сырьевая смесь для изготовления гипсобетона

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления гипсобетона, включающая гипсовое вяжущее, заполнитель, добавку и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве заполнителя туфовый песок - отходы пиления вулканического туфа, а в качестве добавки - негашеную известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гипсовое вяжущее	30,5-31,7
туфовый песок	30,5-31,7
негашеная известь	7,9-10,6
вода	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве изделий из гипсобетона.

Изделия из гипса, даже без заполнителей, в отличие от изделий, приготовленных на цементе, характеризуются постоянным объемом. Однако для уменьшения удельного расхода вяжущего, улучшения пластических свойств гипсобетона рекомендуют применение заполнителей неорганического и органического происхождения. Для уменьшения плотности гипсобетона стремятся применять пористые заполнители, а также комбинированный заполнитель из кварцевого песка и древесных опилок.

Вместе с тем, по данным [1] и других исследователей введение заполнителей всегда приводит к снижению прочности гипсобетона. Это обусловлено тем, что гипсовые вяжущие при твердении имеют слабое сцепление с заполнителем. Сцепление вяжущего с заполнителем может обуславливаться чисто механическим защемлением минерального клея в шероховатостях и порах заполнителя. Но адгезия может в большей мере определяться и химическим взаимодействием контактирующих фаз.

Наиболее близкими являются сырьевые смеси для изготовления гипсобетона с использованием шлака [2]. Недостатком этого состава является резкое падение прочности гипсобетона при введении небольшого количества шлака.

Целью изобретения является уменьшение удельного расхода гипса без снижения прочности, замедление сроков схватывания и расширение сырьевой базы.

Сырьевая смесь для изготовления гипсобетона содержит смесь строительного гипса и негашеной извести, отходы пиления вулканического туфа и воду. Гипсовые вяжущие должны соответствовать требованиям ГОСТ 125-79 «Вяжущие гипсовые». Химический состав туфового песка представлен в таблице 1.

Таблица 1
Содержание основных компонентов в % от массы
SiO2	Al 2O3	Fe 2О3	CaO	MgO	TiO 2	Na2O+K 2O	SO3	п.п.п.
73,1	13,75	1,75	1,65	1,12	0,23	3,87	0,12	2,0

Воздушная негашеная известь кальциевая порошкообразная должна соответствовать требованиям ГОСТ 9179-77 «Известь строительная» и испытываться по ГОСТ 22688-77.

Изготовление гипсобетонных образцов из сырьевой смеси включает следующие операции: подготовка туфового песка и негашеной извести, приготовление гипсобетонной смеси, формование и сушку гипсовых изделий.

Воздушную комовую известь предварительно дробят в щековой дробилке, затем тонко измельчают в шаровой мельнице. Отходы пиления вулканического туфа просеивают через сито №5 и высушивают в сушильном шкафу до постоянного веса. Приготовление смеси осуществляют в смесителе принудительного действия, в котором после подачи воды последовательно загружают смесь гипса и извести, затем заполнитель, или предварительно перемешанную всухую смесь гипса, заполнителя и негашеной извести, после чего перемешивание всех компонентов продолжают до получения однородной гипсобетонной смеси. Образцы размером 4×4×16 см формуют литьевым способом и осуществляют естественную сушку в воздушно-сухих условиях.

Составы исходных сырьевых смесей гипсобетона согласно изобретению и их основные физико-механические свойства приведены в таблице 2. В экспериментах были использованы гипсовое вяжущее марки Г-4, негашеная известь кальциевая 3 сорта. В прототипах использовались строительный гипс марки Г-7 (составы №7 и 8) и высокообжиговый гипс марки 10 (составы №9 и 10). Испытание образцов выполнялось в соответствии с ГОСТ 23789-79.

Таблица 2
Составы	Соотношение компонентов в смеси, мас.%					Показатели свойств бетона
	гипс	туфовый песок	шлак	известь	вода	сроки схватывания, мин		плотность, кг/м3	предел прочности при сжатии (МПа), в возрасте, сут
						начало	конец
									1	7	28
1	67	-	-	-	33	5	8	1232	4,1	10,0	10,2
2	35	35	-	-	30	5	8	1307	2,1	4,3	4,8
3	33	33	-	4,9	29,1	8	10	1340	2,3	6,7	9,0
4	31,7	31,7	-	7,9	28,7	10	12	1350	2,9	6,8	10,3
5	30,5	30,5	-	10,6	28,4	11	14	1364	2,9	7,1	11,0
6	29,3	29,3	-	13,2	28,2	12	16	1371	2,4	6,5	9,7
Прототипы
7	62,5	-	-	-	37,5	-	-	1124	7,0	-	-
8	34,5	-	34,5	-	31	-	-	1281	2,5	-	-
9	77	-	-	-	23	-	-	1592	-	5,2	11,0
10	40,8	-	40,8	-	18,4	-	-	1715	-	2,1	3,8

Введение туфового песка в смесь обеспечивает хорошее сцепление с вяжущими веществами. В туфовом песке содержится 73% кремнезема, из них 30-35% находится в аморфном (активном) состоянии и является химически активной. Кроме того, заполнители из отходов добычи и пиления пористого камня, как правило, являются местными материалами и имеют свои преимущества, заключающиеся в сокращении дальности перевозок, трудоемкости дробильно-сортировочных работ. Используемая смесь гипса и негашеной извести является возбудителем скрытой гидравлической активности туфового песка, в результате чего повышаются прочностные характеристики гипсобетона.

Источники информации

1. Копелянский Г.Д. Производственные факторы прочности строительного гипса. БТИ МПСМ РСФСР, 1948.

2. Волженский А.В., Ферронская А.В. Гипсовые вяжущие и изделия. М.: Стройиздат, 1974. - 328 с.