2. Гипс

Гипс — быстротвердеющее и быстросхватывающее-ся воздушное вяжущее. Гипсовые вяжущие вещества подразделяются на строительный и высокопрочный гипс и ангидритовое вяжущее Гипсовые вяжущие вещества изго­товляют из гипсового камня представляющего собой в ос­новном двуводный гипс CaS04x2H₂0 ангидрита CaSC>4 и некоторых отходов химической промышленности, содер­жащих преимущественно двуводный или безводный сульфат кальция. В природном гипсе обычно присутст­вуют примеси глины, песка, известняка и некоторых других веществ. Повышенное количество примесей снижает каче­ство строительного гипса. Особенно недопустимо содер­жание примесей в сырье для производства формовочного, технического и медицинского гипса.

Строительный гипс получают термической обработ­кой природного гипса по реакции CaS04xH₂0 —* —>CaSO₄x0,5H₂O + 1,5Н₂0. Эта реакция протекает сравни­тельно быстро при температур 140-И90 °С.

Известно несколько способов производства строи­тельного гипса, различающихся методом обжига. Гипс можно обжигать в шахтных, кольцевых, камерных и вра­щающихся печах (рис. 2) с последующим измельчением продукта обжига; в варочных котлах с предварительным помолом гипсового камня; одновременно с помолом в од­ном аппарате (рис. 3). Наиболее совершенным способом получения строительного гипса является способ совмещен­ного помола и обжига гипсового камня, позволяющий ши­роко механизировать производственный процесс.

Марки гипсовых вяжущих (ГВ) различают в за­висимости от предела прочности на сжатие (о_сж) полови­нок стандартных балочек размером 40x40x160 мм в воз­расте 2 ч после их испытания на изгиб (а_изг) (табл. 5.1). Прочность гипсовой отливки в воздушно-сухом состоя­нии увеличивается примерно вдвое.

1 - лотковый питатель; 2 - бункер гипсового камни; 2 - лен­точный транспортер; 4 - молотковая дробилка; 5 - элеватор; 6 - шнеки; 7 - бункер гипсового щебня; 8 - тарельчатые питате­ли; 9 - бункер угля; 10 - тонка; 11 - вращающаяся печь типа сушильного барабана; 12 - бункер обожженного щебня; 13 -пылеосадительная камера; 14 - вентилятор; 15 - бункер готово­го гипса; 16 - шаровая мельница Рис. 2 Схема производства строительного гипса с при­менением вращающихся печей:

1 - питатель; 2 - бункер; 3 - элеватор; 4 - подтопок; 5 - проход­ной сепаратор; 6, 10 - пылеосадительные устройства; 7 - бункер готовой продукции; 8 - элеватор; 9 - вентилятор; 11, 13 - вин­товые конвейеры; 12 - бункер; 14 - аэрожелоб; 15 - трубная мельница; 16 - питатель; 17 - расходный бункер; 18 - молотко­вая дробилка; 19 - приемное устройство; 20 - питатель; 21 -щековая дробилка

Рис. 3 Схема совмещенного помола и обжига гипса:

Таблица 3. Марка гипсовых вяжущих в зависимости от

_{оИзг и а}сж

Марка	0"изг		Марка	0"изг	0~сж
Г-2	1,2	2	Г-10	4,5	10
Г-3	• 1,8	з	Г-13	5,5	13
Г-4	2	4	Г-16	6	16
Г-5	2,5	5	[Г-19	6,5	19
Г-6	3	6	1Г-11	7	22
Г-7	3,5	7	Г-25	8	25

В зависимости от сроков схватывания ГВ различают по индексам.

Таблица 4 Характеристика гипсовых вяжущих по срокам схватывания_

Вид ГВ	Индекс	Сроки схватывания, мин
Быстротвердеющие	А	2...15
Нормальнотвердеющие	Б	6...30
Медленнотвердеющие	В	Не менее 20

В зависимости от степени помола различают ГВ гру­бого помола при максимальном остатке на сите с сеткой № 02 — 23 %, среднего помола — до 14 % и тонкого помола — до 2%.

ГВ, применяемые для изготовления строительных изделий и производства строительных работ, должны быть марки не ниже Г-5 и при просеивании через сито с сеткой № 02 иметь остаток не более 12 %. Для изготовления гип­совых строительных изделий рекомендуются ГВ марок Г-2...Г-7 всех сроков схватывания и степени помола; для тон­костенных изделий и декоративных деталей - тех же марок, кроме медленнотвердеющих ГВ грубого помола; для про­изводства штукатурных работ, заделки швов и специаль­ных целей - Г-2 - Г-25 нормального и медленного тверде­ния, среднего и тонкого помола.

Строительный гипс получают нагреванием природ­ного гипса при нормальном давлении. При этих условиях образуется (3-модификация полуводного гипса, обладающая повышенной водопотребностью при затворении (водой 60-5-80%). По этой причине затвердевший гипсовый камень имеет высокую пористость и низкую прочность. При нагре­вании же двуводного гипса под давлением получают полу­водный гипс в виде а-модификации (a-CaSC>4 х0,5Н2О), ко­торая образуется в форме коротких плотных кристаллов с несколько большей плотностью и имеет значительно мень­шую водопотребность при затворении (40-=-45 % воды), что позволяет получать затвердевший гипсовый камень с боль­шими плотностью и прочностью.

Высокопрочным называют гипс, полученный при терми­ческой обработке двуводного гипса, насыщенного паром под давлением не более 0,13 МПа, что соответствует тем­пературе пара 124 °С с последующей сушкой.

Марку высокопрочного гипса определяют на образцах из гипсового теста нормальной густоты, испытанных в воз­расте 7 сут в сухом состоянии. По пределу прочности при сжатии высокопрочный гипс имеет марки: 200, 250, 300, 350, 400, 450 и 500.

Разработан также автоклавный способ получения вы­сокопрочного вяжущего марок 600-5-700, которое названо супергипсом. Он состоит из а-модификации полуводного гипса и характеризуется следующими показателями: нор­мальная водопотребность - 24-5-26 %; начало схватывания -5-5-8 мин; конец схватывания - 9-5-12 мин.

В отличие от ряда других вяжущих веществ гипс при твердении увеличивается в объеме примерно на 1 %, что является ценным его свойством при изготовлении строи­тельных деталей отливкой в формы. Строительный и высо­копрочный гипсы не являются водостойкими материалами. Однако защищенный от атмосферных осадков и сырости за­твердевший гипсовый камень вполне долговечен. Водостой­кость гипса можно повысить добавкой некоторых веществ, например при совместном посоле гипса с доменными грану­лированными шлаками и известью.

Для замедления схватывания гипсовых вяжущих применяют в основном добавки органического происхо­ждения, а также отходы кожевенной промышленности -сливные и гидропрессовые отработанные дубильные рас­творы.