Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МЕТ ТПСМ посл.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.58 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 10 изучение свойств гипсового вяжущего

Цель работы: освоить методику определения физико-механических свойств гипсового вяжущего. Определить вид и марку гипсового вяжущего.

Теоретические сведения

Гипсовые вяжущие являются воздушными вяжущими веществами, которые после смешения с водой твердеют и длительно сохраняют прочность только на воздухе.

Гипсовые вяжущие, получаемые путем обработки гипсового сырья до полугидрата сульфата кальция, должны соответствовать техническим требованиям ГОСТ 125-79 (см. прил.). Методы испытаний регламентированы ГОСТ 23789-79 (см. прил.).

Тонкость помола гипсового вяжущего характеризуется остатком на сите № 02 (размер отверстия в свету 0,2 мм) в процентах от массы просеиваемой пробы. По тонкости помола гипсовые вяжущие делят на три вида (табл. 23).

Таблица 23

Вид гипсового вяжущего в зависимости от тонкости помола

Вид вяжущего

Индекс степени помола

Остаток на сите № 02, %, не более

Грубого помола

I

23

Среднего помола

II

14

Тонкого помола

III

2

Более тонкий помол повышает скорость схватывания и твердения гипса, но одновременно увеличивает его водопотребность.

Водопотребность – количество воды, которое необходимо ввести для получения теста нормальной густоты, рассчитывается в процентах от массы гипсового вяжущего.

Взаимодействие α- и β-модификаций полуводного сульфата кальция CaSO4·0,5H2O с водой протекает с образованием двуводного сульфата кальция CaSO4·2H2O по схеме:

Теоретически для гидратации необходимо 18,6% воды от массы гипсового вяжущего вещества. Практически α-CaSO4·0,5H2O требует для получения подвижного теста 35…45% воды, а β-CaSO4·0,5H2O – 50…70%. Избыточное количество воды, оставшееся в порах затвердевшего материала, в дальнейшем испаряется и вызывает высокую пористость гипсовых изделий, достигающую 40…60% от общего объема затвердевшего гипса. Чем меньше водопотребность, тем быстрее схватывается и твердеет гипсовое вяжущее, плотнее и прочнее получается изделие.

Сроки схватывания имеют большое значение для производства гипсовых изделий, так как отдельные процессы (приготовление массы, формование, транспортирование) могут осуществляться только в определенные сроки.

Процес схватывания выражается в том, что пластичное тесто, обладающее большой подвижностью, начинает уплотняться и густеть, что отвечает началу схватывания. В дальнейшем это тесто все больше уплотняется, теряет пластичность и постепенно превращается в твердое тело, не обладающее существенной прочностью. Этот момент соответствует концу схватывания.

В зависимости от сроков схватывания различают три вида гипсовых вяжущих (табл. 24).

Таблица 24

Вид гипсового вяжущего в зависимости от скорости схватывания

Вид вяжущего

Индекс сроков твердения

Сроки схватывания, мин

Начало, не ранее

Конец,

не позднее

Быстротвердеющее

А

2

15

Нормальнотвердеющее

Б

6

30

Медленнотвердеющее

В

20

Не нормируется

Сроки схватывания гипса зависят от свойств сырья, технологии изготовления, длительности хранения, количества вводимой воды, температуры вяжущего и воды, условий перемешивания, наличия добавок и других факторов.

Повышение температуры гипсового теста до 40…50 °C способствует ускорению его схватывания, а выше этого предела – замедлению. При температуре 90…100 °C схватывание и твердение прекращаются.

Для регулирования сроков схватывания в гипс при затворении вводят различные добавки. Для ускорения схватывания чаще всего применяют двуводный гипс CaSO4·2H2O (образует центры кристаллизации), поваренную соль NaCl и сульфат натрия Na2SO4 (усиливают растворимость полугидрата сульфата кальция в воде), вводя их в количестве 0,2…0,3% от массы полугидрата. Для замедления схватывания используют кератиновый и известково-клеевой замедлители, поверхностно-активные добавки в количестве 0,1…0,5% от массы гипса (в пересчете на сухое вещество).

Процесс твердения гипсового теста по теории А.А. Байкова делится на три периода:

1-й – растворение полуводного гипса CaSO4·0,5H2O до образования насыщенного раствора;

2-й – присоединение воды к полуводному гипсу с образованием двуводного гипса CaSO4·2H2O в виде высокодисперсных кристаллических частичек и возникновение коллоидной массы в виде геля, что сопровождается схватыванием массы;

3-й – кристаллизация и твердение – характеризуется превращением геля в кристаллической сросток, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности.

Рост прочности связан с кристаллизацией новообразований и ростом мелких кристаллов. Росту кристаллов и сращиванию их между собой способствуют испарение воды и высыхание твердеющей массы. При высыхании гипс, растворенный в испарившейся части воды, выпадает в виде кристаллов, которые сращивают ранее образовавшиеся игольчатые кристаллы двуводного гипса.

В обычных условиях твердеющий гипс высыхает медленно, поэтому твердение гипсовых изделий ускоряют путем сушки. Во избежание обратной дегидратации двуводного сульфата кальция температура материала не должна превышать 65 °C.

Прочность затвердевшего гипса зависит от тонкости помола и водопотребности гипсового вяжущего, влажности изделий, наличия добавок, условий хранения.

При хранении гипсового вяжущего на воздухе водопотребность несколько снижается, что сопровождается замедлением сроков схватывания и повышением прочности. Это объясняется образованием на поверхности полуводного гипса под действием влаги воздуха пленок из двуводного сульфата кальция. Можно производить «искусственное старение» гипса путем увлажнения его паром. Однако длительное вылеживание гипса на складах приводит к значительной гидратации полугидрата, что вызывает увеличение водопотребности, сокращение сроков схватывания и падение прочности.

Гипсовые вяжущие по пределу прочности образцов размером 40×40×160 мм при изгибе и сжатии после 2 ч твердения делят по ГОСТ 125-79 на 12 марок (табл. 25).

Таблица 25