Порогипс на основе кислотных отходов производств

В Конструкторско-технологическом институте Минпромстроя СССР проводятся исследования, направленные на получение на теплоизоляционного материала плотностью 600—1000 кг/м с целью применения его в сельском строительстве.

Известно, что ячеистой структуры можно получить, вводя в гипсовое тесто различные кислоты (серную, соляную, фосфорную, ортофосфорную и др.)2-3. При этом в результате реакции между карбонатом кальция, содержащимся в строительном гипсе, и кислотой происходит процесс газопорнзации.

Цель работы заключалась в том, чтобы найти эффективные заменители кислот на базе отходов местных производств, содержащие в своем составе кислоты и обеспечивающие протекание процессов газопоризации в оптимальные сроки. Выбраны три порообразователя: водный (кислый) слой, кубовые остатки регенерации капролактама и фосфогилс.

Водный кислый слон (ВКС) ТУ 6-03-26-11-81 — отход производства капролактама щекинского производственного объединения «Азот».

Кубовый остаток (КД) деполимеризации твердых поликапроамидных отходов щекинского производственного объединения «Хпмволокно» ТУ 6-06-25-19-84.

Фосфогипс — побочный продукт сернокислотной обработки фосфатов на концентрированные фосфатные удобрения воскресенского ПО «Минудобрения».

В исследованиях использовали строительный гипс марки Г-4 Новомосковского гипсового комбината, основные показатели которого следующие: нормальная густота 46—48%; сроки схватывания, мин: начало 4—7, конец 8—12; тонкость помола, остаток на систс с сеткой 0,2— 18—21%; прочность образцов через 2 ч, МПа — 3—3,2; к— 3,5—5. Химический состав, %: CaS04-2H->0 — 84—85; СаСОз —9—9,5; MgC03 — 1,8—2,5.

Смесь приготовляли в лабораторных условиях при постоянном расплыве массы 175—180 мм (по Суттарду), что обеспечивалось водовяжущим отношением 0,47—0,5. Добавки-порообразователи растворялись в воде, затем компоненты смеси загружались в центробежный смеситель с вертикальным валом и перемешивались (600 об/ми-н) в течение 15—20 с. Готовая масса выливалась в формы. После окончания процессов вспучивания и схватывания массы срезалась «горбушка».

Образцы для экспериментов изготовляли размерами 4X4X16 и 10х10х10 см. Испытывали, их через 2 ч после схватывания и после высушивания до постоянной массы. Определяли основные технологические, физико-механические свойства (сроки схватывания, Rn3г, Rem, R сцепления с арматурой, коэффициент размягчения, плотность и др.) и эксплуатационные характеристики (усадку, ползучесть, морозостойкость, теплопроводность) порогипса.

Физико-механические характеристики порогипсовых образцов, изготовленных с добавкой водного кислого слоя, приведены в таблице при составе в смеси, ч. по массе; гипса — 1, воды — 0,47.

Добавки фосфогипса и кубовых остатков (КД) в сравнении с добавкой ВКС позволяют получить порогипсовый материал, который при одинаковой плотности имеет несколько большие прочностные характеристики. Процессы газообразования и схватывания массы с этими добавками происходят значительно быстрее. Однако следует учитывать, что применение фосфогипса в качестве порообразователя эффективно при условии стабилизации содержания в нем кислых компонентов.