1. Теория твердения минеральных вяжущих

Этот сложный процесс по теории твердения минеральных вяжущих содержит три основных этапа:

первый – растворение – растворение минерального вяжущего, прохождение химических реакций с образованием новых гидратных соединений;

второй – коллоидация – получение пересыщенного раствора по отношению к новообразованиям, сокращение объема свободной воды, обеспечивающей пластичность смеси и, как следствие, повышение вязкости и клеящей способности состава;

третий – кристаллизация – выпадение из пересыщенного раствора мельчайших кристаллогидратов, их рост, испарение воды, неучаствующей в реакции, формирование жесткой структуры, сопровождаемое ростом прочности образованного искусственного камня.

2. Классификация минеральных вяжущих по условию твердения и эксплуатации

По условию твердения и эксплуатации готовых изделий минеральные вяжущие подразделяют на воздушные (гипс, известь, магнезиальные, жидкое стекло), используемые в воздушно-сухих условиях, и гидравлические (гидравлическая известь, смешанные гипсовые и известковые вяжущие, разновидности портландцемента, специальные виды цемента), придающие высокую водостойкость искусственному камню. Технология получения включает добычу природного сырья, его очистку, помол, термо-

обработку и помол готового продукта.

3. Общие свойства минеральных вяжущих

К общим свойствам минеральных вяжущих можно отнести:

− порошкообразное агрегатное состояние (за исключением жидкого стекла);

− химическую активность по отношению к воде, реакция взаимодействия с которой сопровождается выделением тепла;

− способность образовывать с водой однородную, клеящую массу, переходящую в искусственный камень.

4. Способы регулирования твердения минеральных вяжущих

Ускорить процесс твердения можно на первом этапе(растворение) за счет повышения температуры и давления, введения химических добавок, повышающих растворимость минеральных вяжущих, увеличения тонкости помола и сокращения расхода воды, на втором этапе(коллоидация)– путем использования кристаллических добавок, играющих роль центров кристаллизации.

5. Виды гипсовых вяжущих, их свойства и применение

Технология получения и использование гипсовых вяжущих основаны на способности сырья – природного гипса (СаSO4⋅2Н2О) легко отдавать кристаллизационную воду уже при 123 0С с переходом в химически активное по отношению к воде состояние (СаSО4⋅0,5 Н2О), позволяющее за счет реакции гидратации и присоединения кристаллизационной воды, получить искусственный гипсовый камень (СаSO4⋅2Н2О). В зависимости от требуемых свойств готового продукта сырье при температуре 123 – 160 0С, подвергают термообработке, получая полуводные, низкообжиговые вяжущие (СаSО4⋅0,5 Н2О): строительный и высокопрочный гипс, или при температуре 600 – 1000 0С, выпуская безводные (СаSО4) высокообжиговые вяжущие: ангидритовый цемент и эстрихгипс. Низкообжиговые вяжущие характеризуются быстрым набором

прочности, низкой водостойкостью. Максимальная прочность полученного гипсового камня определяется водогипсовым (В/Г) отношением и зависит от размера и формы кристаллов минерального вяжущего. Строительный гипс представляет собой мелкокри-

сталлический материал, требующий для получения гипсового теста определенной пластичности, от 50 до 70 % воды (В/Г = 0,5 – 0,7). Для высокопрочного крупнокристаллического гипса, полученного в автоклавах при температуре 123 0С, количество воды сокращается до 30 – 50 % (В/Г = 0,3 – 0,5). В связи с тем, что на реакцию гидратации расходуется до 19% воды, прочность камня на основе высокопрочного гипса, вследствие более высокой плотности, составляет 30 – 40 МПа, а строительного гипса до 25 МПа. Качество гипсовых вяжущих оценивают по тонкости помола, срокам схватывания и прочности. Сроки схватывания являются временным показателем, по которому фиксируют процесс загустевания гипсового теста определенной пластичности (нормальной густоты) с подобранным расходом воды – начало схватывания – и образование гипсового камня – конец схватывания. При соответствии этих значений требованиям стандарта, по пределу прочности на сжатие (МПа) с учетом прочности на изгиб образцов, твердевших два часа в воздушно-сухих условиях, вяжущему присуждают марку. Для строительного гипса от Г2 до Г25. Наиболее широкое применение нашел строительный гипс, на основе которого получают по прокатной технологии гипсоволокнистые (ГВП) и гипсокартонные (ГКП) листы, используемые в качестве отделочного листового материала для выравнивания стен (сухая штукатурка), выполнения потолков и модульных трансформируемых каркасных перегородок.

Использование листового картона с внутренним слоем из гипсового камня (ГКП) или дисперсного (мелковолокнистого) армирования гипсового камня по всему объему волокнами растительного происхождения (ГВП), обеспечивают гвоздимость и снижают хрупкость изделий. В зависимости от условий эксплуатации помещения путем введения добавок и использования декоративных пленочных покрытий, применяют влагостойкие (ГКЛВ), огнестойкие (ГКЛО) и влагоогнестойкие (ГКЛВО) листовые материалы.

Высокая пористость гипсовых изделий, способность очень точно воспроизводить форму и рельефный рисунок за счет расширения при твердении на один процент, обусловили применение гипса для получения акустических (звукопоглощающих) и архитектурно-художественных изделий. К достоинствам гипсового камня, содержащего кристаллизационную воду, относится высокая огнестойкость. Это свойство использовано при производстве огнезащитных плит и строительных растворов. Кроме этого применение гипсовых изделий в жилищном строительстве обеспечивает создание комфортных условий проживания, связанных со способностью гипсового камня регулировать влажность воздуха в помещении путем водопоглощения или влагоотдачи.

Для повышения водостойкости гипсовых изделий увеличивают их плотность, полируют лицевую поверхность или обрабатывают ее пленкозащитными и гидрофобными смесями, а также изменяют состав вяжущего за счет дополнительного введения тонкомолотых гидравлических добавок искусственного или природного происхождения: портландцемент, доменный шлак, золы, природные пуццоланы.