Гипсовый цемент Советский патент 1946 года по МПК C04B11/24 C04B22/10 

Как известно, гипсовые вяжущие вещества обладают существенным недостатком, заключающимся в отсутствии гидравлических свойств, т. е. в их неспособности отвердевать и сохранять механическую прочность в воде или во влажной среде.

Указанный недостаток сильно ограничивает сферу применения гипсовых вяжущих веществ.

Вместе с тем, гипсовые вяжущие вещества обладают рядом специфических положительных свойств, например, быстрым отвердеванием, небольшим объемным весом, сравнительно малой теплопроводностью и звукопроводностью, белым цветом и т. д. Соверщенно очевидно, что придание гипсу гидравлических свойств значительно расщирило бы область его применения.

Для эффективного повышения водостойкости гипса, нужно ввести в его состав вещество, химически связывающее CaS04, с образованием продуктов, мало растворимых в воде, и в то же время обладающих вяжущими свойствами, т. е. способных к самостоятельному отвердеванию. Авторами установлено, что такого рода эффект может быть достигнут введением в состав гипса тонкомолотого углекислого бария (ВаСОз). Взаимодействие между гипсом и барием по уравнению: Са5О4+ВаСОз СаСОз+ + BaSO4 приводит к образованию продуктов, которые обладают весьма малой растворимостью в воде.

Проведенные эксперименты доказали , что смесь гипса с углекислым барием представляет собой гидравлическое вяжущее, резко отличаясь своей водостойкостью от известных гипсовых вяжущих и может рассматриваться как самостоятельный цемент.

Предлагаемый цемент представляет собой порошкообразную смесь, состоящую из 50-70% (по весу) гипса и 30-50% углекислого бария.

Для его получения берется полуводный гипс грубого помола (дающий остаток на сите с 900 отв/см 20-30%) и углекислый барий, предварительно размолотый в тонкий порошок (до полного прохождения через сито 4900 отв/см). Указанные продукты смешиваются между собой в течение 20-30 мин.

при одновременном измельчении, например, в шаровой мельнице. Более длительное смешение не рекомендуется, так как происходящее при этом дополнительное измельчение гипса приводит к снижению качества цемента.

Взамен полуводного гипса может также применяться двуводный гипс, который, однако, в отличие от первого, быть возмол по более тонкого помола (приближающегося к рекомендуемой тонкости помола углекислого бария). Получаемый в этом случае цемент обладает, более медленным схватываниевд и более пизкой механической прочностью при отвердевании как на воздухе, так и в воде.

Затворение цемента производится чистой воде или с добавкой катализатора. В качестве катализатора рекомендуется применять сернокислый магний (MgSO4 7Н2О), в количестве 0,5-1,0% от веса цемента, в пересчете на безводную соль, или 1,,0% в расчете на семиводный гидрат.

Свойства предлагаемого цемента характеризуются следующими цифрами.

Прочность на изгиб в кг/см образцов, изготовленных из цемента, содержащего 40% углекислого бария и 60% полуводного гипса, затворенного на воде, с добавкой 0,5% MgSO4, при отвердевании на воздухе: через 7 дней - 50,2; через 28 дней - 49,3.

При отвердевании в воде: через 7 дней-22,9; через 28 дней-22,0.

Без добавки катализатора, при отвердевании на воздухе: через 7 дней - 37,3; через 28 дней - 35,9; через 3 мес. - 37,7; при отвердевании в воде: через 7 дней-

19,3; через 28 дней-17,8; через 3 мес. - 17,8.

Для цемента такого же состава на двуводном гипсе при добавлении 0,5% MgS04 получены следующие показатели.

При отвердевании на воздухе: через 7 дней-22,0; через 28 дней- 24,4; при отвердевании в воде: через 7 дней-8,1; .через 28 дней-7,3.

Без добавки катализатора, ири отвердевании па воздухе: через 7 дней - через 28 дней - 14,8; через 3 мес. - 18,2. При отвердевании в воде: через 7 дней - 8,7; через 28 дней -9,0.

Образцы исходного полуводного гипса при отвердевании па воздухе показали прочность на изгиб s кг/см : через 7 дней - 30,3; через 28 дней - 34,0; через 3 мес. - 34,1. При отвердевании в воде: через 7 дней - 5,5; через 28 дней- 3,3; через 3 мес. - 0.

Сроки схватывания характеризуются следующими цифра йи:

Начало Конец схваты- схватыСостав вяжущего вания вания

100%CaSO4 0,5 HjO 2 мин.5 мин.

90% . -f 10о/„ BiLQs 3 „6 „

800/0 , , ,5 ,7 .

700/0 „ 430 . 4,5 ,12 ,

50% , +50 . 6 ,1,5 часа не схваЮОо/о „ 2Н2О „ тывается

800/0 . +200/0 . б час.бОо/о „ +40. „ 25 мин.1,5 часа

Предмет изобретения

Гипсовый цемент, отличающийся тем, что он состоит из смеси гипса и углекислого бария, например,- из 50-70% гипса и 50-30% углекислого бария.