Композиція для виготовлення гіпсових виробів

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для получения прочных, тепло- и звукоизоляционных водостойких материалов, например, тонкостенных элементов наружных и внутренних ограждений, плит, панелей, перегородок, подвесных потолков. Используемые для этих целей композиции на основе гипсовых и известковых вяжущих характеризуются высокими техническими показателями. С целью расширения сырьевой базы и улучшения механических характеристик производимых строительных изделий была разработана композиция с использованием отходов целлюлозно-бумажного производства и, в качестве поверхностно-активного вещества, бишофита. Известна композиция для изготовления гипсовых изделий (например, тонкостенных элементов наружных и внутренних ограждений), содержащая (%): пуццолановый цемент 10 - 15, керамзит 12 - 20, сульфидно-дрожжевую барду 0,3 0,6, резорциновую смолу 0,01 - 0,05, полуводный гипс - остальное. Объемные деформации изделий из этой композиции составляют 0,11 - 0,13%, предел прочности при сжатии в возрасте 2 часа 4,4 - 4,9МПа (А.с. №1527206, кл. C04B11/00, опубл. 07.12.89). В композиции для изготовления гипсовых изделий по а.с. СССР №1366492, опубл. Бюл. №2, 1988, кл. C04B11/00 используют в качестве пластифицирующей добавки натриевые соли формальдегидной смолы (0,08 - 1,5%), а также гипс строительный 69,13 - 72,88%, вода - остальное. Наиболее близкой к заявляемому решению является композиция для изготовления гипсовых изделий (А.с. СССР №1530697, кл. C04B11/00, опубл. 23.12.893, согласно которой с целью снижения водопоглощения и повышения водостойкости изделий, композиция включает, мас.%: полуводный гипс 16 - 30, доменный шлак 2 4, вспученный перлитовый песок 20 - 23, бумажную макулатур у 6,6 - 7,1, метилсиликонат натрия ГКЖ11 0,1 - 1,2, щелочной сток производства капролактама 0,2 - 0,3, вода - остальное. Изделия, полученные из данной композиции, имеют коэффициент размягчения 0,73 и водопоглощение 8,2%. Недостатком этой композиции является то, что бумажная макулатура представляет собой материал, в котором функциональные группы целлюлозы блокированы различными пропитывающими составами, в результате чего она выполняет роль только инертного наполнителя. Инертный наполнитель, улучшая технологические свойства композиции, несколько снижает прочностные характеристики за счет разбавления основного связующего материала. В основу представляемого изобретения поставлена задача создать такую композицию для изготовления гипсовых изделий, в которой изменение состава ингредиентов позволило бы повысить их активность при взаимодействии и за счет этого получить композицию, превосходящую прототип по прочности, показателям водопоглощения, коэффициенту размягчения, а также характеризующуюся низкой плотностью. Поставленная задача решается тем, что в композиции для изготовления гипсовых изделий, включающей гипс строительный, армирующий компонент, поверхностно-активное вещество и воду, новым является то, что она содержит в качестве поверхностно-активного вещества бишофит, в качестве армирующего компонента отход целлюлозно-бумажного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гипс строительный 16,1 - 43,7 Отходы целлюлознобумажного производства 26,0 - 18,8 Бишофит 0,08 - 6,5 Вода Остальное Дополнительно в состав композиции можно вводить в качестве наполнителя мелкого песок (речной или карьерный) известь молотую, шлак доменный молотый в количестве от 0,1 до 15,8мас.%. Использование в качестве ПАВ бишофита позволяет решить одновременно несколько задач: улучшается удобо укладываемость композиции, замедляются сроки схватывания гипса, в результате химического взаимодействия компонентов повышается прочность изделий, кроме того обработка бишофитом улучшает огнестойкость готового материала. Применение в качестве легкого армирующего компонента отходов целлюлознобумажного производства позволяет уменьшить объемный вес изделий, улучши ть тепло- и звукоизоляционные свойства вследствие увеличения пористости материала. Кроме того, химический состав отходов предполагает возможность их активного взаимодействия с гипсом и другими наполнителями, что также способствует упрочнению материала. Использование в качестве мелкого наполнителя извести и/или шлака доменного позволяет регулировать сроки схва тывания композиции, улучшает пластичность смеси, упрочняет изделия. Все перечисленные действия в комплексе позволяют получить композицию для изготовления легких, прочных строительных изделий с высокими теплофизическими и механическими характеристиками. Используемые материалы соответствуют стандартам: гипс - ГОСТ 125 - 86, дисперсный порошок, выпускается промышленностью. Согласно ГОСТ 6428 - 83 "Плиты гипсовые для перегородок", для производства изделий с минеральными или органическими наполнителями или без них используют гипс марок Г2 ... Г7, используется в промышленности строительных материалов в качестве минерального вяжущего вещества; отходы целлюлозно-бумажной промышленности образуются в процессе производства как потери волокна и наполнителя (каолин, тальк, гипс, мел и др.) в виде промоев со сточными водами. Потери волокна составляют 1 3% от выработки бумаги или картона и от 20 до 50% расходуемого наполнителя. Используются как вторичное сырье в целлюлозно-бумажной промышленности, как легкий наполнитель в производстве строительных материалов; песок - речной или карьерный, используется в промышленности строительных материалов как компонент смесей для уменьшения усадочных деформаций и экономии вяжущих; известь молотая - ГОСТ 9179 - 77, выпускается промышленностью, является воздушным вяжущим. Используется как самостоятельное вяжущее, а также как добавка для придания пластичности растворам и бетонам; шлак доменный - отход черной металлургии, при твердении в условиях термовлажностной обработки проявляет вяжущие свойства, используется в промышленности строительных материалов как компонент вяжущи х систем; бишофит - ГОСТ 7759 - 73, используется в медицине, химической, легкой, энергетической промышленности, для производства металлического магния, в комплексе с другими добавками применяют в качестве пропитки для придания огнестойкости древесине. Как ПАВ в промышленности строительных материалов не использовался. Содержащиеся в нем хлориды различных металлов должны оказывать положительное влияние на процессы твердения вяжущи х. Композицию для изготовления гипсовых изделий получают следующим образом: гипс в количестве 12,1 - 43,7мас.% смешивают с отходами целлюлозно-бумажной промышленности с влажностью 23 - 25% и песком речным или карьерным и/или известью молотой и/или шлаком доменным, затворяют водным раствором бишофита, перемешивают, затем формуют изделия. Причем консистенция и пластичность композиции позволяют использовать любой из известных способов формования: прокатку, литье, прессование полусухое. Готовые изделия можно распалубливать через 30 - 120мин от момента затворения. В табл.1 приведены составы композиций для изготовления гипсовых изделий. Для исследования готовили образцы в форме балочек размером 14 ´ 14 ´ 70мм и плит размером 100 ´ 10 ´ 100мм. Оценку прочностных характеристик изделий после сушки производили согласно ГОСТ 310 - 81 на разрывной машине и прессе ПСУ-10. В табл.2 приведены прочностные характеристики композиций для изготовления гипсовых изделий. Приведенные данные показывают, что предложенная композиция не уступает, а по показателям плотности, водопоглощения и коэффициенту размягчения превосходит прототип. Таким образом, использование бишофита в качестве ПАВ в композициях для изготовления изделий эффективно, а также экологически безвредно. Использование отходов целлюлознобумажной промышленности и бишофита в комплексе способствует получению пластичных композиций с технологичными сроками схва тывания (начало схватывания не ранее 3мин и конец схватывания не ранее 10мин), изготовление изделий из которых экономически выгодно. Предлагаемая композиция может использоваться для изготовления гипсовых изделий в промышленных условиях на стандартном технологическом оборудовании, Используемые материалы экологически безвредны и при использовании традиционных технологий не разлагаются и не образуют вредных веществ.