СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПОРИЗАЦИИ ГИПСОВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2013 года по МПК C04B28/14 C04B38/02 C04B111/40 

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 2,5…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+6H₂O=3CaO Al₂O₃ 6H₂O+3H₂↑

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+3H₂O=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, λ*, Вт/м°C Al₂(SO₄)₃ CaCO₃ 35,7 64,3 До 250 537,1 0,172 250-280 425,8 0,12 Свыше 280 660 0,232 32,5 67,5 До 250 710 0,257 250-280 560 0,183 Свыше 280 890 0,348 30 70 До 250 933,7 0,372 250-280 810,3 0,308 Свыше 280 1171,6 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.

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.

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 кальция 64,3-70