СЕРДЕЧНИК ГИПСОКАРТОННОГО ЛИСТА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО Российский патент 2018 года по МПК C04B28/14 B32B13/00 

Описание патента на изобретение RU2645000C1

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для производства гипсокартонных изделий.

Известны армированные материалы с различными составами сердечников гипсокартонного листа, такие как высокоэффективные несгораемые гипсоцементные композиции с повышенной устойчивостью к воде и термостойкостью для армированных цементных легких конструкционных цементных панелей [Патент RU 2592307 (С2) - 2011-12-16].

Недостатком данного решения является то, что материал уступает разработанному гипсокартонному листу на основе модифицированного гипсового вяжущего по физико-механическим характеристикам, имеет большую себестоимость и более сложную технологию.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением, принятым за прототип, является сердечник гипсокартонного листа, состоящий из вяжущего [Патент RU 2200715 (С2) - 2001-05-24], состоящего из строительного гипса и золы-уноса от сжигания антрацита затворенных водой, при следующем соотношении (мас. %):

строительный гипс - 70-80;

зола-унос - 0-30.

Однако недостатками прототипа являются его невысокие прочностные характеристики.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении физико-механических свойств сердечника гипсокартонного листа (ГКЛ), позволяющих значительно увеличить его прочность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение пределов прочности при сжатии сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего.

Это достигается тем, что сердечник ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего содержит строительный гипс, стеклобой, серную кислоту и воду, при следующем соотношении компонентов (мас. %):

строительный гипс 46,4-52,6 стеклобой 13-20 серная кислота 0,2-0,3 вода 33,3-34,2

В строительный гипс вводится измельченный стеклобой - стеклопорошок, который выполняет роль наполнителя, а также совместно с серной кислотой роль модификатора, позволяющего получить новые соединения в структуре модифицированного гипсового вяжущего.

Характеристика используемых компонентов:

- строительный гипс CaSO4⋅0,5H2O (ГОСТ 125-79) марки Г-5, ОАО «Хабезский гипсовый завод»;

- стеклобой; химический состав стеклобоя получен аппроксимацией средних значений различных видов стекла (табл. 1):

- серная кислота H2SO4 (ГОСТ 4204-77);

- вода (ГОСТ 23732-79).

Для исследования влияния состава сердечника ГКЛ на физико-механические характеристики были приготовлены 4 состава смесей с различным содержанием исходных компонентов.

Пример (табл. 2 состав №3). Стеклобой без сортировки по химическому составу измельчали в щековой дробилке, полученный стеклопорошок просеивали через сито №0355, после чего отбирали 30 граммов стеклопорошка и производили мокрый помол в вибромельнице с добавкой 15 г 0,005 М раствора серной кислоты. Помол осуществляли до удельной поверхности 500-700 м2/кг. Затем приготовленную смесь помещали в лопастную мешалку с введением 33,3 г воды и 46,5 г строительного гипса. Из полученной массы формовали образцы по ГОСТ 23789-79 с размером 40×40×160 мм. В возрасте 7 суток производили физико-механические испытания образцов. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

У состава №2 предел прочности при сжатии достиг 16,1 МПа, у состава №3 - 16,6 МПа (табл. 2), в то время как предел прочности при сжатии у прототипа составляет всего 15,5 и 15,7 МПа (табл. 2).

В приготовленных образцах серная кислота вступает в реакцию с оксидами щелочных и щелочно-земельных металлов, высвобождающихся из частиц стекла в процессе помола. Полученные сульфаты натрия, калия и кальция (до 80% от массы примесей в стекле) при перемешивании со строительным гипсом и дальнейшем затворении увеличивают его сроки схватывания, за счет замедления кристаллизации строительного гипса, образованной кремниевой кислотой. Сульфат кальция, еще при помоле присоединивший к себе две молекулы воды, играет роль центра кристаллизации при гидратации вяжущего, сульфаты натрия и калия взаимодействуют с частицами гипса, вследствие чего происходит кольматация пор с образованием гидроглауберита и сингенита соответственно, частицы обрастают новообразованиями и укрепляют матрицу гипсового камня, что и приводит к увеличению физико-механических характеристик.

K2SO4+CaSO4⋅2H2O → K2Ca(SO4)2⋅H2O+Н2O

10Na2SO4+6CaSO4⋅2H2O → 2Na10Ca3(SO4)8⋅6H2O

Данные реакции подтверждаются рентгенофазовым анализом (фиг.1).

Таким образом, только при содержании в составе сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего 46,4-52,6 мас. % строительного гипса, 13-20 маc. % стеклобоя, 0,2-0,3 мас. % серной кислоты, затворенных 33,3-34,2 мас. % воды, создается оптимальная структура материала, тем самым обеспечивается увеличение пределов прочности при сжатии. При увеличении содержания компонентов в составе сердечника ГКЛ свыше указанных в составах 2 и 3 прочностные показатели уменьшаются до 15 МПа, за счет нарушения матрицы вяжущего вещества. При уменьшении содержания компонентов в составе сердечника ГКЛ ниже, указанных в составах 2 и 3, прочностные показатели снижаются до 14,3 МПа, вследствие недостаточного количества образовавшихся двойных солей - сингенита и гидроглауберита.

ГКЛ изготавливается путем литья полученной массы сердечника ГКЛ на основе модифицированного гипсового вяжущего на подложку (подготовленная основа в виде картонного листа и стекловолокнистой сетки) и затем накрывается слоем сетки и картонного листа.

Использование заявляемого изобретения позволит увеличить прочностные показатели ГКЛ, снизить себестоимость, улучшить экологическую обстановку за счет переработки стеклобоя, загрязняющего окружающую среду, увеличить востребованность гипсокартонных изделий на рынке строительных материалов. В отличие от других существующих технологий, одним из главных преимуществ материала является использование широкого спектра видов стеклобоя без сортировки по химическому составу.

Кроме того, при использовании отходов оптического стекла (флинтов), материал обладает радиационно-защитными свойства, против β-излучения.

Похожие патенты RU2645000C1

название год авторы номер документа
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2005
  • Петропавловская Виктория Борисовна
  • Кедрова Нина Григорьевна
  • Беликов Александр Владимирович
  • Назарова Елена Андреевна
  • Свечникова Ольга Сергеевна
  • Морозова Оксана Валерьевна
  • Тихонов Павел Вячеславович
RU2278841C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1992
  • Алтыкис М.Г.
  • Халиуллин М.И.
  • Рахимов Р.З.
  • Шептицкий С.П.
RU2039021C1
Способ изготовления гипсокартонных листов 1987
  • Бурлыка Анатолий Филиппович
  • Фридман Роман Аркадьевич
  • Костюк Богдана Васильевна
  • Куличенко Людмила Андреевна
  • Ларионов Михаил Тихонович
SU1541194A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ 1997
  • Тарасова Г.И.
  • Свергузова С.В.
  • Бубнова Н.Ю.
  • Козлов В.П.
  • Наумов Е.Г.
RU2132310C1
Сырьевая смесь для изготовления гипсокартонных листов 1984
  • Долгополов Нифонт Николаевич
  • Суханов Михаил Александрович
  • Козловский Анатолий Иванович
  • Ванифатьев Владислав Владимирович
  • Лазарев Михаил Емельянович
  • Наметкина Лидия Николаевна
  • Иваницкий Владимир Валентинович
  • Бортников Виктор Геннадьевич
  • Храпов Вячеслав Сергеевич
  • Шахмаметова Наимя Анверовна
  • Кузнецова Валентина Михайловна
  • Буданов Борис Леонидович
  • Тарасов Владимир Андреевич
SU1250544A1
Способ изготовления гипсокартонных листов 1985
  • Долгорев Анатолий Васильевич
  • Журавлев Владимир Иванович
  • Харитонов Виктор Федорович
  • Варлакова Валентина Васильевна
  • Долгорева Наталья Анатольевна
SU1399289A1
СТРОИТЕЛЬНАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2004
  • Федорчук Ю.М.
  • Зыков В.М.
  • Зыкова Н.С.
  • Цыганкова Т.С.
RU2266877C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГАЗОГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ 2000
  • Комиссаренков А.А.
  • Бутман М.Л.
  • Баринов И.В.
  • Копанский Г.В.
RU2162453C1
ГИПСОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОКАРТОННЫХ ПЛИТ 2018
  • Шелудько Геннадий Петрович
  • Марков Сергей Геннадьевич
  • Гончаров Валерий Михайлович
RU2704406C1
ГИПСОКАРТОННЫЕ ЛИСТЫ С УЛУЧШЕННОЙ АДГЕЗИЕЙ МЕЖДУ СЛОЯМИ 2012
  • Хамзин Ринат Равилович
  • Федоров Олег Валерьевич
RU2502696C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 645 000 C1

Реферат патента 2018 года СЕРДЕЧНИК ГИПСОКАРТОННОГО ЛИСТА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ГИПСОВОГО ВЯЖУЩЕГО

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использован для производства гипсокартонных изделий. Сердечник гипсокартонного листа на основе модифицированного гипсового вяжущего включает 46,4-52,6 мас.% строительного гипса и 33,3-34,2 мас.% воды. При этом сердечник дополнительно содержит 13-20 мас.% стеклобоя и 0,2-0,3 мас.% серной кислоты. Техническим результатом является увеличение пределов прочности при сжатии сердечника. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 645 000 C1

Сердечник гипсокартонного листа на основе модифицированного гипсового вяжущего, включающий строительный гипс и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит стеклобой и серную кислоту при следующем соотношении компонентов (мас. %):

строительный гипс 46,4-52,6 стеклобой 13-20 серная кислота 0,2-0,3 вода 33,3-34,2

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2645000C1

Способ ускоренной цементации стальных изделий 1948
  • Белков Г.М.
SU77574A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО ГИПСОКАРТОНА 2003
  • Секи Масанобу
  • Накамура Йосицугу
RU2305086C2
ГИПСОКАРТОННЫЕ ПАНЕЛИ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2010
  • Бильтресс Стефан
  • Брегола Массимо
  • Форини Андреа
RU2509743C2
Композиция для приготовления газогипса 1980
  • Толсторебров Валентин Георгиевич
  • Шепелев Валентин Николаевич
  • Розанцев Михаил Алексеевич
  • Кривец Александр Васильевич
  • Чередниченко Валентина Ивановна
  • Дремлюга Василий Александрович
  • Ларионов Михаил Тихонович
  • Филахтова Елизавета Алексеевна
SU887506A1
US 2003084980 А1, 08.05.2003.

RU 2 645 000 C1

Авторы

Гасанов Суфиомар Курбанович

Клименко Василий Григорьевич

Павленко Вячеслав Иванович

Даты

2018-02-15Публикация

2017-01-10Подача