Задание 1. Определение температуры варки гипса Приборы и реактивы

Природный гипсовый камень. Сито с сеткой № 02; сушильный шкаф; электрическая печь; металлический сосуд емкостью 300…400 см³; технические весы с разновесами; термометр со шкалой до 200 °C; штатив.

Порядок выполнения работы

Природный гипсовый камень необходимо помолоть до остатка на сите с сеткой № 02 по ГОСТ 6613-86 (см. прил.) не более 20% и высушить до постоянной массы при температуре (50  5) °C.

Высушенную пробу гипса в количестве 50 г помещают на сито № 02 с поддоном и просеивают. Остаток на сите взвешивают и выражают в процентах от массы просеиваемой пробы. Результаты испытания записывают в табл. 21.

Таблица 21

Результаты испытания

Навеска гипса, г	Остаток на сите с сеткой № 02
	г	%

Навеску 200 г молотого и высушенного гипсового камня помещают в металлический сосуд. Сосуд с навеской устанавливают на электрическую печь. Термометр, закрепленный в штативе, опускают в материал таким образом, чтобы конец его не доставал дна. С термометром следует обращаться осторожно, чтобы не разбить. В процессе нагрева аккуратно термометром перемешивают гипсовый порошок. Замеры температуры производят через каждые 5 мин. Результаты заносят в лабораторный журнал (табл. 22).

Процесс варки заканчивают, когда температура после некоторого постоянства начинает вновь подниматься.

Таблица 22

Результаты измерений

Показатель	Значение
Время от начала варки, мин	0	5	10	15	и т.д.
Температура, °C

По полученным данным строят график режима варки. По кривой определяют характерные участки (почти горизонтальные площадки), соответствующие процессу обезвоживания и испарения «отщепленной» кристаллизационной (гидратной) воды при образовании полуводного гипса. Отмечают также температуру, при которой происходят внешние изменения состояния обжигаемого материала: «кипение» массы, снижение ее уровня («осадка» гипса) и т. д. После обжига и остывания материала до 20…25 °C определяют массу полученного продукта. Рассчитывают содержание гидратной воды , удаленной в процессе термической обработки гипсового камня:

,

где m₁ – масса гипсового камня, г; m₂ – масса полученного продукта, г.

Задание 2. Определение содержания гидратной воды Приборы и реактивы

Молотый и высушенный гипсовый камень. Фарфоровый тигель; аналитические весы; муфельная печь.

Порядок выполнения работы

Полное обезвоживание гипса происходит при температуре > 300 °C по реакции CaSO₄·2H₂O  CaSO₄ + 2H₂O_пар. Содержание гидратной воды определяют путем прокаливания предварительно высушенного гипсового камня.

Берут навеску гипса около 1 г на аналитических весах и помещают в предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешенный фарфоровый тигель, который ставят в муфельную печь. Нагревают до температуры 400 °C в течение 2 ч. Прокаливание повторяют до получения постоянной массы. Содержание гидратной воды в гипсовом камне , мас. %, вычисляют по формуле:

,

где m₁ – масса навески гипса до прокаливания, г; m₂ – масса навески после прокаливания, г.

Содержание гидратной влаги, оставшейся в готовом продукте , %:

.

Выход готового продукта из 1 кг сырья , кг:

.

Оптимальной температурой тепловой обработки для получения строительного гипса из сырья является то минимальное значение, при котором гипс состоит из полугидрата.

Вопросы для самопроверки

1. На какие виды делят гипсовые вяжущие в зависимости от условий обжига?

2. Каким образом получают, из чего состоят и чем отличаются низкообжиговые и высокообжиговые гипсовые вяжущие?

3. Перечислите низкообжиговые и высокообжиговые гипсовые вяжущие.

4. Охарактеризуйте сырьевые материалы для получения гипсовых вяжущих.

5. На какие сорта делится природный гипсовый камень по содержанию двуводного сульфата кальция?

6. Перечислить модификации сульфата кальция и условия их образования.

7. Какой модификацией представлен строительный гипс?

8. Каким образом получают α- и β-модификации полуводного сульфата кальция?

9. Какими свойствами обладают α- и β-модификации полуводного гипса и почему?

10. Перечислите факторы, влияющие на температуру обжига строительного гипса.

11. Почему следует добиваться шаровидной формы частиц природного гипсового камня при помоле?

12. Можно ли получить в продукте обжига две модификации полугидрата сульфата кальция одновременно?

13. Объясните механизм действия интенсификаторов варки строительного гипса.

14. Как определяется температура варки гипса?

15. Объясните, почему нарушение режима варки влияет на качество готового продукта?