Неорганические и воздушные вяжущие вещества. Производство и применение (стр. 4 из 6)

Гипс высокопрочный является продуктом тонкого помола а-полугидрата, получаемого в результате тепловой обработки в условиях, в которых вода из гипса выделяется в капельно-жидком состоянии. Такие условия возможны в автоклаве в среде насыщенного пара при давлении 0,15 ... 0,3 МПа. Вместо автоклавов возможно использование в качестве тепловой среды водных растворов некоторых солей, например хлористого кальция.

Гипс высокообжиговый (эстрихгипс) при температурах обжига (800 ... 950°С) помимо обезвоживания гипсового сырья происходит и частичная термическая диссоциация с образованием СаО, активизирующим химическое взаимодействие вяжущего с водой и ускоряющим процессы твердения. Начало схватывания наступает не ранее 2 ч, предел прочности при сжатии составляет 10 .,. 20 МПа, а водостойкость несколько выше, чем у гипсовых вяжущих и ангидритового цемента.[8]

Сырьем для производства воздушной извести служат плотные известняки, ракушечники, мел, доломитизированные известняки при условии, что содержание глинистых примесей в них не превышает 6%. Сырье обжигают при температуре 1000 ... 1200°С до полного удаления углекислого газа. Обжиг известняка производится в печах различных конструкций: шахтных, вращающихся, с «кипящим» слоем, в циклонно-вихревых печах во взвешенном состоянии, а также на движущихся агломерационных решетках. Распространен обжиг в шахтных печах, которые надежны в эксплуатации, позволяют использовать местные виды топлива и требуют меньшего его расхода. (рис. 2.3.)

Рис.2.3.Шахтная печь: 1 — загрузочное устройство; 2 — отвод газов; 3 — фурма; 4 — выносной горн: 5 — шлаковое окно; 6 — штейновый шпур; 7 — внутренний горн.

После обжига получают комовую известь или известь-кипелку (так ее называют из-за бурной химической реакции с водой). Это вещество обладает сильно развитой внутренней микропористостью и большим запасом свободной внутренней энергии, что проявляется при гашении комовой извести, т. е. присоединении воды с выделением большого количества теплоты.

Известняки при обжиге разлагаются на известь СаО и углекислый газ, который полностью удаляется. Реакция разложения известняка обратимая. Молекулярная масса СаСОз составляет 100, а извести — 56, т. е. 44% массы теряется с углекислым газом, поэтому комовая известь обладает значительной пористостью.

Признаком высокого качества извести является высокое содержание в ней СаО + MgO. Недожог и пережог извести в печи снижают ее качество. Особенно опасен пережог — остеклованная известь. Частицы пережога медленно гасятся с увеличением в объеме и могут вызвать трещины в штукатурке и изделиях.

Содержание чистых окислов CaO + MgO в общем количестве извести называют ее активностью. По активности и содержанию непогасившихся зерен определяется сорт извести.

Если комовую известь измельчить, получится молотая негашеная. Более распространена в строительстве известь гашеная, получаемая путем затворения водой негашеной извести.

При выделении теплоты часть воды гашения превращается в пар, под воздействием которого комовая известь превращается в тончайшие частицы гидратной извести размером в несколько микрон с высокой удельной поверхностью.

Гашение извести производится в условиях стройплощадки в творильных ящиках с сеткой для сцеживания разжиженного известкового теста (известкового молока) в гасильную яму, где оно выдерживается длительное время. В заводских условиях известь гасят в специальных барабанных гасителях. Гашение извести производят в пушонку или в известковое тесто. При расходе воды 1 л на 1 кг извести комовой известь превращается в тонкий рыхлый порошок со значительным увеличением в объеме; при расходе воды 2 ... 3 л на 1 кг извести получается известковое тесто, что тоже сопровождается увеличением в объеме. Для получения из пушонки известкового теста ее разбавляют водой. Обычно содержание воды в известковом тесте составляет примерно 50% (по массе). Гашеная известь медленно схватывается и твердеет, обладает низкой прочностью, поэтому кроме гашеной извести в строительстве применяют известь негашеную. По содержанию оксида магния в извести она подразделяется на кальциевую (MgO<5%), магнезиальную (MgO = 5 ... 20%) и доломитовую (MgO = 20 ... 40%); по времени гашения различают известь быстрогасящуюся (время гашения < 8 мин), среднегасящуюся (время гашения 8 ... 25 мин) и медленногасящуюся (время гашения не менее 25 мин).

Сырьем для магнезиальных вяжущих служат магнезит и доломит. Обжиг магнезита производится при температуре 750 ... 800°С (во вращающихся печах до 1000°С) до полного разложения MgСОз на MgO и СО2 с удалением углекислого газа. После помола MgO представляет собой воздушное вяжущее вещество, называемое каустическим магнезитом, оно имеет предел прочности при сжатии 40 ... 60 МПа, достигая иногда до 100 МПа.

Обжиг доломита производят при более низких температурах <в интервале 650 ... 750сС, так как при повышении температуры обжига начинает разлагаться и СаСОз с образованием извести.[10]

2.3 Применение воздушной извести, магнезиальных и гипсовых веществ

Рассмотренные разновидности гипсовых вяжущих веществ применяют для различных целей. Строительный и формовочный с большим успехом используется при производстве гипсовых перегородочных панелей, сухой штукатурки, гипсолитных деталей, вентиляционных коробов, огнезащитных и звукопоглощающих изделий. Широкое использование всех этих изделий обусловливается относительной влажностью воздуха не более 60%, так как увлажнение гипсового изделия всегда связано с понижением прочности и ростом необратимых пластических деформаций (ползучести). Известны определенные меры повышения водостойкости гипса и изделий, например добавлением синтетических смол, пропиткой гидрофобными веществами, интенсивным уплотнением при формовании изделий. Особенно эффективным способом повышения водостойкости является переход к смешанным вяжущим веществам на основе гипса.

Гипс высокообжиговый (эстрихгипс) применяют для изготовления декоративных и отделочных материалов, например искусственного «мрамора», штукатурных растворов, устройства бесшовных полов и подготовки под линолеум.

Особенностью применения магнезиальных вяжущих веществ является затворение их водными растворами магнезиальных солей, причем начало схватывания наступает не позднее 20 мин, а конец — не позднее 6 ч. Магнезиальные вяжущие вещества имеют хорошее сцепление с органическими заполнителями и применяются для производства ИСК либо с древесными опилками (ксилолита), либо с древесной шерстью — узкой и длинной древесной стружкой (фибролита). Ксилолит используется для изготовления бесшовных полов и облицовочной плитки, фибролит — для производства теплоизоляционных изделий и перегородок помещений в поселковом строительстве.

Воздушная известь — распространенное вяжущее вещество. Растворы из нее употребляют для каменной кладки. Для этой же цели можно пользоваться и смешанными растворами, состоящими из извести, портландцемента и песка. Они прочнее известковых и пластичнее цементных.

Известковые растворы применяют также для штукатурных работ как в смеси со строительным гипсом, так и без него. Извеетково-гипсовые растворы твердеют быстрее известковых, а схватываются медленнее гипсовых. Для штукатурных работ употребляют также известково-цементные растворы. Воздушную известь используют в смеси с активными минеральными добавками для приготовления известково-пуццолановых, известково-шлаковых и ряда других цементов. Известь применяют в качестве вяжущего при производстве известково-песчаных изделий и ряда других бесцементных строительных деталей. В чистом виде или в смеси с мелом и красителями известь служит материалом для побелок, окрасок и декоративных целей.

В настоящее время для строительных целей применяется лишь около половины всей выпускаемой извести. Остальное количество используется в химической, сахарной, металлургической, целлюлозно-бумажной и некоторых других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.[9]

3. Инновационные технологии

3.1 Что такое инновация

Под инновацией (англ. "innovation" - нововведение, новшество, новаторство) понимается использование новшеств в виде новых технологий, видов продукции и услуг, новых форм организации производства и труда, обслуживания и управления. Понятия "новшество", "нововведение", "инновация" нередко отождествляются, хотя между ними есть и различия.

Под новшеством понимается новый порядок, новый метод, изобретение, новое явление. Словосочетание "нововведение" в буквальном смысле означает процесс использования новшества. С момента принятия к распространению новшество приобретает новое качество и становится нововведением (инновацией). Период времени между появлением новшества и воплощением его в нововведение (инновацию) называется инновационным лагом.

В соответствии с международными стандартами инновация определяется как конечный результат инновационной деятельности, получивший воплощение в виде нового или усовершенствованного продукта, внедренного на рынке, нового или усовершенствованного технологического процесса, используемого в практической деятельности, либо в новом подходе к социальным услугам.

Инновация не обязательно должна быть технической и вообще чем-то вещественным. Мало технических инноваций могут соперничать в своем влиянии с такой идеей, как продажа в рассрочку. Использование этой идеи буквально преображает экономику. Инновация - это новая ценность для потребителя, она должна отвечать нуждам и желаниям потребителей.[11]

3.2Способ получения влагостойких изделий на основе гипса

Изобретение относится к способу получения влагостойкого изделия на основе гипса, включающему смешивание силоксановой эмульсии с водой для затворения, используемой для получения указанного изделия на основе гипса, смешивание небольшого количества намертво обожженного оксида магния с обожженным гипсом, смешивание указанной смеси силоксановая эмульсия/вода для затворения с указанной смесью обожженный гипс/оксид магния для образования водной суспензии и формование указанной суспензии и предоставление возможности отформованной суспензии затвердеть для образования влагостойкого изделия на основе отвердевшего гипса. Изобретение также относится к способу введения силоксана при образовании влагостойкого изделия на основе гипса, к гипсовой влагостойкой плите. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение водоотталкивающих свойств изделий на основе гипса.