Свойства строительного гипса

Сегодня мы подготовили материал по теме: "свойства строительного гипса" с советами и комментариями.

Гипсовые вяжущие вещества: описание,виды,применение,фото,видео

Гипсовые вяжущие — группа воздушных вяжущих веществ, в за­твердевшем состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция (CaSO4 • 2Н2О), включает в себя собственно гипсовые вяжущие (далее для краткости — гипс) и ангидритовые вяжущие (ангидритовый цемент и эстрихгипс).

Гипс(в строительной практике иногда используют устаревший термин алебастр от гр. alebastros — белый) — быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция CaSO4 • 0,5Н2О, получаемого низкотемпературной ( 3 , футерованный кирпичной кладкой. Внутри котла находятся четыре жаровые трубы и мешалка в виде вертикального вала с лопастями. Под котлом расположена топка. Топочные газы после обогрева днища поступают в кольцевые газоходы и омывают последовательно нижнюю, среднюю и верхнюю часть стенки котла, а также проходят через жаровые трубы нижнего и верхнего ярусов.

Предварительно измельченный и подсушенный порошок гипсового камня загружают через загрузочный люк в варочный котел, где в течение 1…3 часов двуводный гипс обезвоживается и превращается в полуводный. В процессе варки гипс интенсивно перемешивается и равномерно нагревается, что обеспечивает получение однородного продукта высокого качества. После окончания варки гипс через разгрузочное отверстие в нижней части котла поступает в бункер томления и выдерживается там в течение 20…40 минут. Здесь за счет теплоты выгружаемого материала в нем продолжается дегидратация оставшихся в большом количестве зерен двуводного гипса. Из бункера томления гипс направляется на склад готовой продукции.

Также имеет распространение совместный помол и обжиг гипсового камня в шаровых мельницах. В них гипсовый камень измельчается, мелкие частицы его подхватываются потоком поступающих в мельницу горячих дымовых газов с температурой 600…700°С. Находясь во взвешенном состоянии, частицы гипсового камня обезвоживаются до превращения в полуводный гипс и выносятся дымовыми газами из мельницы в пылеосадительные устройства. Основное преимущество данного способа по сравнению с производством гипса в варочных котлах − более высокая производительность за счет непрерывности процесса производства.

Твердение строительного гипса.

При затворении полуводного гипса водой образуется пластичное тесто, которое быстро загустевает и переходит в камневидное состояние. Процесс твердения полуводного гипса происходит в результате гидратации полуводного гипса, т.е. присоединения к нему воды и перехода его в двуводный гипс:

Процесс твердения можно разделить на три этапа. В первый период, начинающийся с момента смешивания гипса с водой, полуводный гипс растворяется. Одновременно он гидратируется, присоединяя 1,5 молекулы воды и превращаясь в двуводный гипс. Так как двуводный гипс менее растворим, чем полуводный, то образовавшийся вначале насыщенный раствор полуводного гипса становится пересыщенным по отношению к двуводному гипсу и тот выпадает из раствора. Во втором периоде вода взаимодействует с полуводным гипсом с прямым присоединением ее к твердому веществу. Это приводит к возникновению двуводного гипса в виде мельчайших кристаллических частичек и к образованию коллоидной массы-геля. При этом происходит схватывание массы.

В третьем периоде коллоидные частички двуводного гипса перекристаллизовываются с образованием более крупных кристаллов, которые срастаются между собой с образованием кристаллических сростков, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности. Однако рассмотренные периоды не протекают в строгой последовательности, а налагаются один на другой.

Дальнейшее высыхание твердеющей массы приводит к значительному повышению прочности гипса. Для ускорения твердения применяют искусственную сушку гипсовых изделий при температуре не выше 60…65°С. При более высокой температуре может начаться процесс разложения двуводного гипса, сопровождаемый резким понижением прочности. При твердении гипс увеличивается в объеме до 1%, хорошо заполняя формы при отливке гипсовых изделий.

Как увеличить прочность и сделать его крепче

Для повышения прочности гипсовых поверхностей или изделий рекомендуется вводить в раствор специальные добавки. Это полимерная фибра, различные виды клея (КМЦ, ПВА, костный клей), известь-пушонка, бура, жидкое стекло. Отличные результаты дает армирование гипсовых поверхностей полимерной монтажной сеткой.

Чтобы придать гипсовому изделию прочность, сравнимую с прочностью керамики, его на сутки погружают в насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов. Затем изделие нужно нагреть до температуры 550 градусов. Вы будете удивлены его прочностью.

Чем растворить гипс

Сухая гипсовая смесь растворяется обычной водой. Чем выше температура воды, тем быстрее происходит реакция перехода жидкого раствора в твердое состояние. После затвердевания гипс водой не растворяется.

Однако если хранить затвердевшее гипсовое изделие или просто кусок застывшего гипса в условиях высокой влажности, то постепенно прочность гипса уменьшается, и гипс становится хрупким. Для повторного использования застывший гипс прокаливают в печи для удаления излишков влаги, а затем перемалывают в порошок.

Как сделать гипс в домашних условиях

Гипс широко применяется в быту для изготовления всевозможных изделий. Для его приготовления в домашних условиях требуется заготовить сухой гипсовый порошок, воду и посуду для размешивания состава. В посуду заливают воду, а затем медленно всыпают туда сухую смесь, постоянно помешивая раствор.

Делать все нужно аккуратно, но быстро, так как гипс может застыть раньше, чем будет из нее что-либо изготовлено. Весь процесс приготовления должен занимать не более 2 минут. Рекомендуется использовать холодную воду.

Концентрация раствора должна быть по густоте как жидкая сметана. Если раствор получается слишком жидкий, то добавьте еще немного сухой смеси. Но осторожно, так как добавлять воду для разбавления излишне сухого раствора нельзя.

Читайте так же:  Деревянный дом с мансардой

Полученную смесь необходимо использовать как можно быстрее. Если раствор успел затвердеть, то его применять уже недопустимо. Поэтому работайте с небольшими порциями гипсовой смеси.

Видео расскажет, что используют в качестве пластификатора для гипса при создании изделий из него своими руками:

Добавки для гипса

Поскольку гипс состоит из довольно хрупкого вещества — кальция, то для улучшения качества получаемого материала, к нему добавляют различные вещества и примеси.

Пропитки

Гипсовые поверхности являются пористыми, поэтому требуют пропитки специальными составами. Поры заполняются, а после высыхания поверхность считается готовой к дальнейшей покраске. В качестве пропитки обычно используют натуральную олифу.

Пластификатор

При помощи таких добавок как пластификаторы удается изменять время схватывания гипсового раствора, а также контролировать степень его текучести. Кроме того, некоторые виды пластификаторов способны придавать готовым гипсовым изделиям дополнительную прочность. В целом отмечается повышение темпов производства изделий из гипса, более эффективное и рациональное использование оборудования.

Гидрофобизатор

Гидрофобизирующие составы, предназначенные для введения в гипсовые растворы, служат для уменьшения водопоглощения гипса с сохранением его паропроницаемости. Это позволяет избежать появления конденсата на поверхности гипса даже при возникновении резкой разницы температур.

Помимо этого, такие добавки увеличивают прочность затвердевшего изделия или гипсовой поверхности и защищают его от образования плесени и грибков. Гидрофобизатор проникает в поры гипса и начинает действовать сразу после высыхания.

Принцип работы гидрофобизатора

Лаки используются для отделки уже готовых гипсовых поверхностей. Дело в том, что необходимо уменьшить впитывающую способность гипса, то есть, закрыть его поры. Для этого рекомендуется пропитать поверхность олифой или лаком. Лучше использовать водорастворимые лаки на основе акрила или смолы.

Такой состав проникает глубоко в поры гипса, а на его поверхности образует тонкую и прочную пленку, обладающую хорошей адгезией. Такая поверхность будет надежно защищена от влаги. Для примера можно назвать несколько разновидностей лака для гипса: «Изоплен», «Dulux Trade Acrylic», «Izo Sol».

Некоторые виды клея используются в качестве добавок в гипсовые растворы. Это не только увеличивает прочность готовых изделий, но и повышает их водостойкость. Большинство видов клея способствует более медленному схватыванию раствора. Используются обычно клей ПВА, костный клей, обойный клей (КМЦ) и другие разновидности клеевых составов.

Краска (пигмент)

С целью придания гипсовым изделиям необычных цветов, используются порошкообразные железоокисные пигменты. Они выпускаются в виде порошка различного цвета. Пигменты не растворяются в воде, органических растворителях и прочих жидких средах, поэтому цветной гипс не утратит своей окраски с течением времени.

Замедлитель схватывания

Гипс склонен к очень быстрому застыванию, поэтому рекомендуется использовать замедлители схватывания, способные повысить живучесть гипсового раствора. Количество такой добавки зависит от ее вида. В качестве добавок используются тартраты натрия, представляющие собой соли винной кислоты, а также цитраты натрия (соли лимонной кислоты).

На практике выгоднее добавлять в воду для раствора обычную лимонную кислоту. Кроме этого, в качестве замедлителей также используют клей ПВА, жидкое стекло, животный клей, препарат «Декстрин» или уже готовые сухие смеси.

Модификатор

Полимерные добавки, вводимые в гипсовый раствор, способны модифицировать его, создавая гипсополимерные композиты. В зависимости от количества вводимого модификатора изменяются свойства затвердевшего изделия.

При минимальном их количестве увеличивается прочность и повышается стойкость к разрушению на открытом воздухе. Если ввести много модификатора, то изделие приобретет водонепроницаемость, морозостойкость, а также повысится его износостойкость.

Обычно модификаторы выпускаются в виде сухого порошка белого цвета. Для использования модификатора необходимо порошок растворить в воде, которая будет применяться для затворения гипса.

Как действуют модификаторы на прочностные качества гипсовых растворов

Свойства гипсовых вяжущих веществ.

Качество строительного гипса устанавливают на основании ГОСТ 125-79* «Вяжущие гипсовые. Технические условия» и данных, полученных в результате определения: тонкости помола, нормальной густоты гипсового теста, сроков схватывания, предела прочности при изгибе и сжатии образцов, изготовленных из гипсового теста нормальной густоты. Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 23789-79* «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний».

Определение тонкости помола гипса.

Сущность метода заключается в определении массы гипсового вяжущего, оставшегося при просеивании на сите с ячейками размером в свету 0,2 мм. Пробу вяжущего массой 50 г, взвешенную с погрешностью не более 0,1 г и предварительно высушенную в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре (50±5) °С, высыпают на сито и производят просеивание вручную или на механической установке. Просеивание считают законченным, если сквозь сито в течение 1 мин при ручном просеивании проходит не более 0,05 г вяжущего. Тонкость помола отдельной пробы определяют в процентах с погрешностью не более 0,1% как отношение массы, оставшейся на сите, к массе первоначальной пробы. За величину тонкости помола принимают среднее арифметическое результатов двух испытаний. В зависимости от степени помола различают виды вяжущих, приведенные в табл. 1.

Виды гипса в зависимости от степени помола (ГОСТ 125-79)

Индекс степени помола

Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, %, не более

Свойства строительного гипса

ТВЕРДЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

При затворении строительного гипса водой вяжущее образует пластическую массу, которая впоследствии превращается в твердое тело. При твердении происходит гидратация полуводного гипса с превращением его в двуводный по уравнению

Следовательно, при твердении идет процесс, противоположенный происходящему при обжиге. При гидратации ?-полугидрата выделяется 133 кДж теплоты на один килограмм полугидрата. Теоретически для гидратации полуводного гипса требуется 18,6 % воды от массы вяжущего вещества.

Читайте так же:  Корневая подкормка

СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

По техническим требованиям (ГОСТ 125-79 (с изм.)) качество строительного гипса оценивается по следующим основным показателям:
— тонкости помола;
— водопотребности;
— срокам схватывания;
— прочности (марка).

ТОНКОСТЬ ПОМОЛА. Тонкость помола строительного гипса характеризуется остатками на сите № 02 (размер ячейки в свету 0,2 мм), выраженными в процентах от первоначальной массы пробы. При этом различают следующие виды:
— грубый помол (индекс I), остаток на сите не более 23 %;
— средний помол (индекс П), остаток на сите не более 14 %;
— тонкий помол (индекс III), остаток на сите не более 2 %.

Тонкость помола, зависящая от степени измельчения, влияет на водопотребность, сроки схватывания и прочность материала.

ВОДОПОТРЕБНОСТЬ. ДЛЯ гидратации полуводного гипса с образованием двуводного необходимо 18,6 % воды по массе вяжущего. Однако при затворении гипса водой количество последней всегда берется больше. Практически для получения теста стандартной (нормальной густоты) требуется
50-70 % воды. Стандартной консистенции соответствует расплыв лепешки диаметром 180±5 мм по вискозиметру Суттарда. Избыточное количество воды остается в порах затвердевшего материала, которая затем испаряется.

Водопотребность гипса увеличивается с повышением его тонкости помола и уменьшается при введении с водой затворения пластифицирующих добавок, например сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). Водопотребность необходима для определения важных технических свойств гипса, его сроков схватывания и прочности, которые определяются только на образцах из теста нормальной густоты.

СРОКИ СХВАТЫВАНИЯ. Характеризуются началом и концом схватывания. По срокам схватывания гипсовые вяжущие разделяются на три вида:
— быстротвердеющие (индекс А), от 2 до 15 мин;
— нормальнотвердеющие (индекс Б), от 6 до 30 мин;
— медленнотвердеющие (индекс В), более 20 мин.

Строительный гипс — это быстротвердеющее вяжущее. Сроки схватывания гипса зависят от свойств сырья, технологии изготовления, длительности хранения, водопотребности и др. Повышение температуры способствует ускорению схватывания, а понижение, наоборот, — замедлению. Сроки схватывания можно изменить введением различных добавок, ускоряющих схватывание (NaCl, KCl) или замедляющих этот процесс (органические вещества).

ПРОЧНОСТЬ. Прочность гипса определяют на образцах-балочках размером 4 x 4 x 16 см, изготовленных из теста нормальной густоты. Перед испытанием образцы хранятся в воздушно-сухих условиях при температуре 20±2 °С. Испытание образцов производится через два часа после их изготовления. Образцы испытываются на изгиб, а их половинки — на сжатие. Для гипсовых вяжущих установлены следующие марки — табл. 1.


Прочность затвердевшего гипса в большой мере зависит от тонкости помола, его водопотребности и условий твердения. Повысить прочность гипса можно добавлением пластифицирующих добавок (СДБ и др.), которые снижают водопотребность. Наиболее распрстраненной маркой гипсовых вяжущих я вляется марка Г-3.

ПРИМЕНЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

Строительный гипс находит применение среди современных строительных и отделочных материалов и используется главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных изделий, применяемых во внутренних частях зданий (перегородочные панели и плиты, вентиляционные короба, сухая штукатурка, изготовление искусственного мрамора и др.).

Гипс. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности

Гипс, или гидросульфат кальция – это минерал, широко используемый в строительстве, медицине и скульптурном литье. В готовом виде он представляет собой порошок, который смешивается с водой, после чего постепенно высыхает, приобретая высокую жесткость. Его цвет может быть белым, серым или с оттенками бурого, розового, желтого или красного. Твердость минерала по шкале Мооса 2 балла.

Добыча гипса

Минерал встречается в виде вкраплений в осадочные породы. Его частицы представлены в виде чешуйчатых или мелкозернистых масс. Его залежи обычно встречаются в глинистых осадочных породах. Внешне они напоминают мрамор. Минерал добывают шахтным способом. Подземные залежи откалывают от общей массы точечными взрывами. Добытый гипсовый камень доставляется на поверхность, после чего размалывается в порошок. Изначально он имеет повышенную влажность, поэтому осуществляется его первичная просушка, а в дальнейшем выпекание на протяжении нескольких часов. Выходящий из печи гипс уже полностью готов к использованию.

Технологический процесс может включать дополнительные способы очистки состава от примесей, что зависит от применяемого сырья. Если требуется производство гипса для медицинских целей, то он очищается более качественно для повышения связующих свойств.

Преимущества гипса как материала

Гипс обладает рядом достоинств, которые позволяют ему значительно превосходить подавляющее большинство прочих материалов, применяемых в строительстве, а также других сферах.

К неоспоримым его преимуществам можно отнести:
  • Небольшой вес.
  • Легкое смешивание при приготовлении растворов.
  • Быстрое застывание.
  • Короткий период высыхания.
  • Умеренная твердость.

К безусловным преимуществам гипса относится возможность его легкой шлифовки. Благодаря этому можно поправить форму сделанного из него изделия. В зависимости от предмета или поверхности это можно делать напильником, наждачной бумагой или специальной абразивной сеткой.

Перечисленные свойства, являющиеся преимуществами материала, могут отличаться в зависимости от степени помола, очистки и наличия пластификаторов. Его принято классифицировать по степени сжатия. По данному критерию существует 12 видов гипса. Данный показатель измеряет в количество килограмм на сантиметр квадратный, которые необходимо приложить, чтобы провести разрушение материала. Число в номенклатурном наименовании обозначает данное количество килограмм. К примеру гипс с маркировкой 5 имеет верхнюю точку сжатия 5 кг/см².

Где применяется гипс
Существует 3 основных направления применения данного материала:
  1. Медицина.
  2. Скульптура.
  3. Строительство.
Медицинское использование

Очищенный порошок гипса используется для создания бандажа для блокировки конечностей, что необходимо для срастания сломанных костей. Для этого его разводят в воде, готовя жидкий раствор. В нем вымачиваются бинты, которыми и делается перевязка. После застывания армированный бинтами раствор приобретает жесткость, полностью защищая загипсованную конечность от нежелательного воздействия.

Читайте так же:  Что вы знаете об экологии питания

Для медицинских целей применяется только мелкий помол гипса, обеспечивающий высокую монолитность после схватывания. Помимо применения для лечения переломов он также используется в стоматологии. С его помощью делаются слепки зубов для дальнейшего изготовления имплантов. С появлением более современных не пачкающих материалов данный способ отходит в прошлое.

Гипс в скульптуре

Использование гипса нашло свое применение в художественном творчестве, в частности создании скульптур. Для этой цели используется высококачественный помол без примесей, подобный тому, что и в медицине. Существует два способа его применения. Первый предусматривает вырезание произведений из крупных гипсовых камней, а второй обыкновенное литье. Резьба по гипсу уже практически не применяется, поскольку получаемые произведения имеют внешние дефекты, что обусловлено неоднородностью природного материала. Кроме того такой способ производства требует большого мастерства и существенных временных затрат. Гораздо проще заливать гипсовый раствор в формы. Он достаточно быстро застывает, благодаря чему имея литьевую форму такое производство можно поставить на поток.

Гипсовые изделия далеко не вечны, ведь их твердость по шкале Мооса всего 2 балла, что конечно меньше чем бетона, набирающего 4-5 баллов. При механическом воздействии он разрушается. Все же к достоинствам гипса можно отнести ремонтопригодность, ведь изделия из него могут склеиваться, а получаемые швы легко затираются наждачной шкуркой. После шлифовки дефекты при достаточном мастерстве можно полностью скрыть.

Строительное использование

Чаще всего гипс применяют для создания штукатурок. В отличие от цементных или известковых составов, они обладают более удобной консистенцией для работы. При средней температуре +20° продолжительность высыхания таких штукатурок всего 7 дней. За это время они полностью набирают свою прочность, что в 4 раза скорее, чем в случае с бетоном.

Из гипса изготовляют и шпаклевки. В них применяется более мелкая фракция помола чем в штукатурках, благодаря этому получаемая в результате поверхность обладает высокой гладкостью. Это особенно важно если требуется проведение поклейки обоев, а тем более окраски.

Из гипса льются декоративные изделия для отделки. Из него изготовляют:
  • Стеновые 3D панели.
  • Стеновую плитку.
  • Лепнину.
  • Багеты.
  • Колонны.
  • Пилястры.
  • Молдинги.
  • Орнаменты.
  • Дизайнерские розетки.

Подавляющее большинство гипса производимого для строительных целей используется для изготовления гипсокартона. Он применяется в качестве ровного основания для быстрого возведения межкомнатных перегородок и подвесных потолков. Также с помощью гипсокартона осуществляется выравнивание большой кривизны стен.

Использование гипса для создания элементов декора

Гипсовый порошок отличный материал для производства украшений интерьера. Чаще всего из него делают стеновые 3D панели, а также различные изделия для имитации античной архитектуры. С появлением полиуретана такие предметы интерьера начали делать из него, но гипс по-прежнему остается доступным материалом, который используют при желании сделать подобные украшения своими руками. Для этого в продаже по вполне умеренным ценам предлагаются 3D формы из пластика или силикона для проведения литья. При их использовании применяются чистые составы гипса. В идеале подходит скульптурная разновидность, но ее стоимость слишком высока, что экономически невыгодно. Более удачным выбором будет использование зернистого гипса, продаваемого в магазинах под названием алебастр.

Видео (кликните для воспроизведения).

Для производства алебастр разбавляется водой в равных пропорциях. Получаемый жидкий состав заливается в форму, после чего она встряхивается для обеспечения выхода пузырьков воздуха. Лучше всего ее устанавливать на вибрационный станок. Его наличие позволяет готовить раствор с меньшим добавлением воды, что в дальнейшем положительно повлияет на прочность. Форма оставляется до момента схватывания алебастра. Обычно в летнее время для этого достаточно 25-30 минут. После извлечения из нее изделия оно уставляется для просыхания, а форма может использоваться повторно необходимое количество раз.

Поскольку обычно глубина формы около 20-25 мм, то при температуре воздуха в +20° полное высыхание литья занимает около 3 суток. После этого изделие может использоваться по предназначению.

При использовании форм их нужно смазывать, чтобы обеспечить нормальный выход литья. Это можно делать техническим вазелином, но проще и дешевле всего применять обыкновенное рафинированное подсолнечное масло.

Особенности работы с гипсовыми штукатурками

Штукатурки на основе гипса могут применяться для нанесения на минеральные поверхности. В первую очередь они подходят для покрытия стен из кирпича, бетона, газобетона, керамзитобетона и т.д. Также они используются для выравнивания потолков.

Хотя штукатурки и шпаклевки на основе гипса и обладают хорошей адгезией, подготовка поверхности с нанесением грунтовки глубокого проникновения обязательна. Это позволяет создать непроницаемую пленку между основанием и гипсом, препятствующую отдачи влаги стене или потолку. Благодаря этому гарантируется, что на период высыхания штукатурка будет иметь достаточно воды для нормального течения химической реакции кристаллизации между смешанным помолом гипса. В дальнейшем это обеспечит более высокую твердость материала и устойчивость к механическим повреждениям.

Обычно гипсовую штукатурку можно наносить на поверхность с толщиной слоя от 0,5 до 3 см. Отдельные производители предлагают гипсовые смеси с добавлением особых пластификаторов и прочих примесей, благодаря чему вполне возможно оштукатуривание с большой толщиной слоя.

Для штукатурки на основе гипса характерно менее выраженное сползание материала. Благодаря этому они нуждаются в меньшем количестве подрезок наплывов. Все это способствует более высокой производительности труда при их применении.

Читайте так же:  Болезни и вредители томатов

Гипс легко впитывающий влагу материал, потому штукатурки и шпаклевки на его основе малопригодны для использования в ванных комнатах. В условиях повышенной влажности возможность разрушения слоя многократно увеличивается. Для решения данной проблемы выпускаются специальные влагозащитные полимерные составы, но даже с их использованием, все равно надежнее цементные штукатурки.

Свойства строительного гипса

ВВЕДЕНИЕ

Строительный и высокопрочный гипсы — быстросхватывающиеся вяжущие вещества. Сроки схватывания гипса зависят от свойств сырья, технологии изготовления, длительности хранения, количества вводимой воды, температуры вяжущего вещества и воды, условий перемешивания, наличия добавок. Быстрее всех схватывается полуводный гипс, содержащий некоторое количество частичек неразложившегося двугидрата, являющихся центрами кристаллизации и вызывающих ускоренную гидратацию полуводного гипса. Однако в ряде случаев быстрое схватывание нежелательно. Для регулирования сроков схватывания (ускорения и замедления) в гипс при затворении вводят различные добавки.

Гипсовые вяжущие и материалы на их основе являются экологически чистыми по сравнению с цементными, имеют более выгодные показатели по:

¾ тепло- и звукопроводности;

¾ повышенной пожаростойкости и декоративности;

¾ обеспечению благоприятного микроклимата в помещениях.

Гипсовые вяжущие могут использоваться в производстве многих видов строительных материалов, для изготовления которых, в настоящее время, используется портландцемент. Однако широкое применение немодифицированных гипсовых вяжущих взамен цемента ограничивается их пониженной прочностью и низкой водостойкостью. Вместе с тем, многочисленными отечественными и зарубежными исследованиями и опытом эксплуатации установлена возможность получения модифицированных и смешанных гипсовых вяжущих, позволяющих получать материалы на их основе с достаточной прочностью и водостойкостью и применять их взамен материалов на основе цемента.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые обычно тепловой обработкой исходного сырья и его помолом [5, стр.19]. В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые воздушные вяжущие вещества разделяют на две группы:

1. Низкообжиговые (собственно гипсовые): получают тепловой обработкой при низких температурах (110-180° С); они состоят главным образом из полуводного гипса CaSO4·0,5 Н2О и характеризуются быстрым твердением.

2. Высокообжиговые (ангидритовые): обжигают при высоких температурах (600-900°С); в них преимущественно входит безводный гипс (ангидрит CaSО4), отличаются медленным твердением.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся:

¾ высокопрочный (технический) гипс;

¾ гипсовые вяжущие из гипсосодержащих материалов.

¾ ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент);

¾ высокообжиговый гипс (эстрих-гипс).

Строительный гипс

Строительным гипсом — вяжущее вещество, состоящее из β-полуводного гипса и получаемое обжигом природного гипса с последующим или предшествующим этой обработке измельчением в тонкий порошок [5, стр.28].

Обжигают строительный гипс в тепловых установках, в которых кристаллизационная вода, в основном в виде пара, выделяется из двуводного гипса, что сопровождается образованием преимущественно β-полугидрата.

Двугидрат переходит в полугидрат по схеме (с поглощением тепла):

Для получения 1 кг β-полуводного гипса из двугидрата теоретически необходимо затратить 580 кДж тепла.

Двуводный гипс, при переходе в полуводный, теоретически теряет воду в количестве 15,76% своей массы. Следовательно, теоретический коэффициент выхода полуводного гипса равен: 1-15,76/100≈0,842, а соответствующий коэффициент расхода двугидрата на единицу массы полугидрата составляет: 1:0,842=1,188.

В России сложилась парадоксальная ситуация с применением гипсовых

материалов в строительстве:

1. При огромных запасах природного гипса в России его производство и применение в несколько раз ниже, чем в развитых зарубежных странах – на диаграмме 1 приводится потребление природного гипса в 2007 г. в млн.т,;

2. При более низкой себестоимости гипсовых вяжущих их стоимость у нас почти не отличается от стоимости цемента, тогда как, например, в США стоимость гипсового вяжущего почти в 5 раз меньше стоимости портландцемента;

3. В России практически не используются синтетический гипс и отходы.

Свойства строительного гипса

Рассмотрим виды полуводного гипса по основным свойствам:

1. Плотность колеблется в пределах 2,6-2,75 г/см 3 .

2. Объемная масса:

2.1 В рыхлонасыпанном состоянии обычно составляет 800-1100кг/м 3 .

2.2 В уплотненном состоянии — 1250-1450 кг/м 3 .

3. Затвердевший гипс представляет собой твердое тело с высокой пористостью, достигающей 40-60% и более.

4. Водопотребность гипса увеличивается с повышением степени его измельчения и значительно снижается при введении с водой затворения замедлителей схватывания (кератинового, известково-клеевого, замедлителя В. В. Помазкова и др.) в количестве до 0,1-0,3% массы вяжущего. С помощью этих веществ удается снизить нормальную густоту строительного гипса на 10-15%, что способствует увеличению прочности гипсовых изделий.

5. Начало схватывания строительного гипса по ГОСТ 125-79 [3, стр.3] должно наступать не ранее 4 минут, а конец схватывания — не ранее 6 минут, но не позднее 30 минут после затворения водой. По СНиП I-B.2-69 [4, стр.3] начало схватывания высокопрочного гипса должно быть не ранее 4 минут, а конец схватывания — в пределах 8-20 минут от начала затворения гипсового теста. Таким образом гипсовые вяжущие делятся на виды, представленные в таблице 1.

Таблица 1 – Виды гипсовых вяжущих в зависимости от сроков схватывания

Вид вяжущего Индекс сроков твердения Сроки схватывания, мин
начало, не ранее конец, не позднее
Быстротвердеющий А
Нормально твердеющий Б
Медленнотвердеющий В Не нормируется

По стандарту строительный гипс в зависимости от предела прочности при изгибе и сжатии, а также от тонкости его помола разделяют на три сорта (таблица 2).

Таблица 2 — Требования стандарта к качеству строительного гипса

Читайте так же:  Растение рододендрон
Показатели 1-й сорт 2-й сорт 3-й сорт
Тонкость помола — остаток на сите № 02, %, не более
Предел прочности при изгибе образцов-балочек в возрасте 1,5 ч. МПа, не менее 2,7 2,2 1.7
Предел прочности при сжатии половинок балочек в возрасте 1,5 ч, МПа, не менее 5.5 4,5 3,5

Таблица 3 – Марка вяжущего и его минимальный предел прочности

Марка вяжущего Предел прочности образцов-балочек размерами 40х40х160 мм в возрасте 2 ч, МПа (кгс/см 2 ), не менее
при сжатии при изгибе
Г-2 2 (20) 1,2 (12)
Г-3 3 (30) 1,8 (18)
Г-4 4 (40) 2,0 (20)
Г-5 5 (50) 2,5 (25)
Г-6 6 (60) 3,0 (30)
Г-7 7 (70) 3,5 (35)
Г-10 10 (100) 4,5 (45)
Г-13 13 (130) 5,5 (55)
Г-16 16 (160) 6,0 (60)
Г-19 19 (190) 6,5 (65)
Г-22 22 (220) 7,0 (70)
Г-25 25 (250) 8,0 (80)

По ГОСТ 125-79 [3, стр.4], в зависимости от предела прочности на сжатие различают вяжущие следующих марок: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Минимальный предел прочности вяжущей каждой марки вяжущего должен соответствовать значениям, приведенным в таблице 3.

В зависимости от степени помола различают вяжущие видов, приведенных в таблице 4.

Таблица 4 – Виды гипсовых вяжущих в зависимости от степени помола

Вид вяжущего Индекс степени помола Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, %, не более
Грубого помола I
Среднего помола II
Тонкого помола III

Вяжущие высшей категории качества должны удовлетворять дополнительным требованиям, указанным в таблице 5.

Таблица 5 – Дополнительные требования к гипсовым вяжущим

Наименование показателей Вяжущие для изготовления строительных изделий и производства строительных работ Вяжущие для фарфорофаянсовой и керамической промышленности
Марка вяжущего, не ниже Г-5 Г-10
Максимальный остаток на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм, %, не более 0,5
Примеси, не растворимые в соляной кислоте, %, не более 0,5

Таблица 6 — Требования СНиП I-B.2-69 к показателям прочности высокопрочного гипса

Марка гипса Предел прочности, МПа
при сжатии через 1 сут при растяжении
через 1 сут Высушенные до постоянной массы
2,7
2,2 3,2
2,5 3,5
2,8
3.1 4,3
3,4 4,6
3,7

Полуводный гипс при схватывании и твердении в первоначальный период обладает способностью увеличиваться в объеме приблизительно на 0,5-1%.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Место расположения предприятия: г. Харьков;

Производительность: 33,0 тыс. т/год.

Вид топлива: уголь Донецкий газовый.

Способ доставки (вид транспорта): железнодорожный транспорт.

Месторождение гипсового камня: Архангельское.

Производство гипса и улучшение его качественных свойств при помощи добавок

Рейтинг материала

Итоговая оценка

Гипс представляет собой осадочный минерал, встречающийся в природе в виде пластов осадочной породы. Это кристаллы белого, прозрачного цвета, имеющие всевозможные оттенки от желтоватого до красного. Образуется минерал вследствие испарения воды, насыщенной кальцием.

Производство гипса

Сегодня гипс широко известен как строительный материал, используемый для отделочных и штукатурных работ. Он также используется в архитектуре и ландшафтном дизайне.

Добыча, из чего делают гипс

Гипс добывают на месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней. Их дробят в специальных дробилках, а затем сушат для выпаривания имеющейся в них влаги.

Сухие фракции измельчаются в мельницах до состояния порошка и отправляются в печь для обжига. Порошок обжигается на протяжении 1-2 часов при температуре 150-160 градусов. На выходе получается мелкодисперсная смесь белого цвета, полностью готовая к использованию.

Месторождения

Гипс распространен повсеместно на территории России. Основными местами добычи гипса являются Владимирская, Архангельская и Иркутская области, Средняя Азия, Поволжье, Башкирия и Западное Приуралье. Среди других стран можно отметить Испанию, Тунис, Грецию и Марокко.

Месторождения гипса возникают ввиду следующих факторов:

  1. Выветривание залежей соли.
  2. На местах соляных озер образуется в виде химического осадка.
  3. Является сопутствующей породой на старых месторождениях нефти, серы и ангидритов.
  4. Часто залежи минерала обнаруживают в устьях древних рек.

На видео — как добывают и перерабатывают гипс на заводе Форман:

Состав

По химическому составу — это водный раствор сульфата кальция. Его химическая формула — Ca[SO4] ? 2H2O. При нагревании до 140 градусов из его кристаллической решетки выделяется вода, в результате чего образуется так называемый полуводный гипс.

Если продолжить нагрев минерала, то образуется строительный (обожженный) гипс. Такой материал используют в виде порошка. Если к такому порошку вновь добавить воду, то вода присоединится к сульфату кальция, а материал обретет твердость.

Отстойник

Для отделения гипса и песка из водной смеси используются специальные устройства, называемые гипсоотстойниками. Они позволяют собирать гипс и песок в отдельную емкость, а воду направлять в систему слива. Отстойник необходимо подключать между мойкой и сливной трубой.

Сколько в среднем стоит данный строительный материал

Видео (кликните для воспроизведения).

Стоимость сухого гипсового порошка является вполне доступной для населения. Она зависит от расфасовки порошка, фирмы-производителя и стоимости транспортной доставки в ваш регион. Средняя цена 1 килограмма строительного гипса составляет от 50 до 90 рублей. Медицинский гипс стоит дороже. Его стоимость может доходить до 150 рублей за килограмм.

Источники

Свойства строительного гипса
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here