46. Особенности гипсовых вяжущих. Области применения. Процессы, происходящие при твердении гипсовых вяжущих.
Гипсовыми вяжущими материалами называют тонко измельченные продукты термической обработки естественных или искусственных разновидностей сульфата кальция, способные после затворения водой схватываться, твердеть и превращаться в камень на воздухе.
В качестве основного сырья для производства этих видов вяжущих используют природный гипсовый камень – двуводный сульфат кальция CaSО4∙2Н2O. При его обжиге в соответствующих условиях образуются продукты, являющиеся основой всех вышеперечисленных гипсовых вяжущих материалов.
Особенностью полуводного гипса по сравнению с другими вяжущими является его способность при твердении увеличиваться в объеме (до 1 %). Так как увеличение объема происходит в еще окончательно не схватившейся массе, то она хорошо уплотняется и заполняет форму. Это позволяет широко применять гипс для отливки художественных изделий сложной формы.
Недостатками затвердевших гипсовых вяжущих являются значительные деформации под нагрузкой (ползучесть) и низкая водостойкость. Для повышения водостойкости гипсовых изделий при изготовлении вводят гидрофобные добавки, молотый доменный гранулированный шлак.
Области применения:
В штукатурных работах применяют гипсовые вяжущие всех марок, среднего и тонкого помола, нормального и медленного твердения. Добавка гипсовых вяжущих ускоряет схватывание известково-песчаных растворов и повышает прочность штукатурного слоя, придает его поверхности гладкость и белизну.
Гипсовые вяжущие марок Г-2. Г-7 применяют для изготовления гипсовых деталей и гипсобетонных изделий - панелей для перегородок, листов сухой штукатурки, для приготовления растворов для внутренней штукатурки и получения гипсоцементно-пуццолановых вяжущих.
Гипсовые вяжущие марок Г-5. Г-25 тонкого помола с нормальными сроками схватывания применяют для изготовления форм и моделей фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий.
Гипсовые вяжущие служат основой для приготовления мастик для приклеивания листов сухой штукатурки.
Твердение гипсового вяжущего:
По теории А. А. Байкова процессы твердения полуводного гипса, а также других минеральных вяжущих, образующих гидратные соединения, делятся на три периода.
В первом периоде, начинающемся с момента смешения гипса с водой, растворяется полуводный гипс и образуется его насыщенный раствор. При смешивании гипса с водой идет процесс гидратации:
Во втором периоде вода взаимодействует с полуводным гипсом с присоединением ее к твердому веществу. Это приводит к образованию двуводного гипса CaS04-2H20 в виде высокодисперсных кристаллических частичек и образованию коллоидной массы в виде геля.
Образующийся двуводный гипс ввиду малой растворимости быстро насыщает раствор, который вскоре становится пересыщенным и переходит в коллоидное состояние. Появление новых порций двуводного гипса вызывает процесс кристаллизации, происходит схватывание, срастание кристаллов CaS04-2H20 между собой.
В третьем периоде частички двугидрата коллоидных размеров пере- кристаллизовываются с образованием более крупных кристаллов, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности. В качестве замедлителей схватывания используют столярный клей, сульфитноспиртовую барду, которые за счет адсорбции образуют на поверхности гипса защитную пленку, препятствующую гидратации гипса. В качестве ускорителей схватывания применяют молотый природный гипс, служащий центрами кристаллизации, или поваренную соль (NaCl), повышающую растворимость гипса в воде.