Ученые синтезировали материал, который сможет полностью заменить природный гипс в строительной отрасли

Международная группа ученых предложила метод производства высококачественных вяжущих материалов для строительной промышленности на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов.

Испытания полученного материала показали, что он не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к материалам данного класса, но и превосходит вяжущие на основе натурального гипса по целому ряду параметров.

Гипсовые вяжущие материалы широко используются в строительстве. Они отличаются легкостью, низкой тепло- и звукопроводностью, огнеупорностью и пластичностью. Кроме того, вяжущие материалы на основе гипса являются гипоаллергенными и не вызывают силикоза – профессионального заболевания строителей и ремонтников, обусловленного вдыханием пыли, содержащей свободный диоксид кремния. При этом стоимость гипсоматериалов невысока, как и расходы теплоэнергии на их производство.

Группа ученых из НИТУ «МИСиС», Белорусского государственного технологического университета, Лимерикского университета и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси предложили инновационный метод производства высокопрочных вяжущих материалов на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов путем нейтрализации отработанной серной кислоты и карбонатных компонентов.

Исследователи смешали серную кислоту из отходов производства термостойких волокон с водой и известняком. Содержание дигидрата сульфата кальция в полученном синтетическом гипсе составила не менее 95% от массы финального продукта.

В ходе исследования учеными были получены образцы синтетического гипса трех видов: строительный гипс, высокопрочный гипс и ангидрит. Строительный гипс был изготовлен по традиционной технологии в варочном котле.

Ангидрит также был произведен по традиционной для этого типа гипсоматериала технологии путем обжига с последующим охлаждением. Для синтеза высокопрочного гипса был использован автоклав.

Исследователи отмечают, что одним из преимуществ производства строительных гипсоматериалов из синтетического дигидрата сульфата кальция является то, что синтетический гипс синтезируется в виде порошка. При традиционном производстве гипсового порошка гипсовый камень приходится дробить до нужного состояния, что требует значительного количества электроэнергии.

Таким образом, предложенный учеными метод производства вяжущих материалов на основе синтетического гипса позволит существенно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства. При этом строительный гипс, полученный в ходе исследования, полностью соответствует требованиям к гипсовым вяжущим марок Г-5 – Г-7, в высокопрочный гипс – требованиям, предъявляемым к гипсу марок Г-10 – Г-22.

Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и известняковых отходов, может полностью заменить природный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, не имеющих собственных запасов гипсового камня, уверены авторы исследования.