Новый синтетический материал может полностью заменить натуральный гипс в строительной отрасли

Испытания полученного материала показали, что он не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к материалам этого класса, но и по ряду параметров превосходит вяжущие на основе природного гипса. Работа опубликована в Журнале промышленной и инженерной химии.

Натуральный гипсовый камень. 

В строительстве широко используются гипсовые вяжущие. Они обладают ценными свойствами, такими как малый вес, низкая теплопроводность и звукоизоляция, огнестойкость, и их легко формовать. Кроме того, вяжущие на основе гипса гипоаллергенны и не вызывают силикоз — профессиональное заболевание строителей и ремонтников, вызванное вдыханием пыли, содержащей свободный диоксид кремния. При этом стоимость гипсовых материалов невысока, как и затраты тепловой энергии на их производство.

Группа ученых из НИТУ «МИСиС», Белорусского государственного технологического университета, Лимерикского университета и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси предложила инновационный метод получения высокопрочных вяжущих на основе синтетического гипса, получаемого из промышленных производств. отходы путем нейтрализации отработанной серной кислоты и карбонатных компонентов. Исследователи смешали серную кислоту из отработанных жаропрочных волокон с водой и известняком. Содержание дигидрата сульфата кальция в полученном синтетическом гипсе составляло не менее 95% от массы конечного продукта.

В ходе исследования ученые получили образцы синтетического гипса трех типов: строительный гипс, высокопрочный гипс и ангидрит. Строительный гипс производился по традиционной технологии в гипсовом котле. Ангидрит также производился по традиционной для этого типа гипсовых материалов технологии обжигом с последующим охлаждением. В автоклаве был синтезирован высокопрочный гипс.

Исследователи отмечают, что одним из преимуществ производства строительных гипсовых материалов из синтетического дигидрата сульфата кальция является то, что синтетический гипс получается сразу в виде порошкового продукта. При традиционном производстве гипсового порошка гипс необходимо измельчить до желаемого состояния, что требует значительного количества электроэнергии. Таким образом, предложенный учеными способ производства вяжущих на основе синтетического гипса позволит значительно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства.

При этом полученный в ходе исследования строительный гипс полностью соответствует требованиям к гипсовым вяжущим марок Г5 — Г7, к высокопрочным гипсам — требованиям к гипсу марок Г10 — Г22.
Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и отходов известняка, может полностью заменить натуральный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, где нет месторождений гипсового камня.