Гипсовые вяжущие вещества

Строительный гипс получается в результате термиче­ской обработки природного двуводного гипса и последующего измельчения продукта обжига.
При нагревании в интервале температур 140-170° двуводный гипс разлагается на полуводный (строительный гипс) и воду по реакции:

СаSO4 ∙ 2Н2O→СаSO4 ∙ 0,5Н2О + 1,5Н2O

Термическая обработка исходного сырья ведется в варочных котлах или различных печах (вращающихся, кольцевых и др.). Температура при обжиге сырья не должна превышать 200°, так как в противном случае двуводный гипс отделяет кристаллиза­ционную (связанную) воду и постепенно переходит в безводный гипс (СаSO4), который ухудшает свойства строительного гипса.

Качество гипса оценивается его прочностью и тонкостью по­мола. Прочность определяется при сжатии стандартных образцов - кубиков размером 7,07x7,07x7,07 см, изготовленных из гипсового теста нормальной густоты.

По прочности и тонкости помола строительный гипс делится на два сорта (табл. 9).

После смешивания гипса с водой полученное тесто очень быстро теряет пластичность - начинает «схватываться» и пере­ходит в твердое камнеподобное состояние. Схватывание строи­тельного гипса наступает через 4-5 и заканчивается через 6-30 мин.

В процессе схватывания и твердения полуводный гипс соеди­няется с водой и снова превращается в двуводный по реакции:

СаSО4 ∙ 0,5Н2О + 1,5Н2О = СаSО4 ∙ 2Н2О

Таблица 9   Технические требования к строительному гипсу

Сначала двуводный гипс выделяется в виде коллоидных (очень мелких) частиц, затем они укрупняются в кристаллы, ко­торые срастаются между собой, образуя прочный гипсовый ка­мень. При высушивании прочность этого камня повышается, так как излишняя вода испаряемся и кристаллы уплотняются. После полного высушивания рост прочности гипсового камня прекра­щается.

При увлажнений гипсовые материалы и изделия «размяг­чаются», теряют прочность. Для повышения водостойкости к гипсу добавляют известь, молотый шлак, портландцемент или покрывают гипсовые изделия водонепроницаемыми обмазками (масляными, казеиновыми и др.).

В производственных условиях часто возникает необходи­мость замедлить схватывание гипсового теста. С этой целью в воду для затворения гипса добавляют раствор столярного клея, сульфитно-спиртовую барду, молоко, отвар сенной муки и другие замедлители схватывания.

Высокопрочный гипс получается при запарке двуводного гипса в специальных герметически закрывающихся котлах-автоклавах с температурой пара 125° и последующем помоле. В результате испарения влаги давление пара в автоклаве дости­гает 1,3 ат и способствует образованию более крупных кристал­лов в виде игл или призм. Высокопрочный гипс в отличие от строительного имеет пониженную водопотребность и более высо­кую прочность (в 2-3 раза).

Ангидритовый цемент - продукт обжига двуводного гипса при температуре 600-700°. При этом двуводный гипс пол­ностью теряет кристаллизационную воду и переходит в безвод­ный ангидрит (СаSO4). Однако после измельчения он при сме­шивании с водой не твердеет. Чтобы придать ему способность к твердению, его подвергают помолу совместно с добавками - катализаторами (известь 2-5%, обожженный доломит 3-8%, доменный шлак 10-15% и пр.). Смесь ангидрита с какой-либо из этих добавок и называется ангидритовым цементом.

Этот цемент выпускается четырех марок: 50; 100; 150 и 200. Марка определяется по пределу прочности при сжатии стандартных образцов, приготовленных из раствора жесткой консистенции, состава 1:3 (цемент:песок) и испытанных на 28-й день после изготовления.

Высокообжиговый гипс (эстрих-гипс) получается пу­тем обжига двуводного гипса, или ангидрита, при температуре 800-1000° и последующего измельчения продукта обжига. Высо­кообжиговый гипс имеет три марки: 100; 150; 200, которые опре­деляются по пределу прочности при сжатии образцов в 28-днев­ном возрасте, изготовленных из пластичного теста (без песка).

В отличие от строительного гипса ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс схватываются и твердеют медленно, но так же, как и он, являются неводостойкими.