Способ изготовления строительных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) б 4 А 1 ОПИСА Е ИЗО ЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский лесотехнический институт(56) Комар Ю.А, Получение и исследованиеоблицовочного материала на основе вяжущего из фосфогипса и полимерных добавок.Автореф. дис. на соиск. учен. степени к-татехн. наук, - М.; 1981, с.9 - 10,Изобретение относится к технологии переработки композиционных материалов и может быть использовано при формовании из фосфогипсополимерных композиций строительных изделий в пресс-формах, экструзией и литьем под давлением.Известен способ изготовления строительных изделий смешением карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса с последующим формованием под давлением и термообработкой,"Холодное" формование изделий осуществляют при давлении 10 - 25 МПа в течение 30 - 60 мин, Время формования изделий регламентируется небольшой скоростью твердения композиции, Низкая скорость твердения фосфогипсополимерных композиций не позволяет формовать на них изделия экструзией, так как на выходе экструдера не достигается необходимая "сырцовая" прочность материала и его формоустойчивость. Кроме того, основным компонентом формовочной смеси является полуводный фосфогипс-вяжущее, который получают путем промывки и последующей термообработки отходов производства минеральных удобрений из фосфатного сырья. Поэтому 51)5 С 08,) 3/28, С 08 . 61/2 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Использование: строительство. Сущность изобретения: композицию, содержащую карбамидную смолу и фосфогипс, нагревают до 50-100 С и давлении 1 - 6 МПа с одновременной ультразвуковой обработкой 2 - 5 с при интенсивности 20 - 100 кВт/м и частоте 18 - 25 кГц. 4 табл. замена в формовочной смеси фосфогипсавяжущего на фосфогипс-отход производства минеральных удобрений позволит снизить себестоимость изделий, Однако, экспериментальные исследования показывают, что подобная замена компонентов смеси приводит к ухудшению свойств формуемых изделий.Цель изобретения - улучшение физико- механических свойств готовых изделий.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления строительных изделий смешением карбамидоформальдегидной смолы и фосфогипса с последующим формованием под давлением и термообработкой, композицию формуют под давлением 1-6 МПа и температуре 50 - 100 С с одновременной ультразвуковой обработкой 2-5 с при интенсивности 20 - 100 кВт/м и частоте 18 - 25 кГц.Изобретение поясняется следующими примерами.Характеристика исходных материалов.1, Фосфогипс.2. Смола карбамидоформальдегидная КФ-МТ ГОСТ 14231-78, 17766643, Вода водопроводная,П р и м е р 1, Способ обработки композиции при формовании изделий в прессформах осуществляют следующим образом,Композицию, содержащую, мас, О,Фосфо гипс 79,1Карбдмидоформальдегидная смолав пересчете на сухоевещество) 14,0Вода 6,9нагревают до 50 С в пресс-форме, уплотняют под давлением 3,3 МПа и подвергаютимпульсной обработке ультразвуком приинтенсивности 20 кВт/м и частоте 18 кГц,Подвод ультразвука в зону формования осуществляют через пуансон-концентраторили стенки пресс-формы. В табл.1 приведены данные влияния длительности ультразвукового импульса на конечныефизико-механические свойства изделий,Водостойкость материала из фосфогипсополимерных композиций характеризуется коэффициентом размягчения К,который определяется так; К гг МО" / У"Угде Ос"О" - предел прочности на сжатие образцов после вымачивания в воде при температуре 20 С в течение 48 ч;осУ" - предел прочности на сжатие сухих образцов.Как видно из табл,1, предел текучести композиции из фосфогипса и карбамидоформальдегидной смолы нарастает с увеличением времени продолжительности обработки ультразвуком, т.к. чем больше время воздействия, тем больше уплотняется композиция. Но свойства готовых изделий не следуют этой зависимости. Материал из фосфогипса и карбамидоформальдегидной смолы приобретают максимальную прочность и водостойкость при импульсной обработке ультразвуком в течение 2 - 5 с, При длительности ультразвукового импульса более 5 с наблюдается ухудшение прочностных и водостойких показателей.Продолжительность выдержки композиции в пресс-форме для достижения необходимой сырцовой прочности, при прочих равных условиях, определяется температурой формования и интенсивностью ультразвука. С увеличением температуры и интенсивности ультразвука скорость твердения композиции возрастает.В табл,2 приведены данные твердения вышеприведенной композиции в прессформе при давлении формования б МГа,длительности ультразвуковой импульснои обработки 5 с, интенсивности 50 кВт/м и частоте 20 кГц.Сырцовая прочность иэделия иэ фосфо гипсополимерной композиции, достаточнаядля его последующей транспортировки достигается при степени отверждения более 407. Следов;тельно, как видно иэ табл.2, импульсная обработка ультразвуком поэво ляет эа счет ускорения процесса тверденияснизить продолжительность формования изделия в пресс-форме с 10 - 30 до 1-5 мин.При увеличении интенсивности ультразвука до 100 кВт/м продолжительность формова ния составляет несколько секунд, т.е. практически изделие после наложения ультразвукового импульса готово к выпрессовке, Формовать изделие из фосфогипса и карбамидоформальдегидной смолы при 20 температуре ниже 50 С нецелесообразноиз-эа небольшой скорости отверждения, Нагрев же композиции при формовании до температуры выше 100 С недопустимо изэа интенсивного парообразования, которое 25 приводит к образованию раковин и трещинв изделиях, Кроме того, при высокой температуре возможна дегидратация фосфогипса, что является причиной снижения прочностных свойствматериала.30 Г р и м е р 2. Способ обработки композиции при формовании изделий экструзией осуществляется следующим образом, Композицию, содержащую, мас. О/,;Фосфогипс 81,1 35 Смола КФ-МГ (сухоевещество) 12,2 Вода 6,0 Известь 0,7подается в загрузочный бункер, а затем за хватывается и перемещается червякомвдоль цилиндра экструдера. Под воздействием тепловой энергии электронагревателей, расположенных на корпусе пресса и механического трения о стенки цилиндра и 45 поверхность червяка, смесь нагревается до. температуры 70 С, перемешивается, уплотняется и гомогенизируется по мере передвижения к профилирующей головке.Давление в переходной зоне формую щей головки Р = 1 - б МПа. Проходя непрерывно через формующую головку фосфогипсополимерная композиция принимает форму изделия и одновременно подвергается воздействию ультразвука 55 интенсивностью 20 - 100 кВт/м, В результате уплотняются поверхностные слои профиля, выравнивается по сечению плоскость.повышается текучесть смеси, уменьшается контактное трение и ускоряется процесс отверждения. Время пребывания композиции1776664 2,Р АгГ 35 Таблица 1 в зоне ультразвукового воздействия 2-5 с и регулируется частотой вращения червяка пресса,Интенсивность ультразвукового воздействия определяют по формуле где 3 - интенсивность ультразвуковых колебаний, Вт/м;А - амплитуда колебаний торца волновода, м;о1 - резонансная частота, Гц;й - акустическое сопротивление фосфо, ипсополимерной композиции, кг/м с.Значения акустического сопротивления композиции, при прочих равных условиях, зависит от плотности композиции, т.е, давления формования. Резонансная частота может значительно изменяться за вчет изменения давления в формующей головке, Контроль и регулирование интенсивности ультразвукового воздействия производится согласно данным табл.З.В табл.4 приведены данные влияния воздействия ультразвука на прочностные свойства изделий из фосфогипсополимерных компонентов.Анализ полученных результатов показал, что воздействие ультразвука при прочих равных условиях увеличивает предел прочности при статическом изгибе на 55-60. Давление прессования менее 1 МПа недостаточно для формования изделий иэ фосфогипсополимерных композиций, т,к. ононе превышает предела текучести компози 5 ции, А при давлении 6 МПа композиция приобретает, при прочих равных условиях,максимальную плотность и начинает вестисебя как несжимаемая жидкость. Следовательно, превышение давления формования:10 приводит только к лишним энергетическимзатратам.Обработка композиции ультразвукоминтенсивностью менее 20 кВт/м не оказывает йа материал положительного воэдейст 15 вия, а больше 100 кВт/м приводит кперегреву формуемой смеси и деструкцииполимерной матрицы (полной или частичной), т,е. к снижению физико-механическихсвойств образцов или даже к их разруше 20 нию,Формула изобретения Способ изготовления строительных изделий смешением карбамидоформальде гидной смолы и фосфогипса с последующимформованием под давлением и термоабработкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств готовых изделий, композицию формуют 30 под давлением 1 - 6 МПа и температуре 50. 100 С с одновременной ультразвуковой обработкой 2-5 с при интенсивности 20- 100 кВт/м и частоте 18-25 кГц.1776664 Таблица 2 абл 2 2Степень отверждемой комгоэиции,определллась по скорости распространение ультразвука в астота уль звука 1, к1776664 10 Таблица 4 рректор Е.Папп дакт аз 4099 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4 И изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Соста Техре ель В,бели .Моргентал