CC BY
69
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ГАЗООБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПОРИЗОВАННЫХ ГИПСОВ
ELABORATION OF SYSTEMS FOR GAS DEVELOPING AGENTS
OF POROGYPSUM
A.M. Орлова, Л.С. Григорьева, А.Д. Волов, B.M. Крюкова
A.M. Orlova, L.S. Grigoryeva, A.D. Volov, V.M. Kryukova
ГОУ ВПО МГСУ
Работа посвящена разработке составов сухих гипсовых смесей для получения по-ризованных материалов. Рассмотрены системы газообразователей. Выбрана более эффективная система, в состав которой входят алюминий, гидроксид кальция, але-нал, фторид натрия.
This work is devoted to the development of technology for dry mixtures based on gypsum binder for porous materials. Various systems gasifiers. The most effective is the system, which consists of aluminum, calcium hydroxide, Alain, sodium fluoride.
Среди используемых перспективных строительных материалов, способствующих индустриализации строительства, сухие смеси являются более эффективными материалами, по сравнению с традиционными растворными смесями централизованного приготовления на заводах и бетонно-растворных узлах.
Сухие смеси имеют ряд преимуществ: их можно использовать круглогодично без применения противоморозных добавок в холодное время года при их транспортировании на строительные объекты; составы сухих смесей в результате точной дозировки и их эффективного перемешивания в смесителях отличаются стабильностью, а, следовательно, и свойства конечного продукта характеризуются более высокой стабильностью; сухие смеси имеют широкую область применения, их используют при выполнении различных строительных работ: штукатурных, работ по устройству стяжек полов, заделки стыков и т.д.
Гипсовые строительные материалы и изделия различного функционального назначения широко используются при строительстве жилых, общественных и производственных зданий, в том числе и в виде поризованных изделий, получаемых в заводских условиях[1].
По химическому составу гипс нетоксичен, при его переработке не выделяется в окружающую природную среду диоксид углерода (IV). В отличие от цемента и извести, получаемые на его основе вяжущие не являются аллергенами и не вызывают заболевание силикозом. Строительные материалы и изделия, производимые на основе гипсовых вяжущих, имеют высокие показатели эксплуатационных свойств. Нельзя не отметить и то, что гипсовые материалы и изделия создают благоприятный микроклимат в помещениях, в частности и за счет способности поглощать избыточную влагу и отдавать ее, когда в помещениях сухо.
1/2П11 ВЕСТНИК
_угогт_мгсу
При выборе того или иного способа получения любых высокопористых систем необходимо учитывать свойства исходного материала.
Ячеистая или пористая структура при производстве газонаполненных систем создается при помощи газо- или пенообразующих веществ. От правильного выбора во многом зависят не только технологические параметры, но и свойства конечного продукта.
Сухие гипсовые смеси (СГС) - смеси на основе гипсовых вяжущих. Одним из интересных направлений в развитии технологии СГС является разработка составов СГС для получения газогипсовых материалов, как в заводских, так и построечных условиях.
Преимуществом газогипсов является простота получения строительных материалов с различным диапазоном свойств. Такие сухие смеси в дальнейшем можно применять в различных областях, например: при реставрации помещений (получение и восстановление конструкций непосредственно на месте); заполнять пустоты; использовать в качестве среднего поризованного слоя в строительных конструкциях; использовать при изготовлении конструкций сложной геометрической формы (при условии, что плотность по всей толщине одинакова).
Однако, как отмечалось ранее, несмотря на широкий спектр СГС различного функционального назначения представленный на строительном рынке, сухих смесей, на основе которых можно было бы получать поризованный материал или изделия на их основе непосредственно в построечных условиях, фактически нет.
Это обусловлено сложностью подбора совместимых между собой компонентов для системы газообразователей, в которую, кроме собственно газообразователя, должны входить регуляторы твердения гипсового вяжущего. Кроме того, эта система должна обеспечивать стабильность заданных свойств конечного продукта и её использование должно обеспечить регулирование скоростей одновременно протекающих процессов газообразования в гипсовом тесте и изменения реологических свойств в процессе твердения. Поэтому задача разработки технологии получения сухих смесей на основе гипсовых вяжущих для получения поризованных материалов с заданными свойствами является актуальной.
Цель данной работы - изучение и подбор системы газообразователей для газогипсов.
Газогипсовые смеси должны отвечать следующим требованиям: обладать высокой технологичностью, компоненты должны быть доступными, не быть токсичными, а также в результате длительного хранения сухие смеси не должны терять своих свойств.
В качестве основного компонента при разработке такой системы выбор был остановлен на легкогидролизующихся соединениях, таких как гидрокарбонат натрия, а также на высокодисперсных газообразователях, таких, например, как алюминиевая пудра.
Первоначально исследовалась трехкомпонентная система, в состав которой входили гидрокарбонат натрия в сочетании с борной кислотой и фторидом натрия. Такая система позволяла получать материал с плотностью до 500кг/м3. Однако ввиду малого промежутка времени от начала перемешивания, до начала газообразования (рис.1.) полученные смеси являются мало технологичными с точки зрения применения их в построечных условиях и одновременно их отличает крупнопористая структура, образующаяся в результате высокой скорости процесса газообразования.
Следующей системой для исследования выбрана система, в которую входили алюминиевая пудра, а также регуляторы различного назначения: гидроксид кальция, аленал, фторид натрия. Алюминиевые газообразователи находят широкое применение при производстве газобетона[2-3,5] и постоянно совершенствуются [4,6]. Алюминий можно использовать в качестве газообразователя, как в сухом тонкодисперсном состоянии, так и в виде равномерно распределенной алюмосодержащей пасты в сухой смеси.
t. iot
w
¿0
itl
Q5
L.D
1,5 JJO
PEÍ I 'MttCWCTl ЩШ^.КШкШ'ШШСШ <?Г
h-UH U ГН L ¡ 1жи tü] i ^UlllifUiJUUjTCIia
j. CíH.aftj-^
2 CWiUOjfr^
3 C(H5O3-iv¿
р'
иво
ÍOO
(¡DO
юв
rJ*
i
Vi
0.25
0,3
Г|ТГ ЗлЯürHWlíTh !l WPnfWICJt 1. :■ лнгН ТПЮТКПГГИ I5T tllHIFnn JHIÜll! сииьЬрииИнгыш
1 - ПЦШТЯ9ГТЬЧ1фГТ J.4H
1 ■ пзшщаш t<iKi i ÍTT 3 tUlUUltTLdlj -Iqjta 7 L^í
Следует также отметить, что ввиду незначительности содержания алюминиевого газообразователя (до 0,3масс.%) в составе сухой гипсовой смеси, эти смеси не являют -
1/2011
ВЕСТНИК
_мгсу
ся взрывоопасными и обеспечивают, с этой точки зрения, безопасность при проведении работ с их использованием.
Для исследований был выбран алюминиевый газообразователь на основе алюминиевой пудры.
Результаты приведенных исследований по определению технологических параметров, а также показателей свойств вспученного газогипса в зависимости от количества компонентов приведены на рис. 2, 3,4.
На рис.2 показана зависимость изменения средней плотности от концентрации газообразователя через 1,5 часа, через одни сутки и семь суток.
На рис.3,4 представлена зависимость изменения времени твердения гипсового вяжущего от таких компонентов, как аленал и фторид натрия.
1. ЯПИ
и
13
1(1
3.1
"О С,
Мил;1!
ГI и. []±1«нви1.Е «ргкгкн 1ытриашл гкаышиги ЫЯВДЩГй глг |"Ш1ЦИ( I ЬШфШ ЛЛОЕЗШ
Е - иийт Жятнймт ! кшИ! >анзпЕШ]1л
Я
Рис Ч Г'аиюпю ч>емнп1 тверда и:я [ шюпог ошрщяи Л
шшцшг^ыцНа Ихт^пш
I гстпо сшатшнпил
Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что система на основе алюминиевой пудры с модифицирующими добавками (аленал, фторид натрия) является эффективной. Такую систему можно использовать для разработки композиции сухих смесей позволяющих получать поризованный гипс с прочностными показателями от 0,5Мпа до 2,5МПа, возможностью регулирования времени начала вспучивания, скорости газообразования, т.е. за счет изменения количественных соотношений компонентов в системе можно регулировать скорость протекания процесса газообразования и твердения поризованного гипса.
Литература
1. Коровяков В.Ф., Ферронская А.В., Чумаков Л.Д. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник. М.: Изд. АСВ, 2004, 488с.
2. Сажнев Н.П., Гончарик В.Н., Гарнашевич Г.С., Соколовский Л.В., Сажнев Н.Н. Производство ячеистобетонных изделий. Теория и практика. Минск, 2004.
3. Прохоров С.Б. Специализированные алюминиевые газообразователи: результаты внедрения и перспективы развития// Строительные материалы. 2009. №10. С.28-30.
4. Прохоров С.Б., Вишневский А.А. Опыт применения новых газообразователей (алюминиевых паст) в условиях ООО «Рефтинское объединение «Теплит» // Сборник докладов «Ячеистые бетоны в современном строительстве». Вып.3. Санкт-Петербург: НП «Международная Северо-Западная строительная палата», Центр ячеистых бетонов, 2006, С. 21-24.
5. Семериков И. С., Вишневский А. А., Запольский А. А. Сравнительная оценка новых газообразователей для производства автоклавного газобетона // Строительные материалы. 2010. №1.С.47-50.
6. Пат. 2194029 Российская Федерация, C04B38/02, C04B22/04. Способ получения алюминиевого газообразователя для производства пористого бетона[Текст] / Гопиенко В.Г.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт". - № 2001100659/03; заявл. 09.01.2001; опубл. 10.12.2002
The literature
1.Korovyakov V.F. Ferronsky A.V., Chumakov L.D., Gypsummaterials and products (production and use). Directory. M.:.DIA, 2004, 488s.
2. Sazhnev N.P., Goncharik V.N., Garnashevich G.S., SokolovL.V., Sazhnev N.N. Production of porous products. Theory and practice. Minsk, 2004.
3. Prokhorov,S.B. Specialized aluminumgazoobrazovatelya: implementation results and prospects // Building Materials. 2009. № 10. P.28-30.
4. Prokhorov, S.B., Wisniewski A.A. Experience in the application of new gazoobrazovatelya (aluminum paste) inLLC Reftinskaya Association "Heat" / / Proceedings of the"cellular concrete in modern construction. " Vol.3. St. Petersburg: NP The International North West construction-mentary chamber ", Center for Cellular Concretes, 2006, S.21-24.
5. Semerikov J.S., Wisniewski A.A., Zapolsky A. Comparative evaluation of new gaseous-ers for theproduction of AAC / / Building Materials. 2010. № 1.S.47-50.
6.Path. 2194029 Russian Federation, C04B38/02, C04B22/04. Process for obtaining aluminumgazoobrazovatelya for production of porous concrete [Text]Gopienko V.G. applicant and patentoobla-giver Open Joint Stock Company "Russian National Aluminium-MagnesiumInstitute. -№ 2001100659/03; appl. 09.01.2001, publ.10.12.2002
Ключевые слова: сухие смеси, газообразователи, поризованные материалы, гипс, прочностные показатели
Key words: dry mixes, gasifiers, porous materials, gypsum, strength indices
E-mail авторов:[email protected]
Рецензент: В.Б.Пономарев, кандидат технических наук, научный руководитель инвестиционных программ ОАО «»Инжиниринговая компания по теплотехническому строению»
