72. Гипсовые вяжущие материалы, их производство и назначение.

Гипсовые вяжущие вещества — это воздушные вяжущие, получаемые в результате тепловой обработки сырья и его помола и состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень (CaSO4-2H2O) и природный ангидрит (CaSO4), а также отходы химической промышленности, содержащие серно­кислый кальций,— фосфогипс (при переработке природных фос­фатов в суперфосфат), борогипс и др.

В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие вещества подразделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые. Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают тепловой обработкой двуводного гипса CaSO4-2H2O при низких температурах (110...160 °С) с частичной его дегидратацией и переводом в полуводный гипс CaSO4-0,5H2O. Высокообжиговые (ангидритовые) гипсовые вяжущие изготавливают путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600...900 °С) с полной потерей им химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция — ангидрита. К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс, к высокообжи­говым — ангидритовый цемент и эстрих-гипс. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П.П. Будникова) — помолом природного ангидрита с активаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).

Строительный гипс состоит преимущественно из полуводного гипса и представляет собой тонкоизмельченный продукт термической обработки гипсового камня при температуре 110... 160 °С. При этом двуводный гипс дегидратируется по реакции: CaSO4-2H2O = = CaSO4-0,5H2O+1,5H2O. Основные стадии технологического процесса производства строительного гипса: дробление, помол, теп­ловая обработка (дегидратация) гипсового камня. Имеется несколько технологических схем производства строительного гипса: в одних помол гипсового камня предшествует обжигу, в других он производится после обжига, в третьих помол и обжиг совмещаются в одном аппарате (обжиг гипса во взвешенном состоянии). Тепло­вая обработка гипсового камня может производиться в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных или других мельницах. Наиболее распространена схема производства строительного гипса с применением варочных котлов.

В зависимости от степени помола различают вяжущие грубого, среднего и тонкого помола.

Марка гипсовых вяжущих характеризует прочность при сжатии образцов-балочек в возрасте 2 ч после затворения вяжущего водой.

В процессе твердения при смешивании порошка гипса с водой полуводный гипс начинает растворяться и гидратироваться, превра­щаясь снова в двуводный гипс по реакции: CaSO4'0,5H2O + + l,5H2O = CaSO4-2H2O. Образовавшийся CaSO4-2H2O выпадает из раствора в виде дисперсных (коллоидных) частиц. При прев­ращении коллоидных частиц в кристаллы тесто загустевает (схва­тывается). В дальнейшем кристаллы CaSO4-2H2O срастаются, образуя прочный гипсовый камень.

Применяется строительный гипс для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий и материалов для внутрен­них элементов зданий и сооружений (перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, для декоративных и отделочных мате­риалов). Указанные изделия характеризуются небольшой плот­ностью, несгораемостью и рядом других ценных свойств, но при увлажнении прочность их снижается. Наряду с гипсовыми вяжу­щими общестроительного назначения выпускают вяжущие для фарфоро-фаянсовой, керамической, машиностроительной и меди­цинской отраслей промышленности, обладающие специфическими свойствами. Хранят гипс в закрытых сухих помещениях или ларях, транспортируют в контейнерах или крытых вагонах