Гіпсові в'яжучі речовини

Гіпсові в'яжучі речовини (ДСТУ Б В. 2.7-82-99) – складаються головним чином з напівводяного гіпсу чи ангідриду.

Сировиною для одержання гіпсових в'яжучих найчастіше служить природний гіпсовий камінь, що переважно складається з мінералу гіпсу СаSО4 • 2Н2О а також ангідрит СаSО4, відходи промисловості (фосфогіпс, борогіпс).

В основу класифікації гіпсових в'яжучих покладена температура теплової обробки.

Низьковипалювальні гіпсові в'яжучі виготовляють тепловою обробкою природного гіпсу при температурі 110-180оС. При зазначеному температурному режимі відбувається дегідратація сировини з одержанням напівгідрату СаSО4 • 0, 5 Н2О:

СаSО4 • 2Н2О СаSО4 • 0, 5Н2О + 1, 5Н2О.

До низьковипалювальних гіпсових в'яжучих відносять будівельний, високоміцний і формувальний гіпс.

Будівельний гіпс складається в основному з кристалів -модифікації

СаSО4•0, 5Н2О, містить частки сировини, що не розклалася, і незначну кількість CaSО4. Його одержують у варочних чи казанових печах. Міцність при стиску складає 10-12 МПа.

Високоміцний гіпс одержують термічною обробкою високосортного гіпсового каменю в герметичних апаратах під тиском пари. Зазначена технологія дозволяє одержати більш активну α -модифікацію напівводяного сульфату кальцію СаSО4 • 0, 5Н2О, тому міцність високоміцного гіпсу при стиску 15-25 МПа.

Формувальний гіпс застосовується для виготовлення форм у керамічній і фарфоро-фаянсової промисловості, містить незначну кількість домішок, в основному складається з модифікації напівгідрату.

Високовипалювальні гіпсові в'яжучі (естрих-гіпс) одержують шляхом випалу гіпсового каменю при високих температурах 600-900оС.

При вказаній температурній обробці сировини відбувається повна дегідратація з утворенням ангідриту СаSО4:

СаSО4 • 2Н2О СаSО4 + 2Н2О.

Високовипалювальний гіпс, на відміну від будівельного, повільно схоплюється і твердіє, але його водостійкість і міцність при стиску вище (10-20 МПа).

Технічні характеристики гіпсових в'яжучих оцінюються визначенням тонкості помелу, водопотреби, строків тужавлення, міцності при згині й стиску, водостійкості.

Істинна щільність гіпсових в'яжучих – 2, 6...2, 75 г/см3;

Насипна щільність – 800...1100 кг/м3;

Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу 180±5 мм).

Для отримання тіста нормальної густоти з -модифікації СаSО4•0, 5Н2О потрібно 50...70% води, а з α -модифікаціі СаSО4•0, 5Н2О - 30...40%.

Строки тужавлення. За строками тужавлення гіпсові в'яжучі поділяють на три групи: А – швидкотверднучі (з початком тужавлення не раніше 2 хв. і кінцем не пізніше -15 хв.), Б – нормальнотверднучі (з початком тужавлення не раніше 6 хв. і кінцем – не пізніше 30 хв.), В – повільнотверднучі (початок тужавлення не раніше 20 хв.).

Міцнісні показники гіпсових визначають випробуванням зразків балочок розмірами 40x40x160 мм з гіпсового тіста стандартної консистенції через 2 години після виготовлення.

Для гіпсових в'яжучих встановлено 12 марок за міцністю при стиску (МПа): Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25, де цифра означає нормовану межу міцності при стиску.

Маркування гіпсу здійснюється з урахуванням його міцності, строків тужавлення та тонкості помелу, наприклад гіпсова в'яжуча речовина з позначкою Г-5-А-ІІ ДСТУ Б В 2.7-82-99 відповідає марці Г-5, є швидкотверднучою і характеризується середньою тонкістю помелу.

Водостійкість гіпсових виробів є невисокою: коефіцієнт розм’якшення становить 0, 35...0, 4.

Гіпсові в’яжучі застосовують для виготовлення гіпсобетонних виробів(перегородкові панелі), сухої штукатурки, штукатурних розчинів, гіпсоцементнопуццоланових в'яжучих (ГЦПВ) а також для виробництва ГКЛ(гіпсокартонніх листів).

7. Теплостійкість — це здатність матеріалу витримувати нагрівання до певної температури (нижчої за температуру плавлення) без переходу в пластичний стан.

Термічна стійкість — це здатність матеріалу витримувати навперемінне нагрівання й охолодження (певний цикл) без руйнування. Стійкими до різких змін температур мають бути матеріали для футерування (внутрішньої кладки) пічних агрегатів.

Термічна стійкість залежить від ступеня однорідності матеріалу, його природи й показника температурного коефіцієнта розширення, причому чим останній менший, тим вища термічна стійкість матеріалу.

8. В основу класифікації гіпсових в'яжучих покладена температура теплової обробки.

Низьковипалювальні гіпсові в'яжучі виготовляють тепловою обробкою природного гіпсу при температурі 110-180^оС. При зазначеному температурному режимі відбувається дегідратація сировини з одержанням напівгідрату СаSО₄ · 0, 5 Н₂О:

СаSО₄ · 2Н₂О СаSО₄ · 0, 5Н₂О + 1, 5Н₂О.

До низьковипалювальних гіпсових в'яжучих відносять будівельний, високоміцний і формувальний гіпс.

Будівельний гіпс складається в основному з кристалів -модифікації

СаSО₄ · 0, 5Н₂О, містить частки сировини, що не розклалася, і незначну кількість CaSО₄. Його одержують у варочних чи казанових печах. Міцність при стиску складає 10-12 МПа.

Високоміцний гіпс одержують термічною обробкою високосортного гіпсового каменю в герметичних апаратах під тиском пари. Зазначена технологія дозволяє одержати більш активну α -модифікацію напівводяного сульфату кальцію СаSО₄ · 0, 5Н₂О, тому міцність високоміцного гіпсу при стиску 15-25 МПа.

Формувальний гіпс застосовується для виготовлення форм у керамічній і фарфоро-фаянсової промисловості, містить незначну кількість домішок, в основному складається з модифікації напівгідрату.

Високовипалювальні гіпсові в'яжучі (естрих-гіпс) одержують шляхом випалу гіпсового каменю при високих температурах 600-900^оС.

При вказаній температурній обробці сировини відбувається повна дегідратація з утворенням ангідриту СаSО₄:

СаSО₄ · 2Н₂О СаSО₄ + 2Н₂О.

Високовипалювальний гіпс, на відміну від будівельного, повільно схоплюється і твердіє, але його водостійкість і міцність при стиску вище (10-20 МПа).

Технічні характеристики гіпсових в'яжучих оцінюються визначенням тонкості помелу, водопотреби, строків тужавлення, міцності при згині й стиску, водостійкості.

Істинна щільність гіпсових в'яжучих – 2, 6...2, 75 г/см³;

Насипна щільність – 800...1100 кг/м³;

Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу 180±5 мм).

Для отримання тіста нормальної густоти з -модифікації СаSО₄ · 0, 5Н₂О потрібно 50...70% води, а з α -модифікаціі СаSО₄ · 0, 5Н₂О - 30...40%.

Строки тужавлення. За строками тужавлення гіпсові в'яжучі поділяють на три групи: А – швидкотверднучі (з початком тужавлення не раніше 2 хв. і кінцем не пізніше -15 хв.), Б – нормальнотверднучі (з початком тужавлення не раніше 6 хв. і кінцем – не пізніше 30 хв.), В – повільнотверднучі (початок тужавлення не раніше 20 хв.).

9. Істинна щільність r (г/см³, кг/м³) – маса одиниця об'єму абсолютно щільного матеріалу. Якщо маса матеріалу m, а його обсяг V_а – його обсяг у щільному стані, то

r = m/Vа;

середня щільність Ро _о (г/см³, кг/м³) – маса одиниці об'єму матеріалу в природному стані (з порами і дефектами):

Ро _о = m/V.

Середня щільність матеріалу завжди менше істиною щільності. Наприклад: середня щільність легкого бетону – 500-1800 кг/м³, а його істинна щільність – 2600 кг/м³;

відносна щільність d виражає щільність матеріалу стосовно щільності води і є безрозмірною величиною;

насипна щільність Ро_н (г/см^3, кг/м³) – маса одиниці об'єму пухко насипаних зернистих чи волокнистих матеріалів (цемент, пісок, щебінь і т.д). Якщо маса матеріалу m, а V_н – його обсяг у пухко насипному стані, то

_Рон = m/Vн;