§ 1. Виды гипсовых вяжущих веществ
Гипсовые вяжущие вещества — это воздушные вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита и получаемые тепловой обработкой сырья и помолом.
Сырьем для получения гипсовых вяжущих чаще всего служит горная порода гипс, состоящая преимущественно из минерала гипса CaS04-2H20. Используют и ангидрит CaSO.}, отходы промышленности (фосфогипс — от переработки природных фосфатов в суперфосфат, борогипс и др.).
Гипсовые вяжущие вещества подразделяются в зависимости от температуры тепловой обработки на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.
Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при низких температурах (110 — 180°С). Они состоят в основном из полуводного гипса, так как дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит.
К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам оптом строительный, формовочный и высокопрочный гипс.
Строительный гипс изготовляют низкотемпературным обжигом гипсовой породы (гипсового камня) в варочных котлах или печах. В первом случае гипсовый камень сначала размалывают, а потом в виде порошка нагревают в котлах. Имеются промышленные установки, в которых совмещены помол и обжиг. При обжиге в незамкнутом пространстве вода выделяется и удаляется в виде пара.
Строительный гипс состоит в основном из кристаллов р-модификации CaSO4-0,5H2O, содержит также некоторое количество ангидрита (CaS04) и частицы неразложившегося сырья (CaSCv2H20). По срокам схватывания гипсовые вяжущие делят на три группы: А — быстросхватывающиеся (2 — 15 мин)*, Б — нормально схватывающиеся (6 — 30 мин) и В — медленно схватывающиеся (начало схватывания не ранее 20 мин). Предел прочности стандартных образцов, изготовленных из гипсового теста нормальной густоты, через 2 ч должен соответствовать данным, приведенным в табл. 24.
Таблица 24 Прочностные характеристики строительного гипса
Показатели прочности |
Марки |
||
Г-5 |
Г-6 |
Г-7 |
|
При сжатии, МПа, не менее При изгибе, МПа, не менее |
5,0 2,5 |
6,0 3,0 |
7,0 3,5 |
Примечание. ГОСТ 125 — 79 разделяет все гипсовые вяжущие по прочности на 12 марок: от Г-2 до Г-25.
Высокопрочный гипс получают термической обработкой высокосортного гипсового камня в герметичных аппаратах под давлением пара. Он состоит в основном из а-модификации полуводного сульфата кальция, более активной, чем ^-модификации. Поэтому прочность высокопрочного гипса при сжатии 15 — 25 МПа значительно превышает прочность строительного гипса. Из него изготовляют элементы стен и сборных перегородок, камни для стен.
Формовочный гипс состоит в основном из р-модификации полугидрата. Он содержит незначительное количество примесей и тонко размалывается. Применяют в керамической и фарфорофаянсовой промышленности для изготовления форм.
Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества изготовляют путем обжига гипсового камня при высоких температурах 600 — 900°С, поэтому они состоят преимущественно из ангидрида CaS04, который частично подвергается термической диссоциации с образованием СаО. Небольшое количество окиси кальция в составе вяжущего играет роль активизатора процесса химического взаимодействия ангидритового вяжущего с водой. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П. П. Будникова) I помолом природного ангидрита с активизаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).
Высокообжиговый гипс (в отличие от строительного гипса)! медленно схватывается и твердеет, но его водостойкость и прочность при сжатии выше — 10 — 20 МПа. Поэтому его применяют 1 при устройстве бесшовных полов, в растворах для штукатурки и j кладки, для изготовления «искусственного мрамора».