Жидкое стекло

Жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078—81) — это воздушное вяжущее вещество, представляющее собой коллоидный раствор, который приготовляют растворением стекловидных силикатов натрия (глыбы и гранулята). Цвет жидкого стекла — желтый или коричневый. Жидкое натриевое стекло применяют для приготовления жаростойких и огнеупорных бетонов, изготовления кислотостойких бетонов и растворов, огнезащитных обмазок, а также в качестве вяжущего вещества в виде водного раствора совместно с кремне-фтористым натрием 1-го и 2-го сортов или другими специальными добавками и молотыми наполнителями. Оно является основным компонентом при приготовлении шпатлевок и грунтовок. Растворы на жидком стекле дают водонепроницаемые покрытия, схватываются уже через 1...2 мин после их затворения. Схватывание происходит тем быстрее, чем больше в растворе жидкого стекла. Поэтому приготовлять раствор надо малыми порциями, сразу же их используя. Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать им такие трещины, из которых сочится вода.

2)

Гипсовыми вяжущими веществами называют воздушные вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита. В зависимости от температуры термической обработки вяжущие делят на низкообжиговые (собственно гипсовые) и высокообжиговые (ангидритовые).

Сырьем для производства гипсовых вяжущих чаще служит осадочная горная порода природный гипс, реже — побочные продукты химической промышленности (фосфогипс, борогипс).

При нагревании до 130... 180°С двуводный сульфат кальция отдает часть химически связанной воды и переходит в полуводный сульфат кальция.

Термическую обработку природного гипса осуществляют «сухим» способом в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой (печах или варочных котлах), или «мокрым» — в котлах-автоклавах при давлении выше атмосферного. В последнем случае продукт состоит из более крупных и плотных кристаллов, характеризуется пониженной водопотребностью и дает после отвердевания камень большей прочности .

Материал измельчают в порошок как до, так и после термической обработки. Иногда обжиг и помол совмещают в одном аппарате.

Твердение гипсового вяжущего обусловлено быстро протекающей гидратацией полуводного сульфата кальция, сопровождающейся выделением теплоты.

Свежеизготовленные гипсовые изделия содержат много химически несвязанной воды, ослабляющей прочность контактов между кристаллами новообразований и самих изделий. Для повышения прочности изделия сушат при 60..70°С, чтобы не началась дегидратация двуводного гипса.

По тонкости помола, характеризуемой остатком на сите с отверстиями 0,2 мм массы пробы (%), взятой для просеивания, различают: гипсовые вяжущие грубого помола (группа I) — остаток не более 23%; среднего помола (группа II) — остаток не более 14%; тонкого помола (группа III) — остаток не более 2%.

Водопотребность гипсовых вяжущих изменяется от 30 ...40 до 60... 70% в зависимости от условий обжига и дисперсности. Большая разница между водопотребностью и количеством воды, необходимым на гидратацию полугидрата (менее 20%), является причиной значительной пористости гипсового камня, доходящей до 50 %. Пористость камня ниже, а прочность выше у вяжущего с меньшей водопотребностью.

Особенности гипсовых вяжущих — быстрое схватывание и твердение. По срокам схватывания различают три группы гипсовых вяжущих: быстротвердеющие (группа А), имеющие начало схватывания не ранее чем через 2 мин, конец — не позднее чем через 15 мин; нормально твердеющие (группа Б), имеющие начало схватывания не ранее чем через 6 мин, конец — не позднее 30 мин; медленно твердеющие (группа В) с началом схватывания не ранее чем через 20 мин. конец схватывания для них не ограничен.

Для замедления схватывания гипсовое вяжущее затворяют водой с добавкой животного клея, ЛСТ или других органических клееподобных веществ, понижающих растворимость полугидрата.

Марочную прочность гипсовых вяжущих определяют после 2 ч твердения образцов на воздухе. Образцы (балочки размером 4×4 × 16 см, изготовленные из теста стандартной консистенции) испытывают на изгиб, а их половинки — на сжатие. Стандартом предусмотрены 12 марок гипсовых вяжущих Г-2... Г-25. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. Для каждой марки регламентируется минимальная прочность при изгибе в пределах соответственно от 1,2 до 8 МПа.

Маркировка гипсового вяжущего содержит информацию о прочности, сроках схватывания и дисперсности. Например, Г-5БП означает гипсовое вяжущее с прочностью при сжатии не менее 5 МПа, нормальнотвердеющее, среднего помола.

В литературе можно встретить устаревшие названия разновидностей гипсовых вяжущих: «строительный» и «высокопрочный» гипс . Строительный гипс соответствует гипсовым вяжущим невысоких марок по прочности Г-2... Г-7, а высокопрочный — высоких марок от Г-10... Г-25.

Особенность гипсовых вяжущих по сравнению с большинством других — увеличение объема при твердении на воздухе до 0,3 %. Способность расширяться позволяет широко использовать гипс для отливки декоративно-художественных изделий сложной формы, а также применять его без заполнителей, не боясь растрескивания от усадки.

К важнейшим недостаткам гипсовых вяжущих относятся повышенная гигроскопичность, низкая водостойкость, значительные деформации под нагрузкой (ползучесть) влажного гипсового камня, коррозия стальной арматуры в гипсовых изделиях. Для повышения водостойкости гипсовых вяжущих при изготовлении вводят полимерные и гидрофобизирующие добавки, применяют интенсивное уплотнение смесей с пониженным водосодержанием. Особенно эффективен переход к смешанным вяжущим на основе гипса.

Гипсовые вяжущие используют при производстве гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, гипсобетонных перегородочных панелей и блоков, декоративных и звукопоглощающих изделий, для приготовления штукатурных растворов для внутренних частей зданий, работающих при относительной влажности воздуха не более 60%, а также в качестве добавки к другим вяжущим (расширяющийся цемент, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее).

К высокообжиговым гипсовым вяжущим относятся ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс.

Ангидритовый цемент изготавливают из природного гипса обжигом при 600... 700°С. Продукт обжига состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита, не способного в обычных условиях схватываться или твердеть. Для придания ему вяжущих свойств при помоле вводят минеральные активизаторы твердения. Можно получать ангидритовый цемент без обжига помолом природного ангидрита с теми же добавками. В качестве активизаторов применяют гашеную или негашеную известь (2... 5% массы ангидрита), обожженный доломит (3...8%), доменный шлак (10... 15%).

Высокообжиговый гипс получают обжигом природного гипса или ангидрита при 800... 1000°С. Безводный сульфат кальция при этих температурах частично разлагается с образованием оксида кальция, выполняющего роль активизатора процесса взаимодействия вяжущего с водой .

Ангидритовые вяжущие в отличие от низкообжиговых гипсовых медленнее схватываются и твердеют. Начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, конец — не позднее чем через 12 ч. Марочную прочность контролируют в возрасте 28 сут. По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) установлены 4 марки: 50, 100, 150 и 200. Ангидритовые вяжущие имеют несколько большую водостойкость. Высокообжиговые гипсовые вяжущие применяют:

— при устройстве бесшовных полов и подготовки под линолеум; — для приготовления штукатурных и кладочных растворов различных марок; — для получения искусственного мрамора (отделочный ангидритовый цемент)

3) ИЗВЕСТЬ, вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород. Чистая известь. - бесцветный продукт, плохо растворимый в воде (ок. 0,1% при 20 °С); плотность около 3,4 г/см3. В зависимости от химического состава и условий твердения известь подразделяют на воздушную, твердеющую в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, которая рая твердеет на воздухе и в воде. Воздушную известь получают обжигом главным образом известняка с малым содержанием глины (до 8%) при 1100-1300 °С в шахтных или вращающихся обжиговых печах. При этом карбонаты, входящие в состав породы, разлагаются, например: СаСО3 : СаО + СО2. В зависимости от содержания в породе MgO различают следедующие виды извести: кальциевую (содержит до 5% по массе MgO), магнезиальную (5-20%) и доломитовую (20-40%). В зависимости от способа обработки обожженного продукта получают негашеную комовую (кипелка), негашеную молотую и гашеную (гидратную) известь, или пушонку, а также известковое тесто. Первая представляет собой смесь кусков различной величины, образующихся после грубого помола продукта обжига. По химическому составу она состоит из СаО и MgO с небольшой примесью неразложившегося при обжиге СаСО3, а также из силикатов, алюминатов и ферратов Са. Негашеная молотая известь - продукт тонкого помола комовой извести. Гашеная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый при взаимодествии комовой или молотой негашеной извести с небольшим количечеством воды или пара (гашением); состоит преимущественно из Са(ОН)2 и Mg(OH)2 с примесью СаСО3. При гашении извести большим кол-вом воды образуется пластичная тестообразная масса, так называемое известковое тесто. Активность воздушной извести как вяжущего материала определяется общим содержанием оксидов Са и Mg. Наибольшей активностью обладает кальциевая известь, содержащая 93-97% оксидов. Высококачественного сорта известь ("жирная известь") характеризуются большим выходом известкового теста (больше 3,5 л на 1 кг негашеной И.); чем выше выход теста, тем оно пластичнее и может принять большее количество песка при приготовлении строительных растворов. Известь с низким выходом известкового теста называется "тощей". По скорости гашения различают быстрогасящуюся (длительность процесса не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся известь (более 25 мин). За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры смеси. Твердение воздушной извести происходит в результате испарения воды и кристаллизации Са(ОН)2 из насышенного водного раствора, а также при взаимодействии с СО2 воздуха с образованием кристаллов СаСО3. Воздушную известь применяют для изготовления вяжущих строительных растворов, предназначенных для наземной кладки кирпича, искусственных камней и штукатурки, а также при получении известково-шлаковых, известково-пуццолановых и др. смешанных вяжущих (см. Цементы). В смеси с красителями известь используется в качестве декоративного материала. Гидравлическая известь - тонкомолотый порошок, получаемый обжигом при 900-1100 °С мергелистых известняков, содержащих 6-20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Образующиеся при этом силикаты (2СаО.SiO2), алюминаты (СаО.Аl2О3.5СаО + 3Аl2О3) и ферраты (2CaO.Fe2O3) кальция придают этой извести способность длительно сохранять прочность в воде после предварительного твердения на воздухе. По содержанию свободных оксидов Са и Mg гидравлическую известь подразделяют на слабогидравлическую (15-60% оксидов) и сильногидравлическую (1-15%). Гидравлическая известь, в отличие от воздушной, характеризуется большей прочностью при меньшей пластичности. Гидравлическую известь используют для изготовления штукатурных и кладочных растворов, пригодных для эксплуатации в сухих и влажных средах, легких и тяжелых бетонов низких марок, фундаментов и сооружений, подвергающихся действию воды. Все виды извести применяют также в химической промышленностисти (для получения хлорной извести, соды, нейтрализации кислотт и кислых газов в промышленных сбросах и др.), металлургии (флюсы при выплавлении чугуна из железных руд), сахарном производстве (для очистки свекловичных соков), сельском хозяйстве (для известкования почв, см. Известковые удобрения) и др. Кроме того, известь широко используется для производства силикатного кирпича и силикатных автоклавных изделий. ИЗВЕСТКОВЫЕ УДОБРЕНИЯ    Известковые удобрения содержат в качестве основного компонента известь. Применяются для устранения избыточной кислотности (известкования) почв, обработки нечерноземных дерново-подзолистых, серых лесных, а также торфяных почв. Известкование основано на замене ионов водорода и алюминия ионами Са и Mg. В результате усиливается жизнедеятельность полезных микроорганизмов; почва обогащается доступными для растений элементами питания, улучшаются ее структура, водопроницаемость и др. свойства; повышается эффективность минеральных и органических удобрений. В качестве известковых удобрений используют твердые и мягкие природные известковые породы, продукты их переработки, а также промышленные отходы, содержащие известь. Твердые известковые породы (известняк, мел и т. п.) перед внесением в почву измельчают или обжигают; мягкие породы (напр., туфы, доломитовая мука) не требуют измельчения, более эффективны и действуют быстрее, чем твердые породы. Известняковая мука (известняк молотый) - наиболее распространенное известковое удобрение; суммарное кол-во действующего начала (карбонатов Са и Mg) составляет не менее 85% (в пересчете на СаСО3); применяют на различных почвах под все сельскохозяйственные культуры. Доломитовая мука (до 42% MgCO3) - разрушенные верхние слои природного доломита; целесообразно вносить в песчаные и супесчаные почвы под бобовые, картофель, лен, корнеплоды. Озерная известь, или гажа (ок. 50% СаСО3), добывается со дна высохших озер; дешевый, ценный материал для всех культур. Известковый туф, или ключевая известь (до 96% СаСО3), залегает в пониженных местах по берегам рек, ручьев, ключей; используют под все культуры. Мергель (25-75% СаСО3) добывают из прир. залежей; пригоден для известкования легких почв. Известковые торфа, или торфотуфы (до 50% СаСО3), добывают из залежей в низинных торфяниках; особенно ценны для обработки кислых, бедных гумусом почв. Гашеная известь, или пушонка (до 75% СаО + MgO), - продукт взаимодействия с водой подвергнутых обжигу твердых карбонатных пород; рекомендуется для известкования (не менее чем за 10 дней до посева) тяжелых глинистых почв.  Для различных почв дозы известковых удобрений колеблются в пределах 1-10 т/га. Эти дозы достаточны, как правило, для поддержания в течение 10-12 лет слабокислой реакции почвы, обеспечивающей значительную прибавку урожая (в ц/га) большинства с.-х. культур, например, зерновых колосовых на 0,5-4,0, зернобобовых на 1-3, кормовой свеклы на 30-60, картофеля на 5-15, капусты на 30-70, моркови на 15-45. Страница «ИЗВЕСТКОВЫЕ УДОБРЕНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/ Технология производства негашеной извести. Теоретические основы процесса производства негашеной извести.    Производство   негашеной  комовой  извести  состоит из следующих   основных   операций:   добычи и подготовки известняка, подготовки топлива и обжига известняка.           Известняк   добывают  открытым способом  в карьерах.  Плотные    известково-магнезиальные породы взрывают.  Для  этого  вначале  с  помощью  станков ударно-вращательного   (при   твердых  породах)   или  вращательного  бурения  (при  породах  средней  прочности) бурят скважины диаметром 105  - 150  мм глубиной  5 -  8 м   и более на расстоянии 3,5 - 4,5 м одна  от другой.  В них  закладывают   надлежащее   количество   взрывчатого   вещества  (игданита,  аммонита)  в  зависимости   от  прочности  породы,  мощности  пласта  и  требуемых  габаритов известняка.                                                        Наблюдающаяся   иногда    неоднородность   залегания известняков  в  месторождениях  (по   химическому  составу, прочности, плотности и  т. п.)  обусловливает необходимость  выборочной  разработки  полезной  породы.  Полученную  массу  известняка в  виде крупных  и мелких  кусков  погружают  в  транспортные  средства   одноковшовым  экскаватором. Известняк  доставляют  на комбинат   автосамосвалами.     Высококачественную  известь  можно  получить только при  обжиге известняка в виде  кусков, мало различающихся  по  размерам.  При обжиге известняка в кусках разного  размера получается  неравномерно обожженная известь (мелочь  оказывается частично  или полностью  пережженной, сердцевина  крупных кусков  - необожженной).  Кроме того,  при загрузке  шахтных печей известняком  разного  размера   значительно увеличивается степень  заполнения шахтной печи, а  следовательно, уменьшается газопроницаемость  материала,  что  затрудняет  обжиг известняка.     Поэтому  перед  обжигом известняк  соответствующим образом подготавливают: сортируют  по размеру  кусков и, если  необходимо,  более  крупные  негабаритные  куски дробят.                                                    В  шахтных  печах  наиболее  целесообразно обжигать известняк раздельно по фракциям 40 - 80, 80 - 120 мм в поперечнике.     Так как размеры добытого известняка  нередко достигают 500 - 800 мм и более, то  возникает необходимость  дробления его  и сортировки  всей полученной после дробления  массы на  нужные фракции.  Это осуществляется  на дробильно-сортировочной  установке, работающей  по  замкнутому  циклу  с использованием щековых дробилок.         Обжиг - основная технологическая операция в производстве негашеной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических процессов, определяющих качество продукта. Цель обжига - возможно более полное разложение (диссоциация) СаСО3 и МgСО3•СаСО3,  на  СаО,  МgO  и  СО2  и   получение  высококачественного продукта с  оптимальной микроструктурой  частичек и  их  пор.                                                          Если в сырье есть глинистые и песчаные примеси, то во время обжига между ними и карбонатами происходят реакции с образованием силикатов, алюминатов  и ферритов кальция и магния.                                      Реакция разложения  (декарбонизация)  основного компонента известняка - углекислого  кальция идет по схеме: СаСО3-СаО+СО2. Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО3 (100 г) расходуется 179 кДж или 1790 кДж на 1 кг СаСО3.  В пересчете на 1 кг получаемого при этом СаО затраты равны 3190 кДж.     Продолжительность  обжига  определяется   также  размером  кусков обжигаемого продукта. Для увеличения производительности известеобжигающих печей и снижения пережога поверхностных слоёв кусков  желательно в допустимых  пределах  уменьшить их размеры. При обжиге  кусков  различной  крупности режим процесса определяют исходя из времени, необходимого для обжига кусков  средних размеров. Основное различие в технологиях производства негашеной комой  извести - в способе обжига.  Шахтные печи для обжига извести.    Шахтные печи, представляют собой полый цилиндр, имеющий наружный стальной кожух толщиной около 1 см и внутреннюю огнеупорную кладку, вертикально установленный на фундаменте. Эти печи характеризуются непрерывностью действия и простотой в эксплуатации. Строительство шахтных печей требует относительно небольших капиталовложений.      В зависимости от вида применяющегося топлива и способа его сжигания различают шахтные печи, работающие на короткопламенном твёрдом топливе, вводимом обычно в печь вместе с обжигаемым материалом; т.к. известняк и кустовое топливо при этом загружают в шахту перемежающимися слоями, то иногда такой способ обжига называют пересыпным, а сами печи - пересыпными; на любом твердом топливе , газифицируемом или сжигаемом в выносных потоках, размещаемых непосредственно у печи; на жидком топливе; на газовом топливе, натуральном или искусственном.      По характеру процессов , протекающих в шахтной печи, различают три зоны по высоте: подогрева, обжига и охлаждения. В зоне подогрева, к которой относят верхнюю часть печи с температурой пространства не выше 850^oС , материал подсушивается и подогревается поднимающимися раскалёнными дымовыми газами. Здесь выгорают также органические примеси. Поднимающиеся газы, в свою очередь , благодаря теплообмену между ними и загруженным материалом охлаждаются и далее отводятся вверх печи.     Зона обжига размещается в средней части печи, где температура обжигаемого материала изменяется от 850^oС до 1200^oС и затем 900^oС; здесь известняк разлагается , из него удаляется углекислый газ.     Зона охлаждения - нижняя часть печи. В этой зоне известь охлаждается от 900^oС до 50-100^oС поступающим снизу воздухом , который далее поднимается в зону обжига.     Движение воздуха и газов в шахтных печах обеспечивается работой вентиляторов, нагнетающих в печь воздух и отсасывающих из неё дымовые газы. Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной печи позволяет хорошо использовать теплоту отходящих газов на прогрев сырья , а теплоту обожённого материала - на подогрев воздуха, идущего в зону обжига.

4) Гипсовые вяжущие вещества делят на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают при нагревании двухводного гипса CaSO₄-2H₂O до температуры 150...160°С с частичной дегидратацией двуводного гипса и переводом его в полуводный гипс CaSO₄-5H₂O.

Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжигом двуводного гипса при более высокой температуре до 700... 1000°С с полной потерей химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция — ангидрита CaSO₄. К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс, а к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрихгипс.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень и природный ангидрид CaSCu, а также отходы химической промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций, например фосфогипс. Возможно применение гипсосодержащего природного сырья в виде сажи и глиногипса.

Гипсовым вяжущим называют воздушное вяжущее вещество состоящее преимущественно из полуводного гипса и получаемо путем тепловой обработки гипсового камня при температур 150...160°С. При этом двуводный гипс CaSO₄-2H₂0, содержащийся в гипсовом камне, дегидратирует.

В этих условиях образуются мелкие кристаллы полуводного сернокислого кальция-модификации; такой гипс обладает повышенной водопотребностью (60...65% воды). Избыточная вода, т. е. сверхпотребная на гидратацию гипса (15%), испаряется, образуя поры, вследствие чего затвердевший гипс имеет высокую пористость (до 40%) и соответственно небольшую прочность. Производство гипса складывается из дробления, помола и тепловой обработки (дегидратации) гипсового камня. Имеется несколько технологических схем производства гипсового вяжущего: в одних помол предшествует обжигу, в других помол производится после обжига, а в третьих помол и обжиг совмещаются в одном аппарате. Последний способ получил название обжига гипса во взвешенном состоянии. Тепловую обработку гипсового камня производят в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных или других мельницах.

Наиболее распространена схема производства гипсового вяжущего с применением варочных котлов. Гипсовый камень, поступающий на завод в крупных кусках, сначала дробят, затем измельчают в мельнице, одновременно подсушивая его. В порошкообразном виде камень направляют в варочный котел периодического или в установку непрерывного действия. Последняя имеет в 2...3 раза выше производительность, но еще находится в стадии практического освоения.

Варочный котел периодического действия представляет собой обмурованный кирпичом стальной котел со сферическим днищем, обращенным выпуклой стороной внутрь цилиндра. Для перемешивания гипса в котле имеется мешалка, приводимая в движение электродвигателем. Раскаленные топочные газы обогревают днище и стенки котла, а также проходят через жаровые трубы 5 внутри котла и в охлажденном состоянии удаляются по дымовой трубе. Продолжительность варки 90... 180 мин. При варке в котле гипс не соприкасается с топочными газами, что позволяет получать чистую продукцию, не загрязненную золой топлива.

Гипсовое вяжущее в сушильных барабанах получают путем обжига гипсового камня в виде щебня размером до 20 мм. В результате вращения наклонного барабана перемещается в сторону наклона. Из топки в барабан поступают раскаленные ды. мовые газы, которые при движении вдоль барабана обжигают гипсовый камень, а с противоположной стороны удаляются вентилятором. Далее гипсовый камень измельчают в мельницах. При обжиге гипса во взвешенном состоянии совмещают две операции: измельчение и обжиг. В мельницу (шахтную, шаровую или роликовую) подают гипсовый щебень и одновременно нагнетают горячие дымовые газы. Образующиеся при размоле мельчайшие зерна гипса товарной фракции увлекаются из мельницы потоком дымовых газов и в процессе транспортирования в раскаленном газовом потоке обжигаются. Пылевоздушная смесь поступает в циклоны и фильтры для осаждения гипса. Наибольшую производительность из рассмотренных схем имеет последняя, затем схема обжига в сушильных барабанах и, наконец, в варочных котлах. Однако первые две схемы существенно уступают по качеству продукции схеме с варкой гипса.

При затворении порошка гипса водой полуводный сернокислый кальций CaSO₄-05H₂O, содержащийся в нем, начинает растворяться до образования насыщенного раствора и одновременно гидратироваться. В результате образовавшийся насыщенный раствор полугидрата оказывается пересыщенным по отношению к двугидрату. Пересыщенный раствор в обычных условиях не может существовать — из него выделяются мельчайшие частицы твердого вещества — двуводного сернокислого кальция. По мере накопления этих частиц они склеиваются между собой, вызывая загустевание (схватывание) теста. Затем мельчайшие частицы гидрата начинают кристаллизоваться, определяя этим образование прочного гипсового камня. Дальнейшее увеличение прочности гипса происходит вследствие высыхания твердеющей массы и более полной кристаллизации при этом. Твердение гипса можно ускорить сушкой, но при температуре не выше 65°С во избежание обратной дегидратации двуводного гипса.

Быстрое схватывание гипса затрудняет в ряде случаев его использование и вызывает необходимость применения замедлителей схватывания (кератинового, известково-кератинового клея, сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 0,1...0,3% от массы гипса). Замедлители схватывания уменьшают скорость растворения полуводного гипса и замедляют диффузионные процессы. При необходимости ускорить схватывание гипса к нему добавляют двуводный гипс, поваренную соль, серную кислоту. Одни из них повышают растворимость полуводного гипса, другие (двуодный гипс) образуют центры кристаллизации, вокруг которых быстро закристаллизовывается вся масса.

Применяется гипсовое вяжущее для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий для внутренних частей зданий (перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, приготовления гипсовых и смешанных растворов, производства декоративных и отделочных материалов, например искусственного мрамора), а также для производства гипсоцементно-пуццолановых вяжущих.

Высокопрочный гипс является разновидностью полуводного гипса. Этот полуводный гипс а-модификации, который имеет более крупные кристаллы, обусловливающие меньшую водопотребность гипса (40...45% воды), позволяет получать гипсовый камень с большей плотностью и прочностью. Получают его путем нагревания природного гипса паром под давлением 0,2...0,3 МПа с последующей сушкой при температуре 160...180°С. Прочность его за 7 суток достигает 15...40 МПа. Высокопрочный гипс выпускают пока в небольшом количестве и применяют в основном в металлургической промышленности для изготовления форм. Однако он успешно может заменить обыкновенное гипсовое вяжущее, обеспечив изделиям высокую прочность.

Формовочный гипс состоит в основном из кристаллов р-модификации и незначительного количества примесей. Он обладает повышенной водопотребностью, а будучи затвердевшим, имеет высокую пористость. Это свойство формовочного гипса успешно используется в керамической и фарфорофаянсовой промышленности для изготовления форм.

5) Известны два магнезиальных вяжущих вещества: каустический магнезит и каустический доломит. Каустическим магнезитом называется продукт, получаемый обжигом магнезита (МgСО₃) с последующим его измельчением в тонкий порошок. Каустический доломит отличается от каустического магнезита тем, что сырьем для его изготовления служит не магнезит, а доломит «CaСО*МgСО₃). Оба эти вяжущие вещества затворяют раствором хлористого магния, сернокислого магния или некоторых других солей.

Магнезит (горький шпат) встречается в природе в двух видах - кристаллическом и аморфном. Первый имеет четкое кристаллическое строение и напоминает крупнозернистый мрамор. Второй похож на фарфоровую массу. Твердость обоих видов магнезита по шкале Мооса колеблется, в пределах 3,5-4,5; уд. вес 2,9-3,1. Теоретический состав магнезита 47,82% MgOи 52,18% СО₂.

Природный магнезит всегда содержит различные примеси: глину, углекислый кальций и др. В зависимости от примесей он бывает белого, желтого, серого и другого цвета.

Для аморфного магнезита характерна примесь кремнезема и отсутствие примесей соединений железа. В природе магнезит встречается реже, чем известняк и доломит.

Доломиты являются распространенной горной породой.

Твердость доломита по шкале Мооса 3,5-4,0; уд. вес 2,85-2,95. Теоретическое содержание в доломите СаСО₃-54.27%; МgСО₃-45,73% или в окислах: CaO-30,41%; MgO-21,87% и СО₂-47,72%.

Природный доломит имеет обычно некоторый избыток углекислого кальция. Кроме того, в доломите встречаются глинистые и другие примеси. Цвет доломита белый, желтый и буроватый, в зависимости от примесей, главным образом железистых соединений. Он отличается от вскипающего от слабой соляной кислоты известняка тем, что на доломит эта кислота действует только при нагревании или измельчении в порошок.

Магнезиты и доломиты применяются не только как сырье для производства вяжущих материалов, но и в качестве сырья в огнеупорной и некоторых других отраслях промышленности.

Стандарт (ГОСТ 1216-41) делит каустический магнезит, в зависимости от его химического состава, на три класса. Минимальное содержание MgO должно составлять не менее 87, 83 и 75% соответственно для I, II и III классов. Каустический магнезит I класса используется в химической и магниевой промышленности.

Каустический магнезит легко поглощает влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются гидрат окиси магния и углекислый магний.

При этом происходит уменьшение удельного веса, которое может компенсировать увеличение у дельного веса, вызываемое пережогом. Поэтому проверять качество обжига путем определения удельного веса нужно сразу после выхода материала из печи.

Каустический магнезит необходимо упаковывать в плотную тару для предохранения его при перевозке и хранении от действия влаги и углекислоты воздуха.

Тонкость помола каустического магнезита по стандарту для II класса должна быть такой, чтобы остаток на сите №02 был не более 5% и чтобы через сито №008 проходило не менее 75% всего материала. Для других классов тонкость помола не нормируется.

Начало схватывания  должно наступать не ранее 20 мин., а конец - не позже 6 ч до начала затворения.

Каустический магнезит, затворенный хлористым магнием, должен выдерживать испытание на равномерность изменения объема при нормальной температуре (+20 С).

Магнезиальный цемент является быстротвердеющим вяжущим.  По СНиП (Строительные нормы и правила) марки каустического магнезита: 400, 500 и 600. Они определяются по показателям предела прочности при сжатии образцов из жесткого трамбованного раствора 1: 3 через 28 суток воздушного твердения.

Качество каустического доломита более низкое, так как он содержит значительное количество углекислого кальция и небольшое количество окиси кальция. В каустическом доломите должно быть не менее 15% окиси магния. Потеря при прокаливании каустического доломита должна находиться в пределах 30-35%. Содержание свободной окиси кальция в каустическом доломите не должно превышать 2,5%. Марки его, определяемые так же, как и для каустического магнезита, составляют 100, 150, 200 и 300.

Магнезиальные вяжущие являются воздушными, слабо сопротивляющимися действию воды, которая вымывает из них растворимые соли (MgCI₂ и др.). Их можно использовать только при твердении на воздухе с относительной влажностью менее 60%.

См. далее по теме: Производство каустического магнезита и каустического доломита; Твердение магнезиальных вяжущих веществ; Применение магнезиальных вяжущих веществ.