Сырьевая смесь

Сырьевая смесь

Реферат

Известна сырьевая смесь, содержащая, мас.%: - полугидрат сульфата кальция - 40-60, шлам аглодоменного производства - 15-35, вода - остальное. Недостатком этой композиции является высокое водопоглощение (10-18%) и низкая прочность при сжатии через 1,5 ч (4,6-4,8 МПа) (АС СССР №1449554, С04В 11/00).

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является вяжущее для изготовления строительных изделий, включающее, мас.%:

β-полугидрат сульфата кальция	50-54
Кальцийсодержащий осадок сточных вод
радиотехнического производства	19-25
Вода	остальное

Недостатком этой сырьевой смеси являются: невысокая прочность через одни сутки (3,8 МПа) и низкая водостойкость (коэффициент размягчения 0,52) (АС СССР №1731753, С04В 11/00).

Задачей изобретения является получение сырьевой смеси для изготовления гипсобетонных изделий с повышенной прочностью при сжатии, низким водопоглощением и высоким коэффициентом водостойкости.

Решение задачи достигается тем, что сырьевая смесь, состоящая из β-полугидрата сульфата кальция, кальцийсодержащего осадка сточных вод радиотехнического производства и воды, дополнительно содержит модифицирующую добавку, получаемую совместным помолом глауконитового песка и суперпластификатора С-3 в количестве 1% от массы песка при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

β-полугидрат сульфата кальция	55-57
Кальцийсодержащий осадок сточных вод
радиотехнического производства	5-6
Органоминеральная добавка	10-15
Вода	остальное

Кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства представляет собой порошок светло-серого цвета. Химический состав осадка приводится в табл.1.

В качестве модифицирующей используется добавка, получаемая совместным помолом до удельной поверхности 500 м²/кг глауконитового песка с содержанием SiО₂ 87% и суперпластификатора С-3, взятого в количестве 1% от массы песка.

Известно, что материалы на основе гипсовых вяжущих являются неводостойкими, что связано с высокой растворимостью двуводного гипса CaSО₄·H₂О в местах контакта кристаллических сростков в его структуре. Коэффициент размягчения таких изделий (К_р) не превышает 0,4-0,55.

Модифицирующая добавка в виде молотого глауконитового песка и С-3 выполняет двойную функцию. С одной стороны, она способствует снижению водопотребности за счет пластифицирующего эффекта С-3 и повышению плотности и прочности. А с другой стороны, являясь активной минеральной добавкой, глауконитовый песок взаимодействует с гидроксидом кальция с образованием гидросиликатов, являющихся связкой, цементирующей крупные кристаллы двугидрата сульфата кальция, которые образуются при твердении β-полугидрата и защищают их от растворения водой, результатом чего является повышение предела прочности при сжатии через 1 сут твердения в 2,0-2,4 раза, снижение водопоглощения в 2,1-2,2 раза, повышение коэффициента размягчения в 1,3-1,4 раза.

Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, которые обеспечивают получение сырьевой смеси с повышенной прочностью, водостойкостью и низким водопоглощением.

Пример. Приготовление сырьевой смеси производят следующим образом.

1. Дозируют гипс марки Г-2 и высушенный до постоянной массы кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства в количестве, указанном в табл.2.

2. Дозируют сухую органоминеральную добавку.

3. Перемешивают гипс, кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства и добавку в течение 10-15 сек.

4. Дозируют воду.

5. Перемешивают подготовленные сухие компоненты с водой в течение 5 сек.

В результате получается сырьевая смесь, из которой изготавливают требуемые изделия и образцы-болочки размерами 40×40×160 мм для контроля качества по исследуемым параметрам. Через 15 мин образцы извлекают из формы и через 2 ч испытывают.

Водопоглощение оценивали по изменению массы образцов через 30 минут экспозиции в воде. Водостойкость определяли по коэффициенту размягчения, который представляет собой отношение прочности насыщенного водой образца к прочности сухого образца после 30-минутного водонасыщения.

Результаты испытаний представлены в табл.3. Из таблицы видно, что именно при данных соотношениях компонентов (состав 2 и 3) достигается технический результат.

Увеличение и уменьшение содержания добавки приводит к снижению предела прочности при сжатии и водостойкости.

Предлагаемая сырьевая смесь по данному изобретению обеспечивает получение сырьевой смеси, отличающейся от прототипа повышенной прочностью при сжатии (в 2,0-2,4 раза), низким водопоглощением (в 2,1-2,2 раза), высоким коэффициентом размягчения (в 1,3-1,4 раза).

Таблица 1
Содержание оксидов, %
СаО	SnO	SiО2	MgO	NiO	P2O5	Al2O3	CuO
53,84	10,54	9,5	5,86	3,25	3,88	3,39	2,32
Продолжение табл.1
Содержание оксидов, %
SO3	Cl2O	K2O	Na2O	Fe2O3	Cr2O3	TiO2	MnO
2,54	1,35	0,66	0,55	2,19	0,03	0,07	0,03

Таблица 2
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
Прототип	Предлагаемые
1	2	3	4
Гипс полуводный	59	59	57	55	50
Кальцийсодержащий осадок
сточных вод радиотехнического	12	7	6	5	5
производства
Добавка	-	5	10	15	20
Вода	29	29	27	25	25

Таблица 3
Показатели	Прототип	Составы
1	2	3	4
Предел прочности при сжатии, через 1 сут, МПа	3,5	4,8	7,1	8,3	8,4
Предел прочности при сжатии, через 2 ч, МПа	-	4,2	5,8	7,7	7,9
Средняя плотность, кг/м3	453	613	615	618	641
Водопоглощение, %	11,0	6,1	5,2	5,0	4,9
Коэффициент размягчения, отн. ед.	0,52	0,61	0,65	0,71	0,72

Сырьевая смесь, содержащая β-полугидрат сульфата кальция, кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства и воду, отличающаяся тем, что она содержит указанный осадок, высушенный до постоянной массы, и дополнительно - модифицирующую добавку с удельной поверхностью 500 м²/г, полученную совместным помолом глауконитового песка с содержанием SiO₂ 87% и суперпластификатора С-3 в количестве 1% от массы песка, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

β-полугидрат сульфата кальция	55-57
кальцийсодержащий осадок сточных вод
радиотехнического производства	5-6
указанная добавка	10-15
вода	остальное