Строительное изделие из поризованного гипсобетона

Строительное изделие из поризованного гипсобетона может найти применение при возведении стен в строительстве жилых зданий, для межквартирных и межкомнатных перегородок. Материалом строительного изделия является продукт твердения смеси, включающей строительный гипс (29,4...29,6%), фторангидрит (14,7...18,5%), карбонатную муку (11,5...24,5%), технический крахмал (2...2,9%) и воду (29,4...34,4%). Поры в строительном изделии образованы за счет выделения углекислого газа при химическом взаимодействии компонентов смеси в процессе твердения гипсобетона. Строительное изделие из пористого гипсобетона обладает высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами. 1 н.з.п. ф-лы.

Полезная модель относится к гипсовым строительным изделиям, обладающим теплоизоляционными свойствами, которые могут найти применение в строительстве малоэтажных зданий, а именно при изготовлении межквартирных и межкомнатных перегородок.

Известно листовое строительное изделие на основе сульфата кальция по патенту РФ на полезную модель №43496. Это изделие выполнено из материала, который является продуктом твердения сырьевой смеси, содержащей вяжущее на основе сульфата кальция, ускоритель схватывания (смесь отработанных электролитов кислотных и щелочных аккумуляторов), пластификатор (сульфанол) и пористый заполнитель (молотый золошлак ТЭС). Это изделие используется для облицовки стен, потолков жилых помещений и обладает повышенной механической прочностью, но низкими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Известна полезная модель «Пористое строительное изделие» (патент РФ на полезную модель №59658). Материалом пористого строительного изделия является продукт твердения модифицированного техногенного ангидрита (серного ангидрита), ускорителя схватывания и пластификатора. В состав строительного изделия входит также измельченный или гранулированный пенополистирол. За счет введения пенополистирола тепло- и звукоизоляционные свойства изделия повышаются. Однако, однородность такого материала снижается, что приводит к снижению прочности и неоднородности теплосопротивления.

Известны гипсовые пористые строительные изделия, изготовленные из материала на основе гипсового вяжущего (жур. «Строительные материалы», №4, 2006 г; с.84-85, «Влияние гипсового вяжущего на прочность порогипсобетона в системе волластонит - ортофосфорная кислота - гипс»).

Пористость строительного изделия образована за счет протекания химической реакции с введением дополнительных компонентов (ортофосфорная кислота, волластонит), в процессе твердения смеси. В качестве пластификатора материал строительного изделия содержит технический крахмал. Это известное строительное изделие наиболее близко к заявляемому и принято за прототип. Гипсовое пористое строительное изделие по прототипу, обладает высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами. Компоненты, входящие в состав материала строительного изделия по прототипу находятся в следующем соотношении:

- строительный гипс - 29,2...36,2%;

- волластонит - 40...50,9 мас.%;

- ортофосфорная кислота - 3,3...10,3%;

- технический крахмал - 3,2...3,3%;

- вода - 10,3...13,3%.

Недостатком строительного изделия, выполненного из этого материала, является наличие «горбушек» (неровностей), появление которых обусловлено увеличением объема формовочной поромассы в 2-3 раза. В процессе изготовления изделий образующиеся «горбушки» срезают, что ведет к перерасходу материала и дополнительным трудовым затратам. Так же недостатком строительных изделий по прототипу является использование дорогостоящих (волластонит) и вредных для здоровья человека (ортофосфорная кислота) компонентов для их изготовления, их транспортировка и особые условия хранения.

Поставлена задача: снизить стоимость строительного изделия без снижения показателей средней плотности и при этом повысить прочностные характеристики строительного изделия.

Технический результат позволяющий решить поставленную задачу заключается в обеспечении достаточной прочности изделия за счет гидратации гипсового вяжущего и фторангидрита, и обеспечении

теплоизоляционных свойств за счет пористости изделия, полученной путем выделения углекислого газа при взаимодействии отхода в виде «кислого» фторангидрита и карбонатной муки.

В соответствии с прототипом, строительное изделие выполнено из поризованного гипсобетона, являющегося продуктом твердения сырьевой смеси, в состав которой входят строительный гипс, газообразователи, технический крахмал и вода, при этом поры в строительном изделии образованы посредством выделения углекислого газа при химическом взаимодействии компонентов смеси в процессе твердения гипсобетона. Но в отличие от прототипа в качестве газообразователей смесь содержит фторангидрит и карбонатную муку, при этом компоненты находятся в следующем процентном соотношении:

- строительный гипс - 29,4...29,6%;.

- фторангидрит - 14,7...18,5%;

- карбонатная мука - 11,5...24,5%;

- технический крахмал - 2...2,9%;

- вода - 29,4...34,4%.

Соотношение количества компонентов при изготовлении заявляемого строительного изделия получено в результате экспериментов. Именно в таком соотношении достигаются высокие прочностные и теплоизоляционные показатели строительного изделия.

Основными результатами являлись: предел прочности при сжатии и средняя плотность изделий.

Прочность изделий: 1,6-4,6 МПа;

Средняя плотность изделий: 550-1100 кг/м³.

Таблица 1.Основные физико-механические характеристики пористого строительного изделия
№ состава	Содержание компонентов, %										Физико-механические характеристики
	Строительный гипс		Фтор-ангидрит		Карбонатная мука		Технический крахмал		Вода		Rсж , МПа			m, кг/м3
1.	29,4		14,7		19,9		2,0		34		4,6			1100
2.	29,2		16,0		22,3		2,5		30		2,5			760
3.	29,6		18,5		24,5		2,9		24,5		1,6			550
Таблица 2. Основные физико-механические характеристики пористого строительного изделия по прототипу
№ состава		Содержание компонентов, %										Физико-механические характеристики
		Строительный гипс		Волластонит		Ортофосфорная кислота		Технический крахмал		Вода		Rсж, МПа	m, кг/м3
1.		29,2		50,9		3,3		3,3		13,3		0,15	550
2.		36,2		40		10,3		3,2		10,3		0,38	760

Как видно из приведенных данных в таблицах 1 и 2 прочность заявляемого строительного изделия выше, чем у прототипа, при одинаковых показателях средней плотности.

Строительное изделие изготавливают следующим образом: предварительно дозируют основные исходные компоненты (фторангидрит, технический крахмал, карбонатная мука). В качестве дозаторов могут использоваться типовые дозаторы бункерного типа для гипсовых вяжущих. 1-ая стадия смешивания происходит в типовом смесителе исходных компонентов с водой в течение 1-2 мин. 2-ая стадия смешивания происходит в том же смесителе и включает сухую минерализацию строительным гипсом. Готовая смесь заливается бетоноукладчиком в разъемные формы согласно требуемой конструкции изделия. Твердение осуществляется в камерах при температуре 40-60°С в течение 24 часов.

Из полученного материала изготавливают стеновые блоки и панели.

При взаимодействии фторангидрита и карбонатной муки в процессе протекания химической реакции выделяется углекислый газ, который образует поры в строительном изделии. Так как фторангидрит является отходом производства плавиковой кислоты, а карбонатная мука получена в результате помола природного известняка, то это объясняет существенное снижение стоимости конечного изделия.

Результаты испытаний свидетельствуют, что предложенные строительные изделия могут быть использованы при возведении стен в строительстве жилых зданий для межкомнатных и межквартирных перегородок и обладают высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами.

Строительное изделие из поризованного гипсобетона, являющегося продуктом твердения сырьевой смеси, в состав которой входят строительный гипс, газообразователи, технический крахмал и вода, при этом поры в строительном изделии образованы посредством выделения углекислого газа при химическом взаимодействии компонентов смеси в процессе твердения гипсобетона, отличающееся тем, что в качестве газообразователей смесь содержит фторангидрит и карбонатную муку, при этом компоненты материала, из которого выполнено строительное изделие, находятся в следующем соотношении, %: