science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers synthetiseren gipsvervanger

Natuurlijke gipssteen. Krediet:Maksim Safaniuk

Een internationaal team van wetenschappers heeft een methode voorgesteld voor de productie van hoogwaardige gipsbindmiddelen op basis van synthetisch calciumsulfaatdihydraat geproduceerd uit industrieel afval. Testen van het verkregen materiaal hebben aangetoond dat het niet alleen voldoet aan alle vereisten voor materialen van deze klasse, maar overtreft ook bindmiddelen op basis van natuurlijk gips in verschillende parameters. Het werk is gepubliceerd in de Tijdschrift voor industriële en technische chemie .

Gipsbindmiddelen worden veel gebruikt in de bouw. Ze hebben waardevolle eigenschappen zoals een laag gewicht, lage warmte- en geluidsgeleiding, vuurbestendig, en ze zijn gemakkelijk te vormen. In aanvulling, bindmiddelen op gipsbasis zijn hypoallergeen en veroorzaken geen silicose, een beroepsziekte voor bouwers en reparateurs veroorzaakt door het inademen van stof dat vrij siliciumdioxide bevat. Tegelijkertijd, de kosten van gipsmaterialen zijn laag, evenals de kosten van warmte-energie voor hun productie.

Een groep wetenschappers van NUST MISIS, Wit-Russische Technische Staatsuniversiteit, De Universiteit van Limerick en het Instituut voor Algemene en Anorganische Chemie van de Nationale Academie van Wetenschappen van Wit-Rusland hebben een innovatieve methode voorgesteld voor het produceren van zeer sterke bindmiddelen op basis van synthetisch gips verkregen uit industrieel afval door verbruikte zwavelzuur- en carbonaatcomponenten te neutraliseren. Onderzoekers mengden zwavelzuur uit hittebestendige afvalvezels met water en kalksteen. Het gehalte aan calciumsulfaatdihydraat in het verkregen synthetische gips was ten minste 95% van de massa van het eindproduct.

In de loop van de studie, wetenschappers verkregen drie soorten synthetische gipsmonsters:bouwgips, hoge sterkte gips en anhydriet. Het bouwgips is gemaakt met behulp van traditionele technologie in een gipsketel. Anhydriet werd ook geproduceerd volgens de traditionele technologie voor dit type gipsmateriaal door te bakken en daarna af te koelen. Een autoclaaf werd gebruikt om gips met hoge sterkte te synthetiseren.

De onderzoekers wijzen erop dat een van de voordelen van het produceren van bouwgipsmaterialen uit synthetisch calciumsulfaatdihydraat is dat het synthetisch gips onmiddellijk wordt verkregen in de vorm van een poederproduct. Bij de traditionele productie van gipspoeder, gips moet worden vermalen tot de gewenste staat, waarvoor een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit nodig is. Dus, de door wetenschappers voorgestelde methode voor de productie van bindmiddelen op basis van synthetisch gips zal de productiekosten aanzienlijk verlagen door de productietechnologie te vereenvoudigen. Tegelijkertijd, het in de loop van de studie verkregen bouwgips voldoet volledig aan de eisen voor gipsbindmiddelen van de klassen G5-G7, voor gips met hoge sterkte - de vereisten voor gipsklassen G10-G22.

Synthetisch gips, verkregen uit afval zwavelzuur en kalksteenafval, kan natuurlijk gips volledig vervangen voor de productie van gipsbindmiddelen in landen die geen gipssteenafzettingen hebben.