11. Гипсовые в.В. Стадии производства гипса. Твердение гипса.

• Гипсовые вяжущие – минеральные в.в. воздушного твердения, образующиеся путем тепловой обработки и помола сырья, содержащего двуводный или безводный сульфат кальция.

CaSO₄·2H₂O → CaSO₄·0,5H₂O + 1,5 H₂O

К гипсовым в.в. относятся строительный гипс, формовочный и высокопрочный гипс, эстрих-гипс.

гипс = алебастр

Гипсовые в.в. расширяются при твердении (0,2%) – их можно применять без заполнителей, не боясь трещинообразования от усадки.

Изделия на основе гипсовых вяжущих имеют сравнительно небольшую плотность, достаточную прочность, несгораемы, обладают высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами, хорошо поддаются обработке (распиливанию, сверлению).

Недостаток – гигроскопичность и низкая водостойкость, подверженность деформации ползучести.

Производство строительного гипса, как правило, состоит из следующих процессов:

1 - дробление сырья до кусков размером 1…2 см и подсушка;

2 - обжиг при температуре 140…180 С в течение 2…4 ч;

3 - помол обожженного гипса в порошок

Как правило, он относится к нормально твердеющим гипсовым вяжущим

Строительный гипс применяют для изготовления панелей и плит перегородок, гипсовых и гипсобетонных блоков, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно декоративных изделий, вентиляционных коробов, санитарно технических кабин для жилых помещений.

Условно твердение гипса можно разделить на три периода:

1 - растворение полугидрата и образование двуводного гипса;

2 - образование геля, приводящего к схватыванию гипсового теста;

3 – кристаллизация и твердение гипсового камня.

Схватывание и твердение строительного гипса происходит быстро. Примерно через 1,5 ч кристаллизация заканчивается. Поэтому прочность гипса по стандарту определяется через 2 ч с момента изготовления образцов. Строительный гипс по прочности относится к маркам Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7.

После 2 ч твердения прочность строительного гипса увеличивается, но не за счет химических процессов, а за счет испарения лишней, не вступившей в реакцию воды. Для химических процессов требуется только 18,6% воды от массы гипса, а добавляется в гипс при приготовлении теста 45…65% для обеспечения требуемой консистенции. Затвердевшее изделие на гипсовом (воздушном) вяжущем состоит из обладающего достаточно большой растворимостью СаS04·2Н2О, и поэтому оставшаяся вода (порядка 25…45%) ослабляет гипсовый камень. После высушивания гипсовых образцов и изделий (температура сушки не должна превышать 65С) ихпрочность возрастает в 2…2,5 раза.

12 Вопрос

Все гипсовые вяжущие по степени измельчения делятся на три вида: грубого, среднего и тонкого помола. Степень измельчения (помола) определяется просеиванием навески гипса через сито № 02 (размер ячейки сита в свету 0,2 мм). От тонкости помола в значительной степени зависят такие свойства, как количество воды для нормальной густоты теста, сроки схватывания, прочность затвердевшего гипсового камня. При смешивании вяжущего с водой образуется тесто, пластичность и консистенция которого зависят от тонкости помола гипса и количества добавленной воды. В свою очередь от количества воды зависят начало и конец схватывания, прочность гипсового камня и ряд других свойств. Поэтому свойства вяжущих изучают на тесте определенной пластичности (консистенции), которую называют нормальной густотой. На тесте нормальной густоты определяется начало и конец схватывания. Все гипсовые вяжущие в зависимости от сроков схватывания подразделяются на три вида:

• быстротвердеющие,

• нормальнотвердеющие.

• медленнотвердеющие

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при низких температурах (110-160°С). Они состоят в основном из полуводного гипса, так как дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит CaSO4-0,5H2O: CaSO4х2H2О = CaSO4·0,5H2O + 1,5Н2О.

Реакция дегидратации протекает с поглощением теплоты, для получения 1 кг полуводного гипса из двугидрата теоретически надо затратить 580 кДж.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный, формовочный и высокопрочный гипс.

Изделия, получаемые на основе гипсового вяжущего вещества, разделяют на гипсовые и гипсобетонные. Гипсовые изделия изготовляют из гипсового теста, иногда с минеральными или органическими добавками для улучшения технических свойств готовой продукции, гипсобетонные — из смеси с применением мелкозернистых и крупных пористых заполнителей: минеральных — шлака, ракушечника, туфового и пемзового заполнителя и других и органических — древесных опилок, древесной шерсти, камыша и т. п.

Гипсовые и гипсобетонные изделия могут быть сплошные и пустотелые (объем пустот более 15%), армированные и неармированные. По назначению их делят на панели и плиты перегородочные; листы обшивочные (гипсовая сухая штукатурка); камни стеновые; изделия перекрытий; теплоизоляционные материалы; архитектурно-декоративные детали. Изготовление гипсовых и гипсобетонных изделий предусматривает все операции, присущие технологии ИСК, а именно: подготовка и дозирование составляющих, приготовление гипсового теста или гипсобетонной смеси, формование изделий, освобождение их от Форм и сушка. Бетоны на основе строительного гипса благодаря ряду ценных свойств вяжущего вещества (быстрое твердение в обычных условиях и способность легко формоваться) являются перспективными при изготовлении крупноразмерных элементов для сборного строительства. Они характеризуются низкой теплопроводностью и звукопроводностью (при относительно малой средней плотности), имеют достаточную прочность, легко поддаются механической обработке и окрашиваются в различные цвета. К недостаткам изделий из гипса и гипсобетона следует отнести низкую водостойкость, гигроскопичность, хрупкость и малую прочность при изгибе. Такие изделия и конструкции нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60%.

Гипсобетонные панели широко используют в строительстве для устройства перегородок, санитарно-технических кабин, оснований под полы и других деталей.

Гипсобетонные плиты изготовляют из гипсового теста или растворных и гипсобетонных смесей. Они могут быть сплошными и пустотелыми, с размерами 0,8x0,4 м при толщине 80... 100 мм. Гипсобетонные плиты применяют для устройства перегородок и в качестве огнезащитной облицовки деревянных конструкций.

Листы гипсокартонные (сухая гипсовая штукатурка) представляют собой отделочный материал, состоящий из тонкого слоя затвердевшего гипсового теста с некоторым количеством в нем наполнителя и технической пены, оклеенного картоном. Картон как бы армирует гипсовое тесто (сердечник), повышает прочность изделия и позволяет вести отделку стены без особой подготовки. Пена уменьшает среднюю плотность гипсового сердечника до 900 кг/м3 и ниже. При изготовлении сухой гипсовой штукатурки используют также различные добавки, которые вводят с целью регулирования сроков схватывания гипса, получения пористой структуры и лучшего сцепления гипсовой массы с картоном.

Гипсовые обшивочные листы изготовляют на прокатных конвейерных установках по следующей технологической схеме. Предварительно приготовленное гипсовое тесто поступает в мешалку и перемешивается с устойчивой технической пеной.

Полученный пеногипс выливают на лист картона, движущийся вместе с резиновой лентой транспортера, и покрывают сверху другим листом. После этого гипсовая масса, покрытая картоном, протягивается между формующими валками, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном толщине сухой штукатурки. Пройдя между формующими валками, гипсокартонная лента вместе с транспортером продолжает двигаться к обрезному устройству и во время движения отвердевает. После отвердевания она разрезается на листы требуемой длины, которые затем поступают в многоярусные сушила. Просушенные обшивочные листы отправляют на склад готовой продукции.

Гипсовые облицовочные листы применяются для обшивки внутренних стен перегородок и потолков промышленных и гражданских зданий с относительной влажностью воздуха не более 60%. Их крепят к облицуемой поверхности специальными мастиками, изготовленными на битумной, казеиновой или гипсовой основах.

Гипсобетонные камни для наружных стен изготовляют сплошными и пустотелыми. Такие камни могут быть использованы для кладки стен неответственных зданий.