,3-70. Технический результат - получение газогипса низкой плотности и теплопроводности. 1 табл.

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к области поризации гипсовых смесей, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известен способ приготовления газообразователя для поризации смесей на минеральном вяжущем веществе, включающий смешивание в быстроходном смесителе в течение 2,5способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых   смесей, патент № 2478595 3 мин воды, ПАВ (сульфанол) и алюминиевой пудры.

Реакция между газообразователем (алюминиевой пудрой) и гидроксидом кальция Ca(OH)2 обеспечивает газообразование. Образующийся водород приводит к поризации смеси [Завадский В.Ф., Косач А.Ф., Дерябин П.П. Стеновые материалы и изделия. - Омск: Изд-во СибАДИ. - 2005. - С.42].

3Ca(OH)2+2Al+6H 2O=3CaO Al2O3 6H2O+3H 2способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых   смесей, патент № 2478595

Однако алюминиевая пудра взрывопожароопасна, а для приготовления алюминиевой суспензии требуется дополнительная энергия для подогрева воды, так как каждое зерно алюминиевой пудры покрыто парафином.

По своей технической сущности наиболее близким к данному изобретению является способ приготовления газообразователя для поризации смесей на гипсовом вяжущем, включающий смешивание известняка - карбоната кальция CaCO3, сернокислого алюминия Al2(SO4)3 и воды [авторское свидетельство SU № 626068. Сырьевая смесь для приготовления газогипса. М.Кл. C04B 38/02, 30.09.1978, прототип].

Однако данный способ имеет недостаток. Реакция между сернокислым алюминием и известняком идет медленно, так как известняк нерастворим в воде.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в получении более химически активного газообразователя для получения газогипса низкой плотности и теплопроводности.

Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей, включающем смешивание карбоната кальция, сернокислого алюминия и воды, предварительно приготовленный солевой раствор, состоящий из сернокислого алюминия и воды, смешивают с карбонатом кальция, измельченным до удельной поверхности 250-280 м2/кг, при следующем соотношении сухих компонентов, мас.%: сернокислый алюминий 30-35,7, карбонат кальция 64,3-70.

Газообразователь готовится в следующей последовательности. Карбонат кальция предварительно измельчается до удельной поверхности 250-280 м2/кг. Параллельно приготавливается солевой раствор, состоящий из сернокислого алюминия и воды. Содержание сернокислого алюминия для солевого раствора составляет 2,6 мас.%, остальное вода. Затем солевой раствор смешивают с измельченным карбонатом кальция.

Al2(SO4)3+3CaCO3+3H 2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2

Выделение CO2 обеспечивает поризацию гипсовой смеси.

Удельная поверхность измельченного карбоната кальция менее 250 м2/кг является недостаточной, так как при этом снижается его химическая активность и скорость химического взаимодействия. Помол карбоната кальция до удельной поверхности свыше 280 м2/кг является экономически необоснованным, так как затраты электрической энергии существенно выше и скорость химической реакции настолько высока, что процесс выделения углекислого газа по времени не совпадает с началом процесса структурообразования.

Исследуемые составы и свойства, полученных из них газогипсов, приведены в таблице:

Компоненты, мас.%: Удельная поверхность карбоната кальция, м2/кг Плотность, кг/м3 Коэффициент теплопроводности, способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых   смесей, патент № 2478595 *, Вт/м°C
Al2(SO4)3 CaCO3
35,7 64,3До 250 537,1 0,172
250-280 425,8 0,12
Свыше 280660 0,232
32,5 67,5До 250 710 0,257
250-280 560 0,183
Свыше 280890 0,348
30 70До 250 933,70,372
250-280 810,3 0,308
Свыше 2801171,6 0,497
* - коэффициент теплопроводности определен расчетным способом

Наиболее значительный эффект поризации гипсовых смесей и, соответственно, снижение плотности и теплопроводности достигается при введении в смесь карбоната кальция, предварительно измельченного до удельной поверхности 250-280 м2/кг. Изменение удельной поверхности карбоната кальция приводит к увеличению плотности и теплопроводности.

Анализ результатов показывает, что при использовании карбоната кальция с удельной поверхностью до 250 м2 /кг средняя плотность газогипса увеличивается на 21,13%, при удельной поверхности свыше 280 м2/кг - средняя плотность газогипса увеличивается на 37,1%. При использовании карбоната кальция с удельной поверхностью 250-280 м2/кг коэффициент теплопроводности снижается на 29% по сравнению с теплопроводностью при удельной поверхности карбоната кальция до 250 м2 /кг и на 47,41% при удельной поверхности свыше 280 м2 /кг. По сравнению с прототипом средняя плотность снизилась на 4,8%, и реакция между сернокислым алюминием и известняком протекает значительно интенсивнее благодаря измельчению карбоната кальция до удельной поверхности 250-280 м2/кг.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ приготовления газообразователя для поризации гипсовых смесей, включающий смешивание карбоната кальция, сернокислого алюминия и воды, отличающийся тем, что предварительно приготовленный солевой раствор, состоящий из сернокислого алюминия и воды, смешивают с карбонатом кальция, измельченным до удельной поверхности 250-280 м2/кг, при следующем соотношении сухих компонентов, мас.%:

сернокислый алюминий 30-35,7
карбонат кальция64,3-70


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2478595

patent-2478595.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C04B28/14 содержащие цементы на основе сульфата кальция

Класс C04B38/02 полученные добавлением химических газообразующих средств

Патенты РФ в классе C04B38/02:
состав керамзитобетонной смеси -  патент 2527974 (10.09.2014)
сырьевая смесь для получения газобетона -  патент 2524361 (27.07.2014)
сырьевая смесь для ячеистых изделий автоклавного твердения -  патент 2509737 (20.03.2014)
состав сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения и способ получения сырьевой смеси для изготовления неавтоклавного ячеистого бетона естественного твердения -  патент 2500654 (10.12.2013)
сырьевая смесь для получения пористого заполнителя -  патент 2497780 (10.11.2013)
сырьевая смесь для приготовления морозостойких стеновых строительных камней и монолитных стен -  патент 2484067 (10.06.2013)
сырьевая смесь для изготовления керамических теплоизоляционных строительных материалов -  патент 2484063 (10.06.2013)
сырьевая смесь для изготовления газобетона -  патент 2484062 (10.06.2013)
способ получения теплоизоляционного пеностеклокерамического материала -  патент 2483046 (27.05.2013)
способ изготовления сырьевой смеси для ячеистого бетона -  патент 2472753 (20.01.2013)

Класс C04B111/40 пористые или легковесные материалы

Патенты РФ в классе C04B111/40:
состав для теплоизоляции строительных конструкций -  патент 2525536 (20.08.2014)
способ изготовления конструкционно-теплоизоляционного материала -  патент 2524364 (27.07.2014)
сырьевая смесь для изготовления кирпича -  патент 2513463 (20.04.2014)
сырьевая смесь для изготовления пористого теплоизоляционного материала -  патент 2497774 (10.11.2013)
легкие цементирующие композиции и строительные изделия и способы их изготовления -  патент 2470884 (27.12.2012)
способ получения ячеистого строительного материала -  патент 2464251 (20.10.2012)
способ получения конструкционно-теплоизоляционного строительного материала на основе алюмосиликатных микросфер -  патент 2455253 (10.07.2012)
способ получения теплоизоляционно-конструкционного строительного материала -  патент 2448071 (20.04.2012)
способ изготовления арболита -  патент 2439036 (10.01.2012)
состав смеси для получения теплоизоляционного материала -  патент 2439024 (10.01.2012)


Наверх