[LT] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai, būtent hidraulinių kompozicinių rišiklių kalcio sulfato pagrindu gamybos sričiai. Išradimo tikslas – pagerinti kompozicinio gipso cemento pucolanų rišiklio atsparumo šalčiui savybes, nedidinant liejinio tankio bei spręsti ekologines problemas, t. y. utilizuoti iki šiol nenaudojamas akmens vatos gamybos atliekas - žemakrosnės dulkes. Rišiklio sudėtis: kalcio sulfato rišiklis (pushidratis gipsas arba anhidritas) - (60 - 68) %, portlandcementis - (20 - 25) %, žemakrosnės dulkės (akmens vatos gamybos atlieka) - (12 - 15) %. Sukietėjusio rišiklio atsparumas šalčiui yra 150 - 200 ciklų (tūrinis šaldymas ir atšildymas).
[EN] This invention relates to the field of construction materials, particularly hydraulic composite binders based on calcium sulfate. The aims of invention – to improve the frost resistance properties of composite gypsum cement pozzolana binder without increasing the density of hardened materials and solve the environmental problems, i.e.to utilize rock wool production waste - cupola dust - which is unused so far. The composition of binder: calcium sulfate binder (hemyhidrate gypsum or anhydrite) - (60-68) %, Portland cement - (20-25) %, cupola dust (waste of rock wool production) - (12-15) %. The frost resistance of hardened material is 150-200 freezing and thawing cycles (volumetric method).
[0001] Išradimo aprašymas
[0002] Išradimas priklauso statybos pramonės sričiai, būtent hidraulinių kompozicinių rišiklių kalcio sulfato pagrindu gamybos sričiai. Statybiniai gaminiai iš tokių rišiklių yra atsparūs aplinkos veiksnių, tokių kaip drėgmė, vanduo, cikliškas užšalimas ir atšilimas, poveikiui ir gali būti naudojami ne tik vidinėms, bet ir išorinėms pastatų konstrukcijoms.
[0003] Yra žinomas ir plačiai naudojamas gipso cemento pucolanų rišiklis (GCP), susidedantis iš kalcio sulfato rišiklio (pusvandenio gipso arba anhidrito) (50 -75 %), portlandcemenčio (15 – 25 %) ir gamtinių pucolanų (trepelo, opokos) (10 – 25 %). (Feronskaja A. V. Dolgovečnost gipsovych materialov, izdelij i konstrukcij, Maskva, Strojizdat, 1984.)
[0004] Taip pat žinomas GCP rišiklis (žr. SU patentą 1738774 A1, pub. 1992), susidedantis iš pusvandenio gipso (40 – 60 %), portlandcemenčio (15 – 40 %) ir pucolano - gamtinio ceolitinio tufo (15 – 30 %).
[0005] Yra žinomas GCP rišiklis, susidedantis iš statybinio gipso (65 -75 %), portlandcemenčio (24 – 28 %), silicio dioksido mikrodulkių (2 – 4 %), superplastiklio (0,7 – 1,2 %), redisperguojamo polimero (0,8 – 1,2 %), vyno rūgšties (0,04 – 0,06 %) (žr. RU patentą Nr. 2368579 C1, pub. 2009).
[0006] Šių GCP rišiklių trūkumas – sukietėjusios medžiagos atsparumas šalčiui (cikliškam sušalimui ir atšilimui) yra palyginti nedidelis (25 -40 ciklų).
[0007] Taip pat yra patentuotas kompozicinis GCP rišiklis statybinėms plokštėms su užpildais gaminti (žr. EP 1 081 113 A1, publ. 2001), kuris susideda iš kalcio sulfato rišiklio (25 -80 %), portlandcemenčio (10 – 60 %), labai smulkių pucolaninių medžiagų, tokių kaip silicio dioksido "dūmai", metakaolinas, granuliuoti aukštakrosnių šlakai, lakieji pelenai (0 – 40 %) ir Ca(OH)2 (2 – 5 %) bei vieno ar kelių priedų (kietėjimo greitiklių arba lėtiklių, superplastiklio, putokšlio). Sukietėjusios medžiagos atsparumo šalčiui savybės nepateiktos.
[0008] Yra žinomas kompozicinis GCP rišiklis, susidedantis iš statybinio gipso (50 -55 %), portlandcemenčio (34 – 37 %), termiškai aktyvinto ceolitinio mergelio (0 – 13 %), silicio dioksido mikrodulkių (0 – 13 %), vandenį mažinančio priedo – modifikuoto polikarboksilato Meflux® 265If arba jo mišinio su lignosulfonato plastikliu (0,8 – 0,9 %) (žr. RU patentą Nr. 2426702 C1, pub. 2011). Rišiklio savybės: liejinio tankis - 1970-2030 kg/m3, atsparumas šalčiui - 75 – 200 ciklų. Patento trūkumas yra tas, kad didelis atsparumas šalčiui pasiektas labai padidinus plastifikuoto liejinio tankį. Dėl to prastėja gaminių šilumos izoliacinės savybės, didėja konstrukcijų svoris.
[0009] Išradimo tikslas – pagerinti gipso cemento pucolanų rišiklio atsparumo šalčiui savybes nedidinant sukietėjusios medžiagos tankio bei spręsti ekologines problemas, t. y. utilizuoti iki šiol nenaudojamas akmens vatos gamybos atliekas – žemakrosnės dulkes.
[0010] Šis tikslas pasiekiamas tuo, kad GCP rišiklyje, kuris susideda iš kalcio sulfato rišiklio (pusvandenio gipso arba anhidrito), portlandcemenčio ir pucolaninio priedo, pucolaninis priedas yra žemakrosnės dulkės – akmens vatos gamybos atlieka, esant tokiam komponentų santykiui, %:
[0011] kalcio sulfato rišiklis (pushidratis gipsas arba anhidritas) – 60 - 68
[0012] portlandcementis20 – 25
[0013] žemakrosnės dulkės12 - 15
[0014] Išradimo esmė yra ta, kad akmens vatos gamybos atliekoje – filtruose sugaudytose žemakrosnėje degamų žaliavų dulkėse – yra didelis kiekis amorfinės būklės silicio dioksido, taip pat yra šiek tiek aliuminio oksido junginių, kuriems charakteringas ypač didelis pucolaninis aktyvumas. Žemakrosnės dulkės yra labai smulkios, apie 10 % dalelių yra iki 100 nm ir tai daro poveikį rišiklio kietėjimo procesui bei sukietėjusio rišiklio struktūrai. Tinkamų dulkių cheminės sudėties reikalavimai šie: (SiO2 + Al2O3) ≥ 50 %; kaitmenys esant 950 °C ≤ 15 %.
[0015] Kompozicinis rišiklis gaunamas sumaišant sausus komponentus. Sausas rišiklis užmaišomas tokiu kiekiu vandens, kad būtų gautas plastiškas tinkamas lieti mišinys (išsiliejimas pagal Suttardo cilindrą 150 – 170 mm). Suformuoti bandiniai kietinami 100 % santykinės drėgmės aplinkoje.
[0016] Išradimas iliustruotas pavyzdžiais. Naudotų žemakrosnės dulkių cheminė sudėtis pateikta 1 lentelėje. Pavyzdinės rišiklio sudėtys (Nr. 1 ir 2) bei lygiagrečiai bandyto rišiklio su gamtiniu pucolanu – opoka - sudėtys (Nr. 3 ir 4) pateiktos 2 lentelėje, fizikinės mechaninės ir atsparumo šalčiui savybės pateiktos 3 lentelėje. Atsparumas šalčiui nustatytas pagal LST L 1413-11 (įmirkytų bandinių tūrinio šaldymo ir atšildymo vandenyje būdu), taikant šiuos atitikties kriterijus: po nustatyto ciklų skaičiaus neturi būti bandinių pažaidų ir gniuždymo stipris neturi sumažėti daugiau kaip 20 %.
[0017] 1 lentelė. Žemakrosnės dulkių cheminė sudėtis
[0018]
[0019] 2 lentelė. Rišiklio sudėtys
[0020]
[0021] 3 lentelė. Sukietėjusio rišiklio fizinės mechaninės ir atsparumo šalčiui savybės
[0022]
[0023] Pateikiamas gipso cemento pucolaninis rišiklis pasižymi geromis fizikinėmis ir mechaninėmis savybėmis ir dideliu atsparumu vandens bei šalčio poveikiui, todėl gali būti naudojamas išorinėms pastatų konstrukcijoms ardančios aplinkos sąlygomis. Tokio pucolaninio priedo naudojimas sprendžia ekologines problemas, t. y. utilizuojamos iki šiol nenaudojamos akmens vatos gamybos atliekos – žemakrosnės dulkės.
1.Kompozicinis gipsinis rišiklis, apimantis pushidratį gipsą arba anhidritą, portlandcementį ir pucolaninį priedą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad jo sudėtis yra:
kalcio sulfato rišiklis (pushidratis gipsas arba anhidritas) - 60 – 68
portlandcementis20 – 25
žemakrosnės dulkės12 – 15
2. Kompozicinis gipsinis rišiklis pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad pucolaninis komponentas yra mineralinės vatos gamybos atlieka – žemakrosnės dulkės, kurių sudėtyje (SiO2 + Al2O3) ≥ 50 %; kaitmenys esant 950 °C ≤ 15 %.
3. Kompozicinis gipsinis rišiklis pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad jo atsparumas šalčiui esant sukietėjusios medžiagos tankiui 1310 – 1630 kg/m3 yra 150 - 200 tūrinio šaldymo ir atšildymo ciklų.