8.Теория твердения полуводного гипса.

Твердение вяжущего заключается в постепенном превращении пластичного теста в камнеподобную массу. Процесс твердения сопровождается радом химических и физико-химических превращений.

Началом твердения является схватывание. В процессе схватывания пластичная масса начинает уплотняться, густеть – это начало схватывания. Затем масса окончательно теряет подвижность, но не обладает существенной прочностью – это конец схватывания. Дальнейшие химические и физико-химические превращения ведут к постепенному нарастанию прочности, то есть твердению.

С химической точки зрения твердение полуводного гипса представляет собой реакцию его гидратации:

CaSO₄*0,5H₂O + 1,5 H₂O = CaSO₄*2H₂O + Q

С физико–химической точки зрения теория твердения такова: При совмещении полугидрата с водой начинается растворение его. Далее начинается кристаллизация новообразований из насыщенного раствора. При этом возникают зародыши новой фазы, а затем происходит их рост. Однако возникновение зародышей и их рост еще не предопределяет прочности. Определяющим в получении прочности является возникновение пространственной структуры твердения, т.е. срастание отдельных кристаллов в сплошной каркас.

Изменять условия срастания можно введением в водную суспензию гипса различных добавок-модификаторов.

9.Свойства строительного и высокопрочного гипса

По свойствам эти вяжущие близки, основная разница в их прочности.

Плотность обоих вяжущих истинная 2,6-2,75; Насыпная 800-1100 кг/м³.

Водопотребность.

Для получения теста нормальной густоты из строительного гипса необходимо 50-70 % воды; а из высокопрочного – 30-40 %. Как следствие пористость изделий из строительного гипса – 40-60 % (для протекания реакции гидратации требуется 18,6%).

Снижение В/Г приводит к ухудшению его обрабатываемости и к сокращению сроков схватывания.

Снижают водопотребность введением добавок – замедлителей схватывания.

При хранении гипса в течение 2-4 недель происходит снижение его водопотребности за счет образования на поверхности полуводного гипса пленок из двуводного гипса. Поэтому иногда применяют искусственное старение обработкой паром. Влажность не должна увеличиться более чем на 0,3-0,5 %.

Сроки схватывания.

• Увеличение тонкости помола приводит к ускорению сроков схватывания

• Снижение температуры до 10 ⁰С приводит к замедлению схватывания

• Повышение температуры до 40-50 ⁰С приводит к ускорению схватывания.

• Дальнейшее повышение температуры замедляет схватывание, а при 90-100 ⁰С гипс не схватывается вообще.

• При применении заполнителей сроки схватывания замедляются.

• Введением добавок регулируют сроки схватывания

Добавки применяют – регуляторы сроков схватывания гипсовых смесей, которые делятся на 5 классов:

1 – добавки, изменяющие растворимость полугидрата и дигидрата (ускоряют или замедляют схватывание) (сильные электролиты NaCl, Na₂SO₄ и др усиливают растворимость полугидрата и ускоряют схватывание); слабые электролиты и неэлектролиты – аммиак, этиловый спирт – замедляют схватывание); NaCl – может ускорять или замедлять схватывание в зависимости от концентрации.

2 – центры кристаллизации (молотый гипсовый камень)(ускоритель схватывания)

3 – ПАВ, замедляющие процессы кристаллизации (замедлители)

4 – Вещества, образующие на зернах труднорастворимые пленки (бура, борная кислота и др.)(замедлители)

5 – комбинированные добавки (например, CaSO4*2H2O + NaCl + CCБ)

Введение добавок не только изменяет сроки схватывания, но и часто оказывает влияние на прочность. Увеличение прочности происходит при введении добавок, повышающих растворимость полугидрата.

Гипсовые вяжущие в зависимости от сроков схватывания бывают следующих видов:

А – быстротвердеющие (начало схватывания не ранее 2 -ин, конец – не позднее 15 мин)

Б – нормальнотвердеющие (начало схватывания не ранее 6 мин, конец – не позднее 30 мин)

В – медленнотвердеющие (начало схватывания не ранее 20 мин, конец – не нормируется).

Прочность

Гипсовые вяжущие в зависимости от предела прочности на сжатие бывают марок:

Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. (МПа)

Прочность гипса при полном высушивании возрастает в 2-2,5 раза.

Сушат изделия при температуре не выше 60 0С.

Определяющим прочность фактором является В/Г

Механическое уплотнение очень эффективно повышает плотность и прочность гипса.

Водостойкость

К размягчения – 0,3-0,45

Деформативность

При твердении первоначально гипс увеличивается в объеме (строительный – 0,05-0,15 %). Далее дает некоторую усадку.

Гипсовые изделия обладают повышенной ползучестью, особенно при изгибающих нагрузках.

Другие свойства

Гипс имеет незначительную адгезию к заполнителям.

Гипс огнестоек

Обладает малой теплопроводностью

Сталь быстро коррозирует в гипсовой среде (рн=6,5-7,5 – нейтральная среда)