сырьевая смесь для получения безусадочного строительного материала

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения безусадочного строительного материала, содержащая вяжущее, воду и добавку, отличающаяся тем, что смесь дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Двуводный сульфат кальция	40-56
Безводный сульфат кальция	24-35
Полуводный сульфат кальция	1,5-5
Вода	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к получению бетона воздушного твердения с компенсированными деформациями при твердении.

Известны безусадочные бетонные смеси, характеризующиеся отсутствием усадочных деформаций в бетоне при твердении (патенты РФ 2116979, 2235075 и др.). Эти смеси производятся на основе портландцемента, обладают повышенной плотностью, утяжеляют конструкции и имеют высокую стоимость.

Известна сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий, содержащая техногенный гипс с удельной поверхностью 3000 см²/г - 37,6-41,6%, техногенный гипс с удельной поверхностью 9000 см²/г - 46,4-50,4%, известь гашеную - 0,0135-0,019%, воду - остальное (Патент 2278841, Россия. Сырьевая смесь для изготовления гипсовых изделий и способ их изготовления. Петропавловская В.Б. и др. Заявл. 01.02.2005, опубл. 27.06.2006, бюл. № 18). Смесь обладает повышенной прочностью при сжатии. Недостатками этого технического решения являются затраты на помол для достижения заданной удельной поверхности и отсутствие сведений о деформациях при твердении материала.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является смесь, содержащая строительный гипс - 99,70-99,97; оксиэтилидендифосфоновую кислоту - 0,01-0,10; аминоуксусную кислоту - 0,02-0,20 (Патент 2260571, Россия. Гипсовое вяжущее. Косенко Н.Ф., Мамонтова И.В. Заявл. 20.04.2004, опубл. 20.09.2005, бюл. № 26). Состав отличается отсутствием объемных деформаций. Недостатками этого технического решения являются низкая прочность при сжатии и использование дорогостоящих компонентов.

Изобретение решает задачу получения строительного материала, отличающегося отсутствием деформаций усадки при твердении и повышенной прочностью при сжатии.

Это достигается тем, что сырьевая смесь, содержащая вяжущее, воду и добавку, дополнительно содержит заполнитель - двуводный сульфат кальция, в качестве вяжущего она содержит безводный сульфат кальция, а в качестве добавки - полуводный сульфат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Двуводный сульфат кальция	40-56
Безводный сульфат кальция	24-35
Полуводный сульфат кальция	1,5-5
Вода	остальное

Наличие заполнителя - двуводного сульфата кальция способствует созданию жесткого пространственного скелета, препятствующего развитию усадочных деформаций.

Содержание двуводного сульфата кальция в количестве менее 40 мас.% приводит к повышению ползучести готового строительного материала.

Содержание двуводного сульфата кальция в количестве более 56 мас.% приводит к снижению прочности материала.

Использование в качестве вяжущего безводного сульфата кальция обеспечивает высокую прочность за счет формирования плотного гипсового камня.

Содержание безводного сульфата кальция менее 24 мас.% не обеспечивает достаточной прочности материала при сжатии.

Содержание безводного сульфата кальция более 35 мас.% приводит к снижению жесткости материала.

Применение в качестве добавки полуводного сульфата кальция необходимо для компенсирования деформаций усадки при твердении безводного сульфата кальция. При твердении продукты гидратации полуводного сульфата кальция заполняют неплотности и образующиеся усадочные дефекты в упаковке материала, вследствие чего не происходит уменьшения линейных размеров материала.

Содержание полуводного сульфата кальция в количестве менее 1,5 мас.% не компенсирует усадки при твердении безводного сульфата кальция. Материал имеет деформации при твердении вплоть до образования трещин.

Содержание полуводного сульфата кальция в количестве более 5 мас.% снижает прочность материала.

Сырьевую смесь получают следующим образом.

Заполнитель (двуводный сульфат кальция) смешивают всухую до однородного состояния с вяжущим (безводным сульфатом кальция) и добавкой (полуводным сульфатом кальция). Полученную сухую смесь затворяют водой, тщательно перемешивают и формуют изделия методом виброуплотнения. Через сутки изделия распалубливают.

Пример 1.

Двуводный сульфат кальция в виде щебня фракции 5-20 мм в количестве 1900 г смешивали всухую до однородного состояния с безводным сульфатом кальция в количестве 1000 г и полуводным сульфатом кальция в количестве 70 г. Полученную сухую смесь затворяли 500 мл воды. Из полученной смеси формовали образцы методом виброуплотнения.

Твердение происходило при влажности воздуха 60-80% и температуре воздуха 20±2°С в течение 28 суток.

Пример 2.

Брали следующий состав, г:

Двуводный сульфат кальция	1950
Безводный сульфат кальция	950
Полуводный сульфат кальция	55
Вода	490

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Пример 3.

Брали следующий состав, г:

Двуводный сульфат кальция	1500
Безводный сульфат кальция	1250
Полуводный сульфат кальция	150
Вода	590

Изготавливали образцы по методике, изложенной в примере 1.

Полученные результаты иллюстрируются данными, приведенными в таблице.

Таблица
№ п/п	Состав, мас.%	Предел прочности при сжатии через 28 суток, МПа	Деформации, мм/м
1	Двуводный сульфат кальция 55 Безводный сульфат кальция 29 Полуводный сульфат кальция 2 Вода остальное	25,8	+0,02
2	Двуводный сульфат кальция 56 Безводный сульфат кальция 28 Полуводный сульфат кальция 1,6 Вода остальное	26,2	+0,01
3	Двуводный сульфат кальция 43 Безводный сульфат кальция 35 Полуводный сульфат кальция 4,3 Вода остальное	32,4	+0,14

Строительный материал, получаемый из сырьевой смеси, обладает высокой прочностью и экономичностью.

Использование безводного сульфата кальция и двуводного сульфата кальция, которые являются отходами промышленности, позволяет улучшить экологическую обстановку.