Ein internationales Wissenschaftlerteam hat ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Bindemittel für die Bauindustrie auf Basis von synthetischem Gips aus Industrieabfällen vorgeschlagen.
Tests des erhaltenen Materials haben gezeigt, dass es nicht nur alle Anforderungen an Materialien dieser Klasse erfüllt, sondern auch Bindemittel auf Basis von Naturgips in einer Reihe von Parametern übertrifft.
Gipsbinder sind im Bauwesen weit verbreitet. Sie zeichnen sich durch Leichtigkeit, geringe Wärme- und Schallleitfähigkeit, Feuerbeständigkeit und Duktilität aus. Darüber hinaus sind Bindemittel auf Gipsbasis hypoallergen und verursachen keine Silikose, eine Berufskrankheit für Bau- und Handwerker, die durch das Einatmen von Stäuben mit freiem Siliziumdioxid verursacht wird. Gleichzeitig sind die Kosten für Gipsmaterialien gering, ebenso wie die Kosten für Wärmeenergie zu ihrer Herstellung.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern der NUST MISIS, der Belarusian State Technological University, der Limerick University und des Institute of General and Anorganic Chemistry der National Academy of Sciences of Belarus hat ein innovatives Verfahren zur Herstellung hochfester Bindemittel auf Basis von synthetischem Gips aus Industrieabfällen vorgeschlagen durch Neutralisieren verbrauchter Schwefelsäure und Carbonatkomponenten.
Die Forscher mischten Schwefelsäure aus hitzebeständigen Abfallfasern mit Wasser und Kalkstein. Der Gehalt an Calciumsulfat-Dihydrat im erhaltenen synthetischen Gips betrug mindestens 95 % der Masse des Endprodukts.
Während der Studie erhielten die Wissenschaftler Proben von drei Arten von synthetischem Gips: Stuck, hochfester Gips und Anhydrit. Der Gips von Paris wurde mit traditioneller Technologie in einem Fermenter hergestellt.
Anhydrit wurde auch nach der für diese Art von Gipsmaterial traditionellen Technologie durch Brennen und anschließendes Abkühlen hergestellt. Ein Autoklav wurde verwendet, um hochfesten Gips zu synthetisieren.
Als Vorteil der Herstellung von Baugips aus synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat weisen die Forscher darauf hin, dass der synthetische Gips als Pulver synthetisiert wird. Bei der traditionellen Herstellung von Gipspulver muss Gips in den gewünschten Zustand zerkleinert werden, was einen erheblichen Strombedarf erfordert.
Somit wird das von Wissenschaftlern vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln auf Basis von synthetischem Gips die Produktionskosten durch Vereinfachung der Produktionstechnologie deutlich senken. Gleichzeitig erfüllt der im Rahmen der Studie gewonnene Stuck die Anforderungen für Gipsbindemittel der Güteklassen G-5 - G-7, für hochfesten Gips - die Anforderungen an Gips der G-10 - G- 22 Klassen.
Synthetischer Gips, der aus Abfallschwefelsäure und Kalksteinabfällen gewonnen wird, kann Naturgips für die Herstellung von Gipsbindemitteln in Ländern, die keine eigenen Gipsvorkommen haben, vollständig ersetzen, so die Autoren der Studie.
Die Arbeit wurde im Journal of Industrial and Engineering Chemistry veröffentlicht.
2021-08-03 06:14:23
Autor: Vitalii Babkin