СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ПОРИЗАЦИИ ГИПСОВЫХ СМЕСЕЙ
METHOD OF PREPARING GAS-FORMING AGENT FOR FORMATION OF PORES IN GYPSUM MIXTURES

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.
2
Реакция между газообразователем (алюминиевой пудрой) и гидроксидом кальция Ca(OH) 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].
2
2
2
3
2
2
3Ca(OH)+2Al+6HO=3CaO AlO 6HO+3H↑
Однако алюминиевая пудра взрывопожароопасна, а для приготовления алюминиевой суспензии требуется дополнительная энергия для подогрева воды, так как каждое зерно алюминиевой пудры покрыто парафином.
3
2
4
3
По своей технической сущности наиболее близким к данному изобретению является способ приготовления газообразователя для поризации смесей на гипсовом вяжущем, включающий смешивание известняка - карбоната кальция CaCO, сернокислого алюминия Al(SO) 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.
2
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 м/кг, при следующем соотношении сухих компонентов, мас.%: сернокислый алюминий 30-35,7, карбонат кальция 64,3-70.
2
Газообразователь готовится в следующей последовательности. Карбонат кальция предварительно измельчается до удельной поверхности 250-280 м/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.
2
4
3
3
2
3
4
2
Al(SO)+3CaCO+3HO=2Al(OH)+3CaSO+3CO
2
Выделение CO обеспечивает поризацию гипсовой смеси.
2
2
Удельная поверхность измельченного карбоната кальция менее 250 м/кг является недостаточной, так как при этом снижается его химическая активность и скорость химического взаимодействия. Помол карбоната кальция до удельной поверхности свыше 280 м/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, м<sup>2</sup>/кг
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Коэффициент теплопроводности, λ*, Вт/м°C
Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>
CaCO<sub>3</sub>
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
2
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 м/кг. Изменение удельной поверхности карбоната кальция приводит к увеличению плотности и теплопроводности.
2
2
2
2
2
2
Анализ результатов показывает, что при использовании карбоната кальция с удельной поверхностью до 250 м/кг средняя плотность газогипса увеличивается на 21,13%, при удельной поверхности свыше 280 м/кг - средняя плотность газогипса увеличивается на 37,1%. При использовании карбоната кальция с удельной поверхностью 250-280 м/кг коэффициент теплопроводности снижается на 29% по сравнению с теплопроводностью при удельной поверхности карбоната кальция до 250 м/кг и на 47,41% при удельной поверхности свыше 280 м/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 м/кг.