5.3. Гіпсові та гіпсо-бетонні вироби.

5.3.1. Загальні відомості. Класифікація.

Вироби на основі гіпсових в’яжучих отримують із гіпсового тіста, гіпсових розчинів і бетонів.

Сировиною для отримання гіпсового тіста є текуча суміш гіпсу та води. В гіпсовий розчин додатково вводять пісок та інші дрібні заповнювачі. Гіпсобетонні суміші вміщують крупні органічні або мінеральні заповнювачі. Після формування та твердіння гіпсобетонну суміш називають гіпсобетоном.

В якості заповнювачів в гіпсобетоні використовують пемзу, туф, паливні та металургійні шлаки, а також легкі заповнювачі промислового виробництва - шлакову пемзу, керамзит, аглопорит та ін. Органічними заповнювачами є тирса деревини, стружка, льняна костра та ін.

Гіпсові будівельні вироби (рис. 28) можуть відрізнятись за призначенням та за використанням в будівництві.

Опоряджувальні гіпсові матеріали: гіпсова та гіпсоволокниста листова суха штукатурка, штучний мармур, опоряджувальні плити .

Конструктивні будівельні деталі: дрібнорозмірні перегородочні плити, блоки стінові, перегородочні великорозмірні гіпсобетонні та гіпсоволокнисті камені і плити, камені для санітарних кабін, об’ємні санітарні кабіни, камені та плити для настилу підлог, вентиляційні короби і т.п.

Архітектурні та декоративні вироби: карнізи, розетки, скульптурні вироби і т.д.

Спеціальні вироби: вироби із газо- і пінобетону, звукоізоляційні вироби і т.д.

За складом суміші та конструкції вироби поділяються на гіпсові (суцільні та пустотілі, армовані та неармовані); гіпсобетонні (з органічним або мінеральним заповнювачем, армовані та неармовані, суцільні та пустотілі ).

5.3.2. Технологія виготовлення гіпсових та гіпсо-бетонних виробів.

Технологія виробництва виробів із гіпсових та гіпсобетонних сумішей складається із наступних основних операцій: дозування сухих компонентів в’яжучого, заповнювача та води, замішування гіпсової або гіпсобетонної суміші, формування виробів, висушування виробів в штучних сушарках. Формують вироби методом лиття, вібруванням, пресуванням, екструзією. Після формування вироби сушать нагрітим повітрям або димовими газами.

Приготування гіпсобетонних сумішей вимагає особливого дотримування технологічного режиму. Короткі строки тужавіння гіпсових в'яжучих обумовлюють налипання на стінках і лопатях змішувача гіпсу, що приводить до швидкого "заростання" змішувача і зниження його корисного об'єму. Будь-яка механічна дія на гіпсову суміш, в тому числі перемішування, допускається тільки до початку тужавіння. Після цього перемішування суміші різко знижує міцність виробів.

Із гіпсових виробів найбільш широкого значення отримали гіпсобетонні панелі, гіпсові плити для перегородок та гіпсокартонні листи.

Виготовляють панелі для перегородок на гіпсопрокатному стані (рис. 29), який запропонований інженерами Н .Я. Козловим і В.М. Большаковим.

Великорозмірні гіпсобетонні панелі випускають розміром на кімнату висотою до 4.0 м, довжиною до 6.6 м і товщиною до 80…100 мм, і представляють собою завершений елемент будівлі, поверхня якого вимагає тільки часткової шпатлівки. Панелі можуть виготовлятись як суцільні, так і з дверними отворами.

Для збільшення монтажної міцності та жорсткості, панелі армуються дерев’яними каркасами із рейок перерізом 10…20 мм.

Для підйому та транспортування в панель закладають петлі із сталі діаметром 6 мм. Відпускна міцність панелей складає не менше 4 МПа при вологості не більше 12 %.

Гіпсобетонні плити виготовляють методом лиття на карусельних формувальних машинах (рис. 30), які працюють на швидкотверднучих сумішах. Процес формування плит на таких машинах повністю механізований. Потужність цехів по виробництву гіпсових плит 500 тис. м і більше.

На карусельних машинах виготовляють плити суцільні і пустотілі розмірами 800×400×100 і 800×400×800 мм із литої формувальної маси, яка містить 96% гіпсового в’яжучого, тирси деревини і добавку, що регулює строки тужавлення -3%. Прискорення тужавлення і зменшення тривалості сушки досягається при цьому за рахунок використання для замішування суміші води з температурою 35…50 С.

Гіпсобетонну суміш готують в лопасному гіпсобетонозмішувачі неперервної дії попадають у форми карусельної машини. На столі карусельної машини розміщено 28 подвійних форм, розрахованих на дві плити. Діаметр столу — 6м. Протягом повного обороту стола послідовно виконується сім технологічних операцій. Тривалість одного обороту стола карусельної формувальної машини відповідає строку тужавлення гіпсового в’яжучого. Стіл машини обертається періодично: за кожний період стіл обертається на 1/28 повного обороту.

Після першої зупинки стола форма змащується емульсією, що зменшує зчеплення гіпсового в’яжучого з металевою формою. Після другої зупинки у форму подається гіпсобетонна суміш. В період від 3-ї до 24-ї зупинки проходить тужавлення гіпсобетонної суміші. Після 25-ї зупинки відкривається одна бокова дверка, після 26-ї відкривається друга бокова і передня дверки, після 27-ї — дверки повністю опускаються і після 28-ї плита виштовхується із форми. Продуктивність карусельної машини складає біля 500 плит/год.

Із формувальної машини плити поступають на приймальний конвеєр, з якого вони знімаються кантувачем і вкладаються на сушильні вагонетки.

Твердіння гіпсобетонних виробів інтенсифікується сушінням. При цьому міцність гіпсових виробів, висушених при температурах до 60 ⁰С, в 2…2.5 рази вище міцності вологих зразків після 2 год. твердіння.

Сушку виробів проводять в тунельних сушарках із використанням в якості теплоносія димових газів, які отримують при спалюванні палива в спеціальних топках, або гарячого повітря.

Розміри сушарок повинні відповідати габаритам завантажених сушильних вагонеток з мінімальним (не більше 50 мм) зазором між стінками, стелею і краями вагонеток.

Повітря або гази в сушарках рухаються примусово і це здійснюється за допомогою вентиляторів.

За конструкцією сушарки для гіпсових виробів (рис. 31) поділяють на прямоточні, протиточні і сумісні, в яких використанні два принципи руху теплоносія.

Рух повітря або газів у сушарках примусовий і здійснюється за допомогою вентиляторів.

Сушать гіпсобетонні вироби в тунельних сушарках при температурах теплоносія на вході 110…130 ⁰С. Тривалість сушки – 20…26 год.