СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО Российский патент 2005 года по МПК C04B11/02 

Изобретение относится к способам изготовления строительных материалов и может быть использовано при изготовлении гипсовых вяжущих.

Известен способ получения гипсового вяжущего, включающий помол гипсового сырья и его последующую тепловую обработку при атмосфеном давлении в котле с добавлением 0,1-0,15% поваренной соли (Вихтер Я.И. Производство гипсовых вяжущих веществ. Учебное пособие для подготовки рабочих на производстве. М.: Высшая школа, 1974, с.233-234).

Недостатками известного способа являются быстрая потеря активности полученного вяжущего вследствие усиленного поглощения водяных паров из воздуха, а также быстрый износ варочных котлов, причиной которого является использование поваренной соли.

Известен способ получения гипсового вяжущего путем тепловой обработки гипсового сырья, измельченного до удельной поверхности 3600-4000 см²/г, которое перед помолом обрабатывают распылением 0,02-0,04% технических лигносульфонатов от массы сырья. В процессе тепловой обработки гипсового сырья при атмосферном давлении в котел вводят водный раствор поваренной соли в количестве 0,2-0,5 от массы сырья и дополнительно распыляют технические лигносульфонаты в количестве 0,1-0,2% от массы сырья (А.С. СССР №1491833, МКИ С 04 В 11/00, опубл. 07.07.89, бюл. №25).

Недостатками известного способа являются сложная технология получения гипсового вяжущего и быстрый износ используемого оборудования из-за применения в технологии поваренной соли.

Известен также способ получения гипсового вяжущего, включающего дегидратацию путем двухстадийной тепловой обработки измельченного гипсового сырья с введением в него модифицирующей добавки в виде водного раствора хлористого кальция и/или хлористого натрия и/или натриевой соли нафталинсульфоновой кислоты (А.С. СССР №1511231 МКИ С 04 В 11/00, опубл. 30.09.89, бюл. №36 - прототип).

Известный способ позволяет получить гипсовое вяжущее со следующими свойствами:

начало схватывания4-8 минконец схватывания8-12 минпрочность через 2 ч0,3-0,6 МПа

Недостатками известного способа являются короткие сроки схватывания, низкая прочность получаемого гипсового вяжущего и сложность технологического процесса его получения.

Техническая задача изобретения состоит в замедлении сроков схватывания гипсового вяжущего при сохранении его прочности, а также упрощении технологического процесса производства гипсового вяжущего.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе получения гипсового вяжущего, включающем дробление гипсового сырья, смешивание его с модифицирующей добавкой, дегидратацию полученной смеси до получения гипсового вяжущего, - в качестве модифицирующей добавки используют карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ (теплоэлектроцентрали), предварительно высушенный до постоянной массы, причем в качестве гипсового сырья используют гипсовый камень, при этом модифицирующая добавка может быть использована, например, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гипсовое сырье85,0-90,0модифицирующая добавка (карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ)5,0-15,0

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:

- в качестве модифицирующей добавки используют карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ, предварительно высушенный до постоянной массы;

- в качестве гипсового сырья используют гипсовый камень;

- модифицирующая добавка может быть использована, например, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гипсовое сырье85,0-90,0модифицирующая добавка (карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ)5,0-15,0

Это позволит замедлить срок схватывания гипсового вяжущего при сохранении его прочности, а также упростить технологический процесс производства гипсового вяжущего.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также решений с указанными отличительными признаками.

Изобретение применимо и будет использовано на предприятиях отрасли в 2004-2005 гг.

Следует отметить, что заявители претендуют на правовую охрану прежде всего качественного состава используемой для выполнения способа композиции, что и отражено в первой независимой пункте формулы изобретения. Что касается количественного состава используемой для выполнения способа композиции, то он находится в стадии апробации и может уточняться в зависимости от качества используемых отдельных компонентов, а также при применении заявленного способа в тех или иных условиях различных предприятий-изготовителей.

Для выполнения способа применяли следующие вещества:

- гипсовый камень Камско-Устьинского месторождения по ГОСТ 4013-82 размером частиц не более 5 мм;

- в качестве модифицирующей добавки использовали карбонатсодержащий шлам, образующийся при водоумягчении Казанской ТЭЦ-1.

В таблице 1 представлен химический состав используемого гипсового сырья.

В таблице 2 представлен минеральный состав используемого гипсового сырья.

В таблице 3 представлен химический состав модифицирующей добавки - карбонатсодержащего шлама от водоумягчения Казанской ТЭЦ-1.

Способ осуществляли следующим образом.

Гипсовое сырье (гипсовый камень) подвергали дроблению. Модифицирующую добавку в виде карбонатсодержащего шлама от водоумягчения ТЭЦ высушивали при температуре, например, 60°С до достижения постоянной массы, после чего смешивали ее с дробленым гипсовым камнем в соотношениях, приведенных в качестве примерных в третьем пункте формулы изобретения. Полученную смесь подвергали дегидратации путем тепловой обработки при температуре 150-160°С до получения гипсового вяжущего и после остывания до температуры 20±5°С размалывали до тонкости помола не более 14% по остатку на сите N 02 (средняя тонкость помола гипсового вяжущего в соответствии с ГОСТ 125-79).

В таблице 4 представлены составы по проведенным примерам и физико-технические показатели полученных при этом гипсовых вяжущих. Из таблицы 4 видно, что применение заявленного способа позволяет замедлить сроки схватывания гипсового вяжущего с 6 мин до 35 мин по началу и с 8 мин до 35 мин по концу схватывания при сохранении прочности гипсового вяжущего.

Применение карбонатсодержащего шлама водоумягчения ТЭЦ в качестве модифицирующей добавки при получении гипсового вяжущего позволяет утилизировать один из отходов энергетической отрасли. Высокая удельная поверхность шлама дает возможность использования его без дополнительной механической активации и связанного с ней предварительного помола, что позволяет значительно снизить энергозатраты на подготовку компонентов вяжущего и упростить технологию его получения.

Изобретение относится к способам изготовления строительных материалов и может быть использовано при изготовлении гипсовых вяжущих. Технический результат - замедление сроков схватывания гипсового вяжущего при сохранении его прочности, а также упрощение технологического процесса производства гипсового вяжущего. В способе получения гипсового вяжущего,включающем дробление гипсового сырья, смешивание его с модифицирующей добавкой, дегидратацию полученной смеси до получения гипсового вяжущего, - в качестве модифицирующей добавки используют карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ, предварительно высушенный до постоянной массы, причем в качестве гипсового сырья используют гипсовый камень, при этом модифицирующая добавка может быть использована, например, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гипсовое сырье 85,0-95,0, указанная модифицирующая добавка 5,0-15,0. 2 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. Способ получения гипсового вяжущего, включающий дробление гипсового сырья, смешивание его с модифицирующей добавкой, дегидратацию полученной смеси до получения гипсового вяжущего, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ, предварительно высушенный до постоянной массы.2. Способ получения гипсового вяжущего по п.1, отличающийся тем, что в качестве гипсового сырья используют гипсовый камень.3. Способ получения гипсового вяжущего по п.1, отличающийся тем, что модифицирующая добавка может быть использована, например, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гипсовое сырье85,0- 95,0Модифицирующая добавка карбонатсодержащий шлам водоумягчения ТЭЦ5,0- 15,0