Листовое строительное изделие

Полезная модель направлена на снижение стоимости листовых строительных изделий и повышение их стойкости к внешним воздействиям, а также на экономию природного минерального строительного сырья и улучшение экологической обстановки в регионе. Указанный технико-экономический результат достигается тем, что материал листового строительного изделия представляет собой продукт твердения строительной смеси, в состав которой входят следующие компоненты: активированный и нейтрализованный сульфаткальциевый отход производства фтористого водорода, смесь отработанных реагентов кислотных и щелочных аккумуляторов, сульфонал, молотый золошлак ТЭС и вода. В состав сырьевой строительной смеси входит также волокнистый материал, например рубленое волокно или сечка пленки из синтетического полимера, либо шлаковата. В необходимых случаях листовое строительное изделие облицовывается сетчатой тканью из нитей синтетического полимера.

Полезная модель относится к строительным изделиям малой толщины, а именно к листам и плитам из строительных смесей на основе сульфат кальциевого вяжущего, и может найти применение для внутренней отделки жилых и общественных зданий в качества облицовочных элементов.

В последние годы в строительном производстве нашли широкое применение листовые строительные изделия (далее - ЛСИ), представляющие собой листы и плиты, имеющие небольшую толщину по сравнению с их длиной и шириной. Они изготавливаются из строительных смесей на основе сульфат кальциевого вяжущего - строительного гипса, и служат для облицовки стен и потолков внутренних помещений жилых и общественных зданий. Из этих же смесей изготавливают строительные панели для разделительных перегородок и некоторые каркасные изделия (Гипс. Изготовление и применение гипсовых строительных материалов. Перевод с немецкого. М., «Стройиздат», 1981 г., с.163).

Материалом ЛСИ является продукт твердения строительных смесей, состоящих из следующих основных исходных компонентов:

- вяжущее - строительный гипс;

- регулятор сроков схватывания и твердения смеси - протол, дигидрат;

- пластификатор - сульфитный щелок, вискомин;

- заполнитель - песок, молотый керамзит;

- вода.

При этом увеличение прочности на изгиб ЛСИ решается двумя путями: посредством внесения в сырьевую строительную смесь волокнистого материала и оснащение ЛСИ облицовочным покрытием. Однако в некоторых случаях ЛСИ, армированные волокнистым материалом, облицовывают покрытием, что делает его особо высокопрочным на изгиб. В качестве армирующего материала преимущественно используется сечка стекловолокна и стекловата, но можно использовать и другие волокнистые материалы: рубленые нити растительного происхождения или металла, шерсть животных. Для облицовки ЛСИ применяется

специальный картон (Гипс. Изготовление и применение гипсовых строительных материалов. Перевод с немецкого. М., «Стройиздат», 1981 г, с.8-39).

Соответственно вещественному составу исходной сырьевой строительной смеси, продукт ее твердения состоит из двуводного гипса (преимущественно), ускорителя или замедлителя схватывания смеси (протол, дигидрат), пластификатора (сульфитный щелок, вискомин), заполнителя (песок, молотый керамзит). В случае, если в сырьевую строительную смесь была внесена армирующая добавка, то продукт твердения смеси содержит сечку стекловолокна или стекловату.

Известно, что из вышеупомянутой строительной смеси изготавливают различные ЛСИ: гипсовые плиты (далее ГП) для подвесных декоративных, вентиляционных и акустических потолков, гипсоволокнистые плиты (далее ГВП) и гипсокартонные листы (далее ГКЛ) для облицовки стен и потолков.

ГП для подвесных декоративных, вентиляционных и акустических потолков представляют собой плиты размером (600×600), (1200×300) и (1200×600) мм толщиной до 40 мм.

Иногда для придания плитам определенных потребительских и механических свойств в сырьевую гипсовую смесь добавляют стекловолокно или стекловату, а поверхность плит облицовывают декоративным покрытием - картоном или пленкой. Примером тому могут служить ГП с товарным названием «Мело», «Молли» и др.

ГВП производятся размером (600×600), (1200×300), (1200×600) и (2000×1000) мм при толщине 9,5; 12,5 и 18 мм. В отличие от ГП эти плиты обязательно содержат волокнистый материал в виде сечки стекловолокна или стекловаты, который вводится в гипсовую строительную смесь на стадия ее приготовления в количестве до 5%. В Германии выпускают ГВП с товарным наименованием «Глагит». Отечественным аналогом плит «Глагит» являются гипсоволокнистые плиты с товарным наименованием «Гипсоволокно».

ГКЛ имеют следующие размеры: длина 2400,2700 и 3000 мм, ширина 1200 мм и толщина 9,5 и 12,5 мм. В отличие от ГП и ГВП листы ГКЛ оснащены двухсторонним облицовочным покрытием из специального картона. Среди ГКЛ различают два вида изделия:

- неармированные стекловолокном листы с товарным названием «Кнауф» и «Рокасо» типа «GK-B»;

- армированные стекловолокном листы с товарным названием «Рокасо» типа GK-F.

Отечественный аналог ГКЛ «Кнауф» и «Рокасо» (тип-GК-В)-листы с товарным наименованием "Гипсокартон".

Известные конструкции ЛСИ на основе вяжущего строительного гипса имеют следующие недостатки:

- высокая стоимость изделий из-за дороговизны вяжущего и некоторых компонентов сырьевой смеси;

- значительный расход природного минерального сырья;

- облицовочное покрытие-картон подвержено различным внешним воздействиям (механическим, температурным и др.), а армирующий материал - стекловолокно - коррозии.

Поставлена задача - снизить стоимость ЛСИ и повысить физико-механические свойства армирующего и облицовочного материала.

Эта задача решена следующим образом.] Материал ЛСИ представляет собой продукт твердения сырьевой строительной смеси, которая включает следующие компоненты: вяжущее (активированный и нейтрализованный сульфаткальциевый отход производства фтористого водорода), ускоритель схватывания смеси (смесь отработанных электролитов кислотных и щелочных аккумуляторов), пластификатор (сульфонол), заполнитель (молотый золошлак ТЭС) и воду. Таким образом в качестве основных компонентов сырьевой смеси используются, преимущественно промышленные отходы различных производств. Для повышения механической прочности на изгиб готовых ЛСИ смесь дополнительно содержит армирующий материал - рубленое волокно или сечку пленки из синтетического полимера либо шлаковолокно. В качестве облицовочного покрытия применяется сетчатая ткань из нитей синтетического полимера.

Материал ЛСИ представляет собой продукт твердения сырьевой строительной смеси, которая включает следующие компоненты:

- вяжущее-активированный и нейтрализованный сульфат кальциевый отход

(далее - СКО) производства фтористого водорода. Исходным сырьем для получения вяжущего является кислый СКО или техногенный ангидрит с содержанием серной кислоты (0,8-10,0) % маc. и водорастворимого сульфата кальция (2,0-18,0) % маc. Кислый СКО активируют путем добавления в него концентрированной серной кислоты с последующей нейтрализацией кислоты карбидным илом или иным кальцийсодержащим карбонатным или щелочным реагентом. В результате активации СКО, содержание в нем растворимого сульфата кальция значительно повышается;

- ускоритель схватывания и твердения сырьевой смеси - смесь (в сухом или жидком виде) отработанных растворов серной кислоты свинцовых аккумуляторов и калиевой щелочи никель-кадмиевых аккумуляторов или другие ускорители схватывания, например соли одновалентных металлов, сульфаты и хлориды калия и натрия и др.;

- пластификатор - сульфонол или другие пластификаторы, например волгонат, лигносульфонат;

- заполнитель - молотый золошлак ТЭС или иной пористый заполнитель, например молотый керамзит;

- вода.

Данный продукт твердения может служить материалом панелей разделительных перегородок и некоторых каркасных изделий.

Для повышения механической прочности на изгиб готовых ЛСИ в состав смеси дополнительно включен армирующий материал - рубленое волокно (отходы производства нитей и сеток) или сечка пленки (например, использованные пластиковые емкости) из синтетического полимера, например полиэтилентерефтолата, поливинилхлорида, капролактама и др., или волокна синтетического минерального вещества, например шлаковата.

Соответственно вещественному составу сырьевой строительной смеси продукт твердения материала ЛСИ состоит, в основном, из водо-нерастворимого сульфата кальция. В продукт твердения в том или ином количестве входят также двуводный гипс, сульфат калия, сульфонол, молотый золошлак ТЭС, фторид

кальция, а для волокнистых ЛСИ - и армирующий материал в виде рубленого волокна или сечки пленки из синтетического полимера, либо шлаковолокно. Таким образом, материал предлагаемой конструкции ЛСИ существенно отличается от материала известных конструкций ЛСИ.

Для повышения прочности на изгиб некоторые виды ЛСИ, например листы для отделки стен и потолков оснащаются облицовочным покрытием, которое представляет собой сетчатую ткань из синтетических полимерных нитей, например капроновых, полипропиленовых и др. Толщина нитей 0,5-1,5 мм, размер ячеек сетчатой ткани находится в пределах 2,0-10 мм. Благодаря определенным реологическим свойствам строительной смеси на основе вяжущего-техногенного ангидрита, облицовочное покрытие утоплено в поверхностном слое листа. Таким образом, облицованный лист представляет собой ровную поверхность, т.е. продукт твердения заполняет ячейки сетчатой ткани покрытия. За счет этого достигается высокая степень сцепления продукта твердения сырьевой смеси и облицовочного покрытия между собой. Учитывая тот факт, что полимерные нити и сетчатая ткань из них являются эластичным и высокопрочным материалом, стойким к воздействию огня, влаги, кислот, щелочей, углеводородов, а также к механическим воздействиям, то предлагаемые конструкции ЛСИ имеют более предпочтительные эксплуатационные характеристики, нежели ЛСИ с использованием в качестве покрытия картона или стеклоткани, а в качестве армирующего материала - стекловолокна или нитей растительного и животного происхождения.

Из вышеприведенной рецептуры сырьевой смеси были изготовлены образцы ЛСИ с размером 1200×600×10 мм, облицованные сеткой из полипропиленовых нитей толщиной 1,5 мм с размером ячеек 3 мм. В качестве армирующего материала применялись шлак и шлаковата. Нити из шлаковаты имели толщину 0,1 мм и длину 6 мм. Результаты испытаний готовых плит показали, что их прочность на изгиб составляет 0,13 МПа (у плит ГКЛ аналогичной толщины - 0,11 МПа), и следовательно они отвечают требованиям предъявляемым к отделочным и облицовочным строительным материалам. При этом стоимость предлагаемых ЛСИ на 40-50% ниже, чем стоимость ЛСИ типа «Гипсоволокно», «Гипсокартон»,

6 «Кнауф».

Преимущества полезной модели:

- повышается стойкость изделий к различным внешним воздействиям;

- существенно снижается стоимость изделий;

- экономится природное минеральное сырье;

- улучшается экологическая обстановка.

1. Листовое строительное изделие, материалом которого является продукт твердения сырьевой строительной смеси, содержащей вяжущее на основе сульфата кальция, ускоритель схватывания и твердения смеси, пластификатор, заполнитель и воду, отличающееся тем, что в состав материала изделия входят продукты твердения активированного и нейтрализованного сульфаткальциевого отхода производства фтористого водорода со смесью отработанных реагентов кислотных и щелочных аккумуляторов, сульфонолом и молотым золошлаком ТЭС.

2. Изделие по п.1, отличающееся тем, что в состав продукта твердения сырьевой смеси входит армирующий волокнистый материал, например рубленое волокно или сечка пленки из синтетического полимера, либо шлаковата.

3. Изделие по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно облицовано покрытием в виде сетчатой ткани из синтетического полимера.