3.3 Гипсокартон
Быстровозводимые компоненты из гипса - гипсокартон, гипсовые потолочные плиты, гипсовые волокнистые плиты и гипсовые древесноволокнистые плиты. Это легкие, пористые, сухие и не ломкие изделия. Они, как правило, сделаны из промышленного бета-полугидрата (полуводного строительного гипса). Гипсовые плиты и изделия широко используются в так называемом «сухом строительстве» (в отличие от традиционного "влажного" или «мокрого» строительства с использованием растворов и кирпичной кладки). Наиболее распространенным материалом является гипсокартон [243, 177]. Это слоистый составной материал, состоящий из гипсового сердечника. Главным является то, что гипсовая сердцевина прочно заключена в картоне и склеена. Гипсокартон стандартизирован в соответствии с DIN 18180 [244]. Плиты обычно имеют ширину 1,25м, длину от 2 до 6 м и толщину от 9,5 мм до 25 мм. Гипсовые плиты непрерывно производятся на конвейерных лентах и сразу же разрезаются по размерам, края плит склеиваются. Современные станы работают на скоростях свыше 100 м/мин (в Японии достигнута скорость 200 м/мин). Это предъявляет высокие требования к вяжущему веществу. Первоначально суспензия гипса должна быть жидкой, затем гипсовое вяжущее должно быстро затвердеть в течение нескольких минут в прочное поризованное гипсовое тело. Обычные гипсокартонные плиты, как правило, не нуждаются в химических добавках кроме воздухововлекающих агентов, необходимых для уменьшения плотности затвердевшего гипса, и повышения прочности клея для склеивания картонной коробки. Распространенный состав раствора для гипсокартонных плит приведен в таблице 3.5.
Гипсокартон широко используется в дизайне интерьера, чтобы создать более легкие разделительные монтажные стены (рисунок 3.10) в строительстве, жилых и панельных домов, используется также и для настенных и потолочных покрытий, для производства различных специальных пластин, таких как теплоизоляционные панели, сухие элементы стяжки. В США гипсокартон также используется в качестве водостойкой основы (оплетка) для сайдинга сборных домов. Современные гипсокартонные заводы имеют мощность 20-40 млн. м2/год гипсокартона. Для его использования требуется 150000-300000 т/год штукатурной смеси [184]. На рисунке 3.9 показана схема завода по производству гипсокартона.
Гипсокартон, гипсовые потолочные плитки и гипсовые волокнистые плиты являются эффективными изделиями из гипса, которые стали широко использовать, главным образом, в Европе и Северной Африке. Они используются для строительства легких перегородок, для облицовки потолков и стен, а также в сухом дизайне интерьера. Гипсоволокнистые листы (ГВЛ), которые состоят из однородной смеси гипса и целлюлозного волокна, также используются в специальных способах изготовления плиток и плат для промышленной мебели и для многих других целей. Промышленная установка для изготовления стеновых и потолочных панелей имеет мощность до 1 млн. м2/год (потребность в штукатурке составляет около 50000 т/год) или гипсовые волокнистые плиты до 10 млн. м2/год (штукатурки нужно около 50000 т/год) [184].
Таблица 3.5 - Основные компоненты и их удельный расход для гипсокартона толщиной 12,5мм, вода/гипс значение = 0,68
-
Компонент
Расход, кг/м2 поверхности панели
Алебастр (гипс)
17,4
Вода затворения
4,44
Пенная вода
0,9
Пенообразователь
0,007
Крахмал
0,032
Дигидрат (затравка) ускоритель
0,126
Ускоритель K2SO4
0,0139
Замедлитель схватывания
0,0005
Пластификатор (ЛСТ)
0,0119
Плита влажная
13,2
Плита сухая
9,3
Для изготовления специального акустического тяжелого гипсокартона с плотностью 800 - 1200 кг/м3 используют низкое водо-гипсовое (В/Г) отношение. Для того, чтобы поддерживать растекаемость этой богатой вяжущим веществом гипсовой суспензии, и тем самым обеспечить обрабатываемость, используются такие диспергаторы, как лигносульфонат аммония, НФС и новейшие поликарбоксилаты.
Изготавливают также специальные огнезащитные гипсокартонные листы (так называемые "Противопожарные доски"). В гипсовом сердечнике они содержат стекловолокно и вместо обычной картонной бумаги имеют подкрепление из стекловолокна в качестве верхнего слоя.
1 - подача нижнего слоя картона, который образует видимую сторону гипсокартонной плиты, 2-3 - подача суспензии гипса с распределением через формовочную станцию с одновременной подачей верхнего слоя картона, 4-5 установка секции с ножницами, как резак, 6-8 поворотный стол с подачей сырых листов в мульти-сушилку, 9-11 – выход плит с обработкой краев и комплектацией изделий
Рисунок 3.9 - Схема технологической линии по производству гипсокартона [177]
Рисунок 3.10 - Использование гипсокартона в «сухом строительстве»