СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ
RAW MIX

Известна сырьевая смесь, содержащая, мас.%: - полугидрат сульфата кальция - 40-60, шлам аглодоменного производства - 15-35, вода - остальное. Недостатком этой композиции является высокое водопоглощение (10-18%) и низкая прочность при сжатии через 1,5 ч (4,6-4,8 МПа) (АС СССР №1449554, С04В 11/00).
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является вяжущее для изготовления строительных изделий, включающее, мас.%:
β-полугидрат сульфата кальция
50-54
Кальцийсодержащий осадок сточных вод
радиотехнического производства
19-25
Вода
остальное
Недостатком этой сырьевой смеси являются: невысокая прочность через одни сутки (3,8 МПа) и низкая водостойкость (коэффициент размягчения 0,52) (АС СССР №1731753, С04В 11/00).
Задачей изобретения является получение сырьевой смеси для изготовления гипсобетонных изделий с повышенной прочностью при сжатии, низким водопоглощением и высоким коэффициентом водостойкости.
Решение задачи достигается тем, что сырьевая смесь, состоящая из β-полугидрата сульфата кальция, кальцийсодержащего осадка сточных вод радиотехнического производства и воды, дополнительно содержит модифицирующую добавку, получаемую совместным помолом глауконитового песка и суперпластификатора С-3 в количестве 1% от массы песка при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
β-полугидрат сульфата кальция
55-57
Кальцийсодержащий осадок сточных вод
радиотехнического производства
5-6
Органоминеральная добавка
10-15
Вода
остальное
Кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства представляет собой порошок светло-серого цвета. Химический состав осадка приводится в табл.1.
2
2
В качестве модифицирующей используется добавка, получаемая совместным помолом до удельной поверхности 500 м/кг глауконитового песка с содержанием SiО 87% и суперпластификатора С-3, взятого в количестве 1% от массы песка.
4
2
р
Известно, что материалы на основе гипсовых вяжущих являются неводостойкими, что связано с высокой растворимостью двуводного гипса CaSО·HО в местах контакта кристаллических сростков в его структуре. Коэффициент размягчения таких изделий (К) не превышает 0,4-0,55.
Модифицирующая добавка в виде молотого глауконитового песка и С-3 выполняет двойную функцию. С одной стороны, она способствует снижению водопотребности за счет пластифицирующего эффекта С-3 и повышению плотности и прочности. А с другой стороны, являясь активной минеральной добавкой, глауконитовый песок взаимодействует с гидроксидом кальция с образованием гидросиликатов, являющихся связкой, цементирующей крупные кристаллы двугидрата сульфата кальция, которые образуются при твердении β-полугидрата и защищают их от растворения водой, результатом чего является повышение предела прочности при сжатии через 1 сут твердения в 2,0-2,4 раза, снижение водопоглощения в 2,1-2,2 раза, повышение коэффициента размягчения в 1,3-1,4 раза.
Заявленная совокупность существенных признаков проявляет новые свойства, которые обеспечивают получение сырьевой смеси с повышенной прочностью, водостойкостью и низким водопоглощением.
Пример. Приготовление сырьевой смеси производят следующим образом.
1. Дозируют гипс марки Г-2 и высушенный до постоянной массы кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства в количестве, указанном в табл.2.
2. Дозируют сухую органоминеральную добавку.
3. Перемешивают гипс, кальцийсодержащий осадок сточных вод радиотехнического производства и добавку в течение 10-15 сек.
4. Дозируют воду.
5. Перемешивают подготовленные сухие компоненты с водой в течение 5 сек.
В результате получается сырьевая смесь, из которой изготавливают требуемые изделия и образцы-болочки размерами 40×40×160 мм для контроля качества по исследуемым параметрам. Через 15 мин образцы извлекают из формы и через 2 ч испытывают.
Водопоглощение оценивали по изменению массы образцов через 30 минут экспозиции в воде. Водостойкость определяли по коэффициенту размягчения, который представляет собой отношение прочности насыщенного водой образца к прочности сухого образца после 30-минутного водонасыщения.
Результаты испытаний представлены в табл.3. Из таблицы видно, что именно при данных соотношениях компонентов (состав 2 и 3) достигается технический результат.
Увеличение и уменьшение содержания добавки приводит к снижению предела прочности при сжатии и водостойкости.
Предлагаемая сырьевая смесь по данному изобретению обеспечивает получение сырьевой смеси, отличающейся от прототипа повышенной прочностью при сжатии (в 2,0-2,4 раза), низким водопоглощением (в 2,1-2,2 раза), высоким коэффициентом размягчения (в 1,3-1,4 раза).
Таблица 1
Содержание оксидов, %
СаО
SnO
SiО<sub>2</sub>
MgO
NiO
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CuO
53,84
10,54
9,5
5,86
3,25
3,88
3,39
2,32
Продолжение табл.1
Содержание оксидов, %
SO<sub>3</sub>
Cl<sub>2</sub>O
K<sub>2</sub>O
Na<sub>2</sub>O
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
TiO<sub>2</sub>
MnO
2,54
1,35
0,66
0,55
2,19
0,03
0,07
0,03
Таблица 2
Компоненты
Содержание компонентов, мас.%
Прототип
Предлагаемые
1
2
3
4
Гипс полуводный
59
59
57
55
50
Кальцийсодержащий осадок
сточных вод радиотехнического
12
7
6
5
5
производства
Добавка
-
5
10
15
20
Вода
29
29
27
25
25
Таблица 3
Показатели
Прототип
Составы
1
2
3
4
Предел прочности при сжатии, через 1 сут, МПа
3,5
4,8
7,1
8,3
8,4
Предел прочности при сжатии, через 2 ч, МПа
-
4,2
5,8
7,7
7,9
Средняя плотность, кг/м<sup>3</sup>
453
613
615
618
641
Водопоглощение, %
11,0
6,1
5,2
5,0
4,9
Коэффициент размягчения, отн. ед.
0,52
0,61
0,65
0,71
0,72