Вяжущие вещества воздушного твердения

1. Гипсовые вяжущие вещества. 2

1.1. Классификация гипсовых вяжущих 2

1.2. Сырьё для производства гипсовых вяжущих веществ: 3

1.3.Физико-химические процессы, происходящие при обжиге гипсового сырья 4

1.4. Низкообжиговые гипсовые вяжущие. 9

Обжиг гипсового камня в гипсоварочном котле. 16

1.4.2. Формовочный гипс. 25

1.4.3. Высокопрочный гипс. 26

1.5. Высокообжиговые гипсовые вяжущие. 30

1.5.1. Ангидритовый цемент. 30

1.5.2 Эстрих-гипс. 31

Вяжущие вещества воздушного твердения

1. Гипсовые вяжущие вещества.

Гипсовые вяжущие вещества – это воздушные вяжущие вещества, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые тепловой обработкой сырья и помолом.

1.1. Классификация гипсовых вяжущих

Гипсовые вяжущие вещества подразделяются в зависимости от температуры тепловой обработки на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой сырья при низких температурах (110…180 ⁰С). Они состоят из полуводного гипса, т.к. дегидратация сырья при этих температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрат:

CaSO₄ ^. 2H₂O→CaSO₄ ^. 0,5H₂O+1,5H₂O;

К низкообжиговым гипсовым вяжущим относятся: - строительный гипс; - формовочный гипс; - высокопрочный гипс.

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества изготавливают путём обжига сырья при высоких температурах 600…900 ⁰С. Они состоят преимущественно из ангидрита или ангидрита и частичной его диссоциацией с образованием СаО.

К высокообжиговым гипсовым вяжущим относятся ангидритовый цемент и эстрихгипс.

C

600⁰С

900⁰С

aSO₄ ^. 2H₂O → CaSO₄+2H₂O

CaSO₄ ^. 2H₂O → CaSO₄+CaO+2H₂O

1.2. Сырьё для производства гипсовых вяжущих веществ:

1) Гипсовый камень - природный двуводный гипс, природный двуводный сернокислый кальций. Это мономинеральная осадочная горная порода, состоящая из крупных и мелких кристаллов двуводного сернокислого кальция CaSO₄ ^. 2H₂O. По внешнему виду и строению горной породы различают кристаллический прозрачный гипс, гипсовый шпат и зернистый гипс (алебастр). Растворимость гипсового камня 2,05 г/л (по CaSO₄), плотность: ρ = 2200-2400 кг/м³, средняя плотность: ρ_m = 1200-1400 кг/ м³. Характеристика гипсового камня представлена в таблице 1, приложении 1.

Характеристика гипсового камня (ГОСТ 4013)

Таблица 1

Сорт	I	II	III	IV
Содержание CaSO42H2O не менее, %	95	90	80	70

Химический состав двуводного гипса: CaO – 32,5 % SO₃ – 46,51 % H₂O – 20,93 % Содержание в двуводном гипсовом камне: ангидрита CaSO₄ – 79,07 %, воды H₂O – 20,93 %.

Гипсовые породы содержат примеси глины, песка и известняка, битуминозных веществ и др.

2) Природный ангидрит – горная порода осадочного происхождения, состоящая преимущественно из безводного сернокислого кальция CaSO₄ (табл. 2). Порода более плотная и прочная, чем двуводный гипс, плотность ρ=2900-3100 кг/м³, твердость – 3, растворимость – 1 г/л. Характеристика природного ангидрита представлена в табл. 2

Характеристика ангидрита

Таблица 2

Природный ангидрит	Содержание, %		Химический состав, %
	CaSO4	H2O	CaO	SO3	H2O
CaSO4	100	-	41,18	58,82	-

3)Отходы производства:

Фосфогипс – отход от переработки фосфатов (апатита и фосфорита). Фосфогипс на 80…98% состоит из двуводного сульфата кальция с примесями фосфатов и кремнезема. Влажность фосфогипса составляет около 30%.

Борогипс – отход от производства боратов. Состоит из 76…80 % двуводного сульфата кальция и примесей кремнезема. Представляет собой пастообразную массу с влажностью 43…45 %.