Формула гипса строительного: Что такое гипс? Формула, виды, состав, применение

состав, пропорции, разновидности, этапы приготовления раствора из гипса

Гипс – широко распространенный в природе минерал осадочного происхождения, представляющий собой водный сульфат кальция. Химическая формула двухводного природного гипса CaSO₄*2H₂O. Этот минерал – основное сырье для изготовления альфа- и бета-гипса, используемых в строительстве.

Разновидности гипса и особенности их применения

Альфа-гипс получают при обработке природного минерала при температурах +95…+100°C. После измельчения продукта образуется высокопрочный гипс, имеющий специфические области применения.

Бета-гипс получают путем обработки сырья при температурах, примерно равных +180°C, в специализированных аппаратах. После его измельчения образуются материалы, различающиеся по назначению, которое зависит от тонкости помола:

• Тонкий порошок – наиболее распространенный в строительстве материал, называемый строительным гипсом или алебастром, по виду – это белое или сероватое порошкообразное вещество. Его применяют для заделки швов, трещин на полу, потолке и стенах помещений, устранения неровностей, при монтаже настенных, напольных и потолочных покрытий.
• Более тонкий помол – формовочный материал, применяемый при производстве керамических предметов, различных форм и макетов.
• Тонкий помол и глубокая очистка – состав, используемый в медицине.

Далее речь пойдет именно о строительном гипсе (алебастре), получаемом из природного минерала.

Положительные и отрицательные характеристики строительного гипса

Преимущества материала:

• плотная мелкозернистая структура;
• быстрые схватываемость и твердение, эти же качества в определенных ситуациях можно считать недостатками гипсового раствора, полное схватывание пластичной смеси происходит примерно через полчаса после ее приготовления;
• устойчивость к повышенным температурам;
• небольшое увеличение алебастрового раствора в объеме при застывании, что обеспечивает хорошее проникновение во все щели и поры;
• экологичность, благодаря природному происхождению и отсутствию добавок, выделяющих в окружающее пространство вредные вещества.

Этапы приготовления гипсового раствора

Быстрое схватывание пластичного материала диктует необходимость его приготовления в количестве, которое можно использовать в короткий период. Этапы изготовления раствора из гипса:

1. В посуду наливают необходимое количество воды.
2. В воду высыпают порошок тонкой струйкой.
3. Состав перемешивают инструментом из дерева, пластика, резины, нержавеющей стали. Не стоит использовать металлические лопатки с ржавчиной. Для изготовления большого количества гипсового раствора используют электродрель со специальной насадкой или строительный миксер. Размешивать состав более одной минуты не рекомендуется, поскольку может начаться процесс расслаивания теста.
4. Гипсовые частицы, проходя через слой воды, быстро смачиваются, поэтому уже через минуту будет готово гипсовое тесто, которое сразу же необходимо использовать.

 

Внимание! Если влить воду в порошок, получить однородный раствор без комков сложно или невозможно.

Пропорции компонентов гипсового раствора:

• для получения высокопрочного материала на 1 л воды берут 2 кг порошка;
• традиционный вариант, позволяющий получать смесь средней пластичности, – 1 л воды и 1,5 кг порошка;
• для обработки стен и других вертикальных поверхностей делают более жидкий раствор, приготовленный из 1 кг порошка и 1 л воды.

Замедлители пластичной смеси

В некоторых случаях возникает необходимость замедления процесса схватывания гипсового раствора для чего в состав можно ввести следующие компоненты в небольших количествах:

• клеи – костный, мездровый, обойный, ПВА;
• кератиновый замедлитель, изготавливаемый из отходов, которые образуются при переработке рогов и копыт КРС;
• казеинат кальция;
• продукты питания – сахар, молоко;
• вещества, используемые в быту, – стиральный порошок, шампунь, жидкое мыло, жидкость для мытья посуды.

Такие замедлители позволяют продлить время схватывания гипсового раствора до нескольких часов.

Гипс | antclub.ru | муравьи

«Гипсъ, ископаемое: сернокислотная известь;
пережженная, она рассыпается и,
жадно впитывая воду крепнет, стынет или мерзнет
с нею весьма быстро; алебастр.»
Из Толкового словаря Вл. Даля.

Название гипс происходит от греческого слова gipsos — гипс или мел.

Химическая формула — Ca[SO4]*2h3O.

Гипс — природный камень, один из самых распространенных в мире минералов, который образовался в результате испарения древнего океана 110 — 200 миллионов лет назад. В недрах земли гипс присутствует в виде камня — породы осадочного происхождения

нескольких разновидностей.

Гипс имеет уникальное свойство — при нагревании до 120-140°C, химически связанная вода выделяется из кристаллической решетки, образуя полуводный (Ca[SO4]*0,5h3O) гипс (полуобожженный гипс или алебастр) при более высоких температурах получается обожженный гипс (строительный гипс). Такой гипс может быть легко превращен в порошок.

И наоборот, при добавлении воды минерал связывает ее в своей кристаллической решетке, возвращая гипсу изначальную прочность. При замешивании гипса с водой происходит

химическая реакция присоединения воды к сульфату кальция, выделяется тепло, гипс переходит в твердое состояние и расширяется.

Схватывание гипса должно начинаться не ранее чем через 4 минуты после начала затворения гипсового теста, а заканчиваться не ранее чем через 6 минут и не позднее чем через 30 минут.

Схватывающуюся водогипсовую смесь нельзя уплотнять трамбованием или перемешивать, так как это вызывает разрушение кристаллического каркаса в местах контактов и раствор теряет вяжущие свойства (размолаживается). Следовательно, гипс надо использовать до начала кристаллизации

.

Начало схватывания гипса можно замедлить, добавляя в раствор известковое тесто (около 20%) или затворяя гипс горячей водой.

Различные примеси значительно влияют на физические свойства гипса. Применение дистиллированной воды улучшает физические свойства гипса, прежде всего — твердость и стабильность размеров, по сравнению с использованием водопроводной воды.

Самое большое расширение гипса при застывании наблюдается при использовании горячей водопроводной воды (0.11%), самое маленькое — при использовании

холодной дистиллированной воды (0.04%).

Марки гипса

Наименование	Прочность, МПа	Время схватывания, мин	Область применения
Строительный гипс	Г4, Г5	5-15	Для строительных элементов, для штукатурных работ
Технический гипс	Г5	5-15	Модельный, формовочный
Модифицированный гипс	Г16	20-30	Вяжущее; для заделки швов, для затирки шпаклевок, грунтовок

 

Отливка плиты для формикария

Материал в работе. ..

 

 

Формикарий
искусственный муравейник.

Строительные материалы

Если вы задались вопросом о том, что такое гипс, то должны знать, что он представляет собой минерал, относящийся к классу сульфатов. Известны две разновидности этого материала, одна из которых называется волокнистой, а другая — зернистой. Последняя является алебастром.

Блок: 1/21 | Кол-во символов: 269
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Общая информация

Гипс имеет шелковистый или стеклянный блеск, первый из которых свойственен волокнистой разновидности. Спайность совершенная в одном направлении. Материал расщепляется на тонкие пластины. Цвет может быть:

Волокнистые разновидности дают занозистый излом. Плотность материала составляет 2,3 г/см 3 . Формула гипса выглядит следующим образом: CaSO4·2h3O. По текстуре материал массивный.

Блок: 2/21 | Кол-во символов: 397
Источник: https://bestmamablog. ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Что собой представляет гипс как материал?

Его изготавливают из гипсового камня. Обжигают в печах разной температуры, а после переламывают до возникновения порошковой смеси. Поверхности, обработанные гипсом, могут поглощать ненужную влагу из воздуха, а также выделять ее при очень сухом воздухе. Относят данный материал к сульфатам. Существует два вида гипса : селенит и алебастр. Первый представляет собой волокна, а второй — зерна.

Блок: 2/10 | Кол-во символов: 437
Источник: https://lightinfom.ru/connection-and-installation/vs-chto-nuzhno-znat-o-gipse-gips-stroitelnyi-svoistva.html

Определение и основные характеристики

Строительный гипс – это природный минерал из класса сульфатов. Его химической формула CaSO4·2h3O (гидрат сульфата кальция). Так как в молекуле вещества содержится 2 атома воды, его также называют диаквасульфат кальция.

Мелкокристаллическая структура с большим количеством пор является и положительным качеством (дает легкость и устойчивость к высоким температурам), и отрицательным (не обеспечивает прочность и влагостойкость).

Оптимальная пористость изделия после отвердевания составляет 40-60%. Если она выше, изделие становится менее прочным и легко разламывается. Пористость зависит от количества воды, использованного при замешивании раствора.

Удельный вес материала – 2,6-2,75 г/см³. Плотность в рыхлом состоянии – 800-1100 г/м³, при уплотнении может достигать 1450 кг/м³.

Что представляет собой строительный гипс внешне? Это порошок довольно мелкого помола, обычно белый или сероватый, иногда с желтым или розовым оттенком. Запах очень слабый, усиливается при добавлении воды.

Жидкий раствор (тесто) представляет собой серую массу со специфическим запахом. После высыхания приобретает белый или светло-серый цвет, поверхность готового изделия гладкая на ощупь.

Гипс обладает таким количеством преимуществ, что его можно назвать поистине уникальным материалом.

• Экологичность и натуральность. Гипс — полностью природный материал, его до сих пор добывают дедовским способом. Он максимально экологичен, что ставит такое сырье на много ступеней выше любого современного стройматериала.
• Способность улучшать микроклимат. Давно замечено, что в помещениях, отделанных лепниной, дышится очень легко, даже если на улице стоит жара или льет дождь. Это легко объясняется тем, что застывший гипсовый раствор обладает способностью влагообмена: повышенная влага им впитывается, а при недостаточном количестве воды в воздухе — отдается.
•  В отличие от стекла, кожи, древесины, камня и даже металла, лепнина подлежит полному восстановлению. При грамотно выполненных ремонтных работах она может выглядеть идеально, даже если ей сто лет. Попробуйте воссоздать утраченную часть фарфоровой или каменной чаши так, чтобы она смотрелась как новая. Согласитесь, это невозможно. А вот гипсовые изделия после реставрации не содержат видимых следов работы мастера.
• Безграничные возможности декора. В умелых руках гипс принимает любые формы, на нем видны даже мельчайшие детали. Его можно окрашивать, патинировать, покрывать различными составами, придающими блеск или другие визуальные качества. Более того, он не подлежит усадке, поэтому готовый декор останется в первозданном виде ровно столько, сколько этого захочет владелец помещения.

Блок: 3/13 | Кол-во символов: 2655
Источник: https://building-ooo.ru/uncategorized/stroitelnyj-gips-opisanievidysvojstvafoto/.html

Марки и свойства строительного гипса

Нормативным документом, регламентирующим свойства и качество строительных гипсовых вяжущих, является ГОСТ 125-79. Промышленность производит алебастр 12 марок, различающихся перелом прочности на сжатие.

Показатели приведены в таблице:

Марка гипса	Предел прочности образцов-балочек размером 40×40×160 мм в возрасте 2 часа, МПа, не менее
	сжатие	изгиб
Г-2	2	1,2
Г-3	3	1,8
Г-4	4	2,0
Г-5	5	2,5
Г-6	6	3,0
Г-7	7	3,5
Г-10	10	4,5
Г-13	13	5,5
Г-16	16	6,0
Г-19	19	6,5
Г-22	22	7,0
Г-25	25	8,0

Важным показателем является срок схватывания вяжущего.

В зависимости от него различают следующие виды строительного гипса:

• А – быстротвердеющий (начало не ранее 2 мин., конец – не позднее 15 мин.).
• Б – нормальнотвердеющий (начало схватывания не ранее 6 мин., конец – не позднее 30 мин.).
• В – медленно твердеющий (начало схватывания не ранее 20 мин., окончание – не нормируется).

Степень помола также нормируется:

Таким образом, по марке вяжущего можно определить все его основные характеристики.

К примеру, на мешке указано: Г-6 В II.

Это означает, что перед нами материал со следующими характеристиками:

• прочность не менее 6 и не более 7 МПа;
• медленно твердеющий;
• среднего помола.

Блок: 9/10 | Кол-во символов: 1258
Источник: https://lightinfom.ru/connection-and-installation/vs-chto-nuzhno-znat-o-gipse-gips-stroitelnyi-svoistva.html

Свойства и разновидности

Удельный вес материала может достигать 2,4 г/см 3 . Гипс довольно плотный, может быть зернистым и листоватым, а также волокнистым. Отдельные его двойники напоминают ласточкин хвост. Иногда его путают с ангидридом, который имеет среднюю твердость.

Когда вы будете изучать вопрос о том, что такое гипс, то узнаете, что при нагревании материал переходит в CaSO4•1/2•h3O. Предел по температуре составляет 107 °C. При смачивании водой затвердевает и схватывается, а в соляной кислоте растворяется.

На сегодняшний день известны 3 разновидности, среди них:

Первый является параллельно игольчатым и обладает шелковистым блеском. Прозрачный толстолистовой – это «марьино стекло». Окрашенным мелкозернистым может быть алебастр.

Блок: 3/21 | Кол-во символов: 738
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Технология производства

Месторождения природного гипса бывают осадочными, остаточными или метасоматическими (по типу формирования). В России крупные месторождения в основном осадочные. При разработке большинства залежей добыча ведется карьерным способом, но из-за природных условий на некоторых месторождениях приходится применять камерно-столбовой метод.

Добытое сырье доставляется на завод по переработке. Там оно измельчается сначала на шнековой дробилке, а затем на молотковой мельнице. После этого полученный порошок сушится и подвергается термической обработке – обжигу в специальных варочных котлах. Это самая распространенная технология производства строительного гипса, но есть и другие. Например, обжиг может проводиться во вращающихся печах или в мельницах совмещенного помола и обжига.

Чаще всего обжиг проходит при температуре 150-180°C. Сушка происходит двумя способами:

• В отрытой печи – вода выходит в виде пара. Полученный в результате β-гипс по структуре волокнистый с рыхлой кристаллической решеткой. Он довольно пористый, причем поры находятся и между волокнами, и внутри кристаллов. Его обычно используют в строительстве в качестве формовочного или вяжущего сырья.
• В автоклаве – вода выводится капельным методом. При обработке с высоким давлением влага начинает выделяться уже при малых (от 60°C) температурах. В результате получается менее пористый и более прочный алебастр, который можно измельчить в тончайший порошок. Также автоклавный метод дегидрации позволяет уменьшить количество примесей и получить очень чистый результат. Он заметно дороже, поэтому его используют в основном в медицине, например, для стоматологических слепков, и искусстве – скульптуры и декор из него выглядят аккуратно и получаются более прочными.

После обезвоживания химическая формула выглядит как CaSO4·0,5h3O. Полученный полуводный гипс измельчают в мелкий порошок и фасуют в бумажные или полиэтиленовые мешки.

Мешки с гипсом

Блок: 4/14 | Кол-во символов: 1983
Источник: http://www.atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/

Месторождения

Ознакомившись с описанием гипса, вы должны узнать еще и об основных месторождениях, которые встречаются на всех континентах. Российские разработки ведутся, в основном, на территориях Кавказа и Урала. Добывается минерал в горных районах Америки и Азии. Соединенные штаты являются чемпионом гипсового производства. Существуют месторождения еще и в предгорьях Альп.

Блок: 7/21 | Кол-во символов: 375
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Хранение материала

Единственный надежный способ качественно хранить сухой гипсовый материал — это использовать стеклянные банки с запаянной крышкой. Сухой прокаленный гипс можно применять для осушения емкостей или пола, но для восстановления начальных качеств материал необходимо раскислить водным раствором серной кислоты, удалить прокаливанием воду и повторно смолоть в пыль до размеров зерна 0,01-0,003мм. Промышленная полиэтиленовая упаковка обеспечивает надежное хранение сухой смеси только в течение первых двух месяцев. Сухие штукатурки на основе гипсового материала в бумажных мешках после вскрытия должны быть использованы в течение 3-х дней.

Блок: 10/13 | Кол-во символов: 653
Источник: https://rusolymp.ru/raznoe/gips-stroitelnyj-svojstva-harakteristiki-primenenie

Работа с гипсом

На практике, при работе с гипсом, в основном применяют раствор чистого гипса, реже с наполнителем. В зависимости от видов работ, гипсовый раствор может иметь различную степень густоты: жидкий, средний или нормальный или густой. Для приготовления жидкого раствора на 1 кг гипса потребуется примерно 0,7 л воды, среднего или нормального раствора − на 1,5 кг гипса 1 л воды и для густого раствора − на 2 кг гипса 1 л воды.
Приготовление раствора происходит следующим образом: в подготовленную тару сначала наливают необходимое количество воды и нее постепенно засыпают гипс с постоянным тщательном перемешивании. при таком способе приготовления получается однородная масса без примесей комочков неразмешанного гипса. Не следует перемешивать уже начавший схватываться гипсовый раствор, так как при этом гипс начинает отмолаживаться и практически теряет свои прочностные качества.
При работе с гипсом следует учитывать быстрое схватывание гипсового раствора и готовить небольшими порциями. Для замедления сроков схватывания гипсового раствора применяют замедлители схватывания, о которых выше уже говорилось. При использовании в качестве замедлителя клеевого раствора, его вливают в приготовленную для затворения воду, тщательно перемешивают и в этой воде затворяют гипс. Готовить клеевой раствор следует с расчетом на один день работы.

Блок: 8/13 | Кол-во символов: 1352
Источник: https://building-ooo.ru/uncategorized/stroitelnyj-gips-opisanievidysvojstvafoto/.html

Физические свойства гипса

Кристаллическая решетка двуводного гипса и ангидрита

В кристаллической решетке двуводного гипса каждый атом кальция окружен шестью комплексными группами, состоящими из четырех тетраэдров и двух молекул воды. Структура кристаллической решетки этого соединения слоистая. Слои образованы, с одной стороны, ионами Са 2 + и группами SO 4 -2 , а с другой — молекулами воды. Каждая молекула воды связана как с ионами Са 2+, так и с ближним сульфатным тетраэдром. Внутри слоя, содержащего ионы Са 2 + и SO 4 -2 имеются относительно прочные (ионные) связи, в то время как в направлении к слоям, содержащим молекулы воды, связь слоев значительно слабее. Поэтому при тепловой обработке двуводный гипс легко теряет воду (процесс дегидратации). На практике этот процесс можно проводить до различной степени его завершенности и в зависимости от этого получать гипсовые вяжущие различных модификаций с различными свойствами.

В кристаллической решетке ангидрита ионы серы располагаются в центрах тетраэдрических групп кислорода, а каждый ион кальция окружен восемью ионами. Большей частью ангидрит образует сплошные массы, но встречаются кубические, короткостолбчатые и другие кристаллы.

Нагревание гипса

Под паяльной трубкой гипс теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На кривых нагревания гипса наблюдаются три эффекта:

• при 80-90°С выделяется некоторое количество Н 2 0;
• при 140°С гипс переходит в полугидрат;
• при температуре 140-220°С происходит полное выделение воды;
• при температуре 400°С гипс оказывается намертво обожженным.

Растворимость гипса

Гипс обладает заметной растворимостью в воде (около 2 г/л при 20°С). Замечательной особенностью гипса является то, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38 °С, а затем довольно быстро падает.

Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107 °С вследствие образования «полугидрата» — CaSO 4 . 0,5H 2 O. Растворимость гипса увеличивается в присутствии некоторых электролитов (например, NaCl, (NH 4) 2 SO 4 и минеральных кислот).

Из раствора гипс кристаллизуется в виде характерных игольчатых кристаллов, белых или окрашенных примесями.

Гипс от греческого — штукатурка, легко определяется по следующим свойствам:

• низкая твердость;
• обильный возгон воды в закрытой трубке;
• в пламени спиртовки белеет (мутнеет) и рассыпается в порошок, плавится в белую эмаль, которая дает щелочную реакцию;
• относительно плохо растворяется в воде и кислотах.

Растворение ангидрита ⎼ это непосредственное взаимодействие воды и сульфата кальция, насыщение наступает, когда энергия гидратированного иона станет равна энергии иона в решетке. Обычно такое растворение сопровождается небольшим тепловыделением (не всегда и не для всех солей). Основным фактором влияния при этом является температура.

Процесс растворения солей зависит и от свойств растворителя (воды), его минерализации, состава и рН-среды. Так, растворимость гипса возрастает с увеличением от содержания в воде солей хлористого натрия и магния. В дистиллированной воде растворимость гипса составляет 2 г/л, а в высококонцентрированных растворах NaCl (100 г/л) или MgCl (200 г/л) растворимость гипса увеличивается соответственно до 6,5 и 10 г/л.

Гипс хорошо растворяется в щелочах и соляной кислоте. С ростом концентрации раствора щелочи от 0,1 н. до 1 н. растворимость гипса резко возрастает. Таким образом, в зависимости от минерализации и состава растворителя скорость растворения гипса может изменяться в широких пределах, что необходимо учитывать при его выщелачивании из породы.

CaSO 4 + NaCl = NaSO 4 + CaCl 2

CaSO 4 + MgCl = MgSO 4 + CaCl 2

Блок: 6/10 | Кол-во символов: 3630
Источник: https://lightinfom.ru/connection-and-installation/vs-chto-nuzhno-znat-o-gipse-gips-stroitelnyi-svoistva.html

Применение гипса

• Широко применяется в промышленности и строительстве, как строительный материал. В чистом виде применяют редко, в основном используют в качестве добавки, как связующее. Главнейшая область применения — устройство перегородок.
• В ремонте используют, как основной отделочный или выравнивающий материал. Для выравнивания используют панели заводского изготовления, гипсовые камни, гипсокартонные листы.
• Из гипса делают акустические плиты.
• В различных вариантах его применяют для огнезащитных покрытий металлических конструкций.
• Небольшое по объему, но важное направление использования гипса: декоративные архитектурные детали (лепнина) и скульптура.
• Обожжённый гипс применяют для изготовления форм (например, для керамики) для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т.д.). Из него изготавливают прочные формы для заливки фигур.
• В стоматологии используют для изготовлении слепков зубов.
• В медицине для фиксации при переломах (медицинский гипс).

История применения гипса

Гипс является одним из древнейших минеральных вяжущих. В Малой Азии гипс использовали для декоративных целей за 9 тысяч лет до н.э. При археологических раскопках в Израиле находили полы, покрытые гипсом за 16 тысяч лет до н.э. Гипс был известен и в древнем Египте, его использовали при строительстве пирамид. Знания о производстве строительного гипса из Египта распространились на остров Крит, там во дворце царя Кноссоса многие наружные стены были возведены из гипсового камня. Швы в кладке были заполнены гипсовым раствором. Далее сведения о гипсе через Грецию пришли в Рим. Из Рима информация о гипсе распространилась в центральной и северной Европе. Особенно искусно применяли гипс во Франции. После вытеснения римлян из центральной Европы знания о производстве и применении гипса были утрачены во всех регионах севернее Альп.

И только с 11 столетия использование гипса вновь стало возрастать. Под влиянием монастырей распространилась технология, по которой пустоты внутри фахверковых зданий заполняли смесью гипса с сеном или конским волосом. В раннее средневековье в Германии, особенно в Тюрингии, было известно применение гипса для напольных стяжек, кладочных растворов, декоративных изделий и памятников. В Саксен-Анхальте сохранились остатки гипсовых полов ХI века.

Кладка и стяжки, выполненные в те давние времена, отличаются необыкновенной долговечностью. Их прочность сравнима с прочностью нормального бетона.

Особенность этих средневековых гипсовых растворов заключается в том, что вяжущие и наполнители состояли из идентичных материалов. В качестве наполнителей использовали гипсовый камень, измельченный до круглых зерен, не заостренных и непластинчатых. После твердения раствора образуется связанная структура, состоящая только из дигидрата сульфата кальция.

Еще одной особенностью средневековых растворов является высокая тонина помола гипса и экстремально низкая водопотребность. Соотношение воды к вяжущему составляет менее 0,4. Раствор содержит мало воздушных пор, его плотность примерно равна 2,0 г/см3. Более поздние гипсовые растворы производились с гораздо большей водопотребностью, поэтому их плотность и прочность значительно меньше.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 3155
Источник: http://DomChtoNado.ru/gips-stroitelniy.html

Изменение сроков схватывания

Обычно для затвора теста используют холодную воду. Теплая (40-45°C) вода ускоряет процесс схватывания, а использование горячей (90-100°C) воды останавливает его – при высоких температурах не происходит растворения полугидрата.

При выполнении некоторых работ требуется раствор с увеличенным или уменьшенным сроком схватывания. В таких случаях используют различные добавки. Их условно разделяют на 4 класса:

1. Изменяющие растворимость без вступления в химическую реакцию. К таким относятся аммиак и этиловый спирт, замедляющие отвердевание. Некоторые из них, например, хлорид натрия, при изменении концентрации могут ускорить процесс.
2. Образующие труднорастворимые соединения в виде своего рода защитной пленки на поверхности вещества и тормозящие переход полугидрата в дигидрат. Для гипса это борная кислота, фосфат натрия, бура.
3. Центры кристаллизации, ускоряющие отвердевание. Например, фосфат СаНРО4 * 2Н2О – садоводам он известен как удобрение преципитат.
4. Поверхностно-активные добавки, пластификаторы. В процессе адсорбции делают тесто более подвижным и уменьшают количество воды, нужной для затвора. Это известково-клеевой замедлитель, сульфитно-дрожжевая бражка, кератиновый замедлитель.

Скорость отвердевания можно замедлить и добавлением примесей-наполнителей. Это могут быть песок, опилки, шлак, другие мелкофракционные вещества.

Блок: 9/14 | Кол-во символов: 1404
Источник: http://www.atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/

Описание, область применения и свойства строительного гипса

Если проводить сравнение гипса с другими вяжущими материалами, то первый обладает более широкой областью использования. С его помощью можно экономить на других компонентах. Строительная разновидность используется при изготовлении гипсовых деталей, при проведении штукатурных работ и формировании перегородочных плит.

Работать с гипсовым раствором необходимо очень быстро. Время начала полимеризации может составить от 8 до 25 минут после затворения раствора. Конечное значение зависит от разновидности. В момент начала твердения минерал набирает около 40 % конечные прочности. При этом процессе белый гипс не покрывается трещинами, поэтому можно отказаться от различных заполнителей при замешивании раствора с известковым составом. Строительная разновидность снижает трудоемкость и затраты на проведение работ.

Блок: 9/21 | Кол-во символов: 868
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Сроки высыхания

Отвердевание гипса происходит с выделением тепла, то есть это экзотермическая реакция. Это способствует тому, что за время высыхания он немного (до 1%) увеличивается в объеме. Это отличает его от других вяжущих, в том числе цемента, которые при отвердевании дают усадку.

Первая стадия отвердевания – схватывание. Полужидкая масса густеет, теряя пластичность, и становится более плотной. На второй стадии раствор становится твердым, но сохраняет рыхлую структуру. На третьей, финальной, стадии вместе с испаряющейся водой уходит рыхлость и материал окончательно твердеет, становясь прочным.

Строительный гипс

Сколько строительный гипс сохнет до полного отвердевания, зависит от марки, количества взятой для затвора воды и наличия добавок. В основном он набирает прочность через 20-30 минут после нанесения или отливки, а окончательное высыхание происходит через 2 часа.

Блок: 10/14 | Кол-во символов: 921
Источник: http://www.atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/

Область использования и свойства высокопрочного и полимерного гипсов

По химическому составу высокопрочная разновидность схожа со строительной. Однако у последней более мелкие кристаллы. Высокопрочный обладает крупнофракционными частицами, поэтому имеет меньшую пористостью и высокую прочность. Этот материал получается при термической обработке гипсового камня в условиях герметичности.

Областью использования является изготовление строительных смесей и возведения несгораемых перегородок. Из высокопрочного минерала изготавливают формы для производства фаянсовых и фарфоровых изделий. Полимерный вид еще называется синтетическим и больше знаком ортопедам-травматологам. На его основе изготавливаются гипсовые бинты для наложения повязок при переломах. Но область применения гипса не является единственным преимуществом, среди прочих следует выделить:

• легкую накладываемость;
• устойчивость к влаге;
• меньший вес по сравнению с обычными гипсовыми повязками.

Блок: 10/21 | Кол-во символов: 949
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Изменение прочности

Подготовленный для формовки, отделочных или строительных работ гипс может содержать примеси – песок, опилки, торф, костра – из-за чего он становится менее прочным. Особенно сильно прочность снижают органические наполнители. Но таким образом повышается адгезивность, то есть улучшается сцепляется с другими поверхностями.

Повысить прочность готового изделия можно с помощью других добавок. Это может быть негашеная известь, действующая как катализар ангидрита, или сульфитно-дрожжевая бражка, изменяющая процесс кристаллизации.

Блок: 11/14 | Кол-во символов: 562
Источник: http://www.atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/

Заменитель гипса

Единственным материалом, способным заменить строительный гипс, принято считать алебастр, как в чистом виде, так и с добавками извести или полимерных эмульсий. Сухую известь в количестве до 1% нужно вносить на этапе подготовки строительной смеси к замесу. Материал интенсивно растирают на металлической или каменной поверхности, чтобы замес получился максимально однородным. Если необходимо приготовить литейную форму, то в алебастр может добавляться белая глина и чешуйчатый графит из расчета 2% и 1% соответственно.

Блок: 11/13 | Кол-во символов: 534
Источник: https://rusolymp.ru/raznoe/gips-stroitelnyj-svojstva-harakteristiki-primenenie

Справочник по геологии

Гипс – минерал из группы сульфатов: гидратированный сульфат кальция. Также одноименная горная порода, состоящая преимущественно из этого минерала. Название минерала имеет греческие корни и употреблялось для обозначения обожженных гипсовых изделий. Химическая формула: CaSO4•2h3O.

Блок: 12/21 | Кол-во символов: 301
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Твердение гипса

Химизм твердения гипса заключается в переходе полуводного сульфата кальция при затворении его водой в двуводный: CaSO4 • 0,5Н2О + 1,5h3O → CaSO4 • 2Н2О. Внешне это выражается в превращении пластичного теста в твердую камнеподобную массу.

Причина такого поведения гипса заключается в том, что полуводный гипс растворяется в воде почти в 4 раза лучше, чем двуводный (растворимость соответственно 8 и 2 г/л в пересчете на CaSO4). При смешивании с водой полуводный гипс растворяется до образования насыщенного раствора и тут же гидратируется, образуя двугидрат, по отношению к которому раствор оказывается пересыщенным. Кристаллы двуводного гипса выпадают в осадок, а полуводный вновь начинает растворяться и т. д.

В дальнейшем процесс может идти по пути непосредственной гидратации гипса в твердой фазе. Конечной стадией твердения, заканчивающегося через 1-2 часа, является образование кристаллического сростка из достаточно крупных кристаллов двуводного гипса.

Часть объема этого сростка занимает вода (точнее, насыщенный раствор CaSO4 • 2Н2О в воде), не вступившая во взаимодействие с гипсом. Если высушить затвердевший гипс, то прочность его заметно (в 1,5-2 раза) повысится за счет дополнительной кристаллизации гипса из указанного выше раствора по местам контактов уже сформированных кристаллов.

При повторном увлажнении процесс протекает в обратном порядке, и гипс теряет часть прочности. Причина наличия свободной воды в затвердевшем гипсе объясняется тем, что для гидратации гипса нужно около 20% воды от его массы, а для образования пластичного гипсового теста — 50-60% воды. После затвердевания такого теста в нем останется 30-40 % свободной воды, что составляет около половины объема материала. Этот объем воды образует поры, временно занятые водой, а пористость материала, как известно, определяет многие его свойства (плотность, прочность, теплопроводность и др.).

Разница между количеством воды, необходимым для твердения вяжущего и для получения из него удобоформуемого теста — основная проблема технологии материалов на основе минеральных вяжущих. Для гипса проблема снижения водопотребности и, соответственно, снижения пористости и повышения прочности была решена путем получения гипса термообработкой не на воздухе, а в среде насыщенного пара (в автоклаве при давлении 0,3-0,4 МПа) или в растворах солей (СаСl2 • MgCl2 и др.). В этих условиях образуется другая кристаллическая модификация полуводного гипса — α-гипс, имеющая водопотребность 35-40 %. Гипс α

— модификации называют высокопрочным гипсом, так как благодаря пониженной водопотребности он образует при твердении менее пористый и более прочный камень, чем обычный гипс β-модификации. Из-за трудностей производства высокопрочный гипс не нашел широкого применения в строительстве.

Монтаж ванны под ключ

Блок: 13/13 | Кол-во символов: 2842
Источник: https://building-ooo.ru/uncategorized/stroitelnyj-gips-opisanievidysvojstvafoto/.html

Происхождение

Гипс образуется на поверхности Земли (представляет лагунный и озерный химический осадок) или путем гидратации ангидрита осадочного происхождения под действием холодных подземных вод (вадозные воды).

Спутники. В осадочных породах: каменная соль, ангидрит, сера, кальцит.

Блок: 14/21 | Кол-во символов: 281
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Приготовление смеси

Чтобы подготовить материал к использованию, потребуется сухая гипсовая основа и вода. Смешивать данные компоненты следует до достижения густоты, которая соответствует выполнению конкретных задач. Например, для заделки крупных углублений в вертикальных поверхностях лучше уменьшить количество воды при подготовке гипсовой смеси.

Процесс приготовления материала во многом схож с замешиванием клея для оклейки обоев. Вместительная емкость наполняется холодной водой, при постоянном неспешном помешивании засыпается сухая основа.

Следует понимать, что в полужидком, податливом состоянии материал находится не более 15 минут. Поэтому рекомендуется готовить смесь в небольших количествах под выполнение каждой конкретной задачи.

Подмешивание сухой основы в емкость после застывания предыдущей смеси с добавлением воды не является возможным, так как при этом гипс потеряет изначальные свойства. Несколько продлить время схватывания гипсовой массы без потери качества можно: для этого следует предварительно добавить в смесь небольшое количество обойного клея.

Как и цемент, хранить гипс рекомендуется в водонепроницаемых полиэтиленовых мешках в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Однако даже при соблюдении всех требований к хранению материала со временем его свойства утрачиваются. Поэтому после истечения гарантийного срока применения материал стоит лишний раз испытать на пригодность.

Чтобы проверить качество гипса после длительного хранения, достаточно взять около 100 граммов материала, после чего растворить его в воде до образования консистенции не гуще сметаны. Образованную массу необходимо уложить на стекло либо листовой металл и определить время, которое уходит на полное застывание с момента приготовления смеси. Данный показатель должен соответствовать данным, указанным в технической документации материала. Отрезок времени, что необходим для застывания материала разных торговых марок, несколько отличается.

На прочность при сжатии существенно влияет соотношение порошок-жидкость. Из вышеприведенных данных ясно, что уменьшение количества воды, необходимого для приготовления приемлемой гипсовой смеси, существенно повышает прочность изделия при сжатии. Таким образом, на прочность при сжатии затвердевшего гипса влияет отклонение отрекомендуемого соотношения порошок-жидкость.

Преимущество применения излишнего количества воды в том, что смесь получается гомогенной или однородной и легко заливается. Воздух, попадающий в смесь при ее замешивании, легче удаляется из жидкой смеси высоко прочного и супергипса при вибрации, но при этом прочность при сжатии снижается. С другой стороны, рекомендуемое меньшее количество воды приводит к получению слишком густой смеси, из которой труднее удалить пузырьки воздуха, что влечет за собой увеличение пористости и значительное снижение прочности. Также существует опасность недостатка воды для полного прохождения реакции затвердевания.

Таким образом, использование меньшего количества воды способно повышать прочность при сжатии, но при малом количестве воды наблюдается ухудшение качества материала.

Размерная точность и стабильность
Дешевизна материала
Хороший цветовой контраст

Низкая прочность при растяжении, хрупкость, низкая износостойкость
Слабое воспроизведение деталей
Слабая смачиваемость эластомерными оттискными материалами

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт

Огнеупорный формовочный материал для изготовления литых металлических зубных протезов — это материал устойчивый к воздействию высоких температур, в котором гипс служит связующим веществом или связкой; такой материал применяется для форм при изготовлении протезов из некоторых литейных сплавов на осно.

Испытание на растяжение — это относительно простой для понимания и объяснения метод испытания материала, и, возможно, его используют чаще остальных.

Основой альгинатных материалов является альгиновая кислота — продукт, получаемый из морских водорослей. Структура альгиновой кислоты очень сложна

Блок: 21/21 | Кол-во символов: 3967
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Месторождения

Месторождения гипса находятся на западном склоне Урала, в Поволжье, Донбассе (Артемовское), Прикамье, Фергане (Шорсу), близ Мурома на р. Оке, в Тульской, Рязанской, Калужской, Архангельской, Нижегородской областях, в Крыму, Карелии и в Татарстане. Месторождения селенита находятся близ Кунгурской ледяной пещеры. Широко распространен и в других странах: США, Иране, Канаде, Испании.

Гипс строительный – сероватое либо белое порошкообразное вещество тонкого помола. Получается переработкой природного минерала методом обжига при повышенных температурах.

Блок: 16/21 | Кол-во символов: 564
Источник: https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html

Кол-во блоков: 34 | Общее кол-во символов: 40605
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

1. https://building-ooo.ru/uncategorized/stroitelnyj-gips-opisanievidysvojstvafoto/.html: использовано 3 блоков из 13, кол-во символов 6849 (17%)
2. https://lightinfom.ru/connection-and-installation/vs-chto-nuzhno-znat-o-gipse-gips-stroitelnyi-svoistva.html: использовано 3 блоков из 10, кол-во символов 5325 (13%)
3. http://www.atlantlepnina.ru/articles/svoystva-stroitelnogo-gipsa-kharakteristiki-i-ego-primenenie/: использовано 5 блоков из 14, кол-во символов 6532 (16%)
4. https://rusolymp.ru/raznoe/gips-stroitelnyj-svojstva-harakteristiki-primenenie: использовано 3 блоков из 13, кол-во символов 10035 (25%)
5. http://DomChtoNado.ru/gips-stroitelniy.html: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 3155 (8%)
6. https://bestmamablog.ru/sovetyi/gips-svojstva.html: использовано 10 блоков из 21, кол-во символов 8709 (21%)

Источник: m-strana.ru

ICSC 1217 — СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГИПС

ICSC 1217 — СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГИПС

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГИПС	ICSC: 1217
ПОЛУВОДНЫЙ ГИПС	Октябрь 2004

	ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ	ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ	ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ	Не горючее.		В случае возникновения пожара в рабочей зоне, использовать надлежащие средства пожаротушения.

	СИМПТОМЫ	ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ	ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание	Кашель.	Применять местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.	Свежий воздух, покой.
Кожа		Защитные перчатки.	Ополоснуть и затем промыть кожу водой с мылом.
Глаза	Покраснение. Боль.	Использовать средства защиты глаз.	Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.
Проглатывание		Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы.	Прополоскать рот.

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК	КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Индивидуальная защита: Респиратор с сажевым фильтром, подходящий для концентрации вещества в воздухе. Смести просыпанное вещество в закрытые контейнеры. При необходимости, сначала намочить, чтобы избежать появления пыли.	Согласно критериям СГС ООН   Транспортировка Классификация ООН
ХРАНЕНИЕ
Хранить сухим. Хорошо закрывать.
УПАКОВКА

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза. © МОТ и ВОЗ 2018

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГИПС

ICSC: 1217

ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Агрегатное Состояние; Внешний Вид МЕЛКИЙ ГИГРОСКОПИЧНЫЙ БЕЛЫЙ ПОРОШОК.  Физические опасности   Химические опасности	Формула: (CaSO4)2.H2O Молекулярная масса: 290.3 Температура плавления: 163°C Плотность (для альфа-полугидрата): 2.76 g/cm³ Плотность (для бета-полугидрата): 2.63 g/cm³ Растворимость в воде, г/100 мл при 25°C: 0.30

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Пути воздействия   Эффекты от кратковременного воздействия Может вызывать механическое раздражение.	Риск вдыхания Концентрация частиц в воздухе, вызывающая неприятные ощущения, может быть достигнута быстро при распылении, особенно в порошкообразном состоянии.  Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия

Предельно-допустимые концентрации
TLV: (ингаляционная фракция): 10 mg/m3, как TWA. MAK: (ингаляционная фракция): 4 mg/m3; группа риска для беременности: C. MAK: (вдыхаемая фракция): 1.5 mg/m3; группа риска для беременности: C

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

ПРИМЕЧАНИЯ
Приведена кажущаяся точка плавления, обусловленная потерей кристаллической воды. Melting point for the anhydrous form is 1450°C. Other CAS number: 10034-76-1 .

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Классификация ЕС

(ru)	Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации. © Версия на русском языке, 2018

Свойства и применение быстротвердеющих композитов на основе гипсовых вяжущих Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Чернышева Н.В., канд. техн. наук, доц.

Дребезгов Д.А., аспирант

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ БЫСТРОТВЕРДЕЮЩИХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ

[email protected]

В статье приведены сведения о применении гипса и строительных материалов на его основе при возведении зданий и сооружений на различных этапах развития цивилизации.

Ключевые слова: гипс, «гипсовый цемент», гипсовые строительные материалы

Благодаря доступности, простоте обработки и переработки, низкой цене и эстетическим качествам натуральный гипс во всех своих формах применялся уже на заре цивилизации. Гипсовые строительные материалы традиционно использовали в Древнем Египте, Персии, Риме, Греции при возведении зданий и сооружений, многие из которых сохранились до наших дней [1, 2]. Геологи установили, что гипс начал появляться на поверхности Земли 200…300 миллионов лет назад. Исследования, проводимые археологами, показали, что впервые натуральный гипс начал использоваться около 9 000 г. до н.э. в Анатолии (сегодняшняя Турция).

При археологических раскопках в Израиле, южнее озера Тибериас, были обнаружены полы, покрытые гипсом за 7 тысяч лет до н.э.. Аналогичные находки были сделаны в городе Ерихо, там гипс применяли за 16 тысяч лет до н.э. За 3 тысячи лет до н.э. гипс использовали как стройматериал в Евфрате вблизи города Урук.

Египтяне в 5000.2600 г.г. до н. э. начали первыми применять обожженный гипс, который использовался для приготовления различных видов растворов для каменной кладки, а также для штукатурки и устройства полов и др. Его применяли в облицовочных плитах для связки камней (толщиной около 0,5 мм), заделки швов, а также в качестве своеобразной подушки между камнями, которая предохраняла их кромки от разрушения (рис. 1). Гипс для египетских растворов обжигался слабо и неравномерно (в гончарных печах или на кострах), часто содержал кальцит и песок.

В результате химического анализа многочисленных проб образцов древних растворов, штукатурок и современного египетского гипса было установлено в их составе, наряду с гипсом, содержание переменного количества карбоната кальция и кварцевого песка, что привело к представлению о намеренном добавлении в раствор и штукатурку извести, которая при их твердении постепенно переходит в карбонат.

Рис. 1. Шов между блоками кладки пирамиды Хефрена, сына Хеопса, на Плато Гиза, заполненный оригинальным древним раствором из гипса

Таким образом, в зависимости от количества карбоната кальция и гипса в затвердевшем образце, древнеегипетские растворы и штукатурки изготавливались либо на одной извести,

либо на смеси ее с песком и гипсом. Многие из исследованных гипсовых растворов и штукату-рок из пирамид и прилегающих к ним гробниц в Гизе и Саккаре характеризуются повышенными

эксплуатационными характеристиками. Широко поставленное в Древнем Египте производство и применение строительного гипса в растворах и штукатурках каменных сооружений было рационально в техническом отношении и вполне соответствовало экономическим и климатическим условиям страны.

В Индии такой «гипсовый цемент» обнаружен в постройках, относящихся приблизительно к 2000 г. до н. э. Знания о производстве строительного гипса из Египта распространились в Мессопотамию, Вавилон, Ассирию, где натуральный гипсовый камень применялся в качестве материала для облицовки полов и стен, а также статуй и стукко.

В Греции (остров Крит, дворец Кноссоса 2000… 1400 г.г. до н.э.) многие наружные стены были возведены из гипсового камня, а швы в кладке заполнены гипсовым раствором. Из гипса приготавливалась декоративная штукатурка, в которую вдавливались пластинки или полоски различных цветных минералов, создающие геометрический орнамент (ромбы, спирали и т.п.). Цветные орнаменты штукатурки и лепных украшений использовались в течение нескольких тысяч лет и актуальны до настоящего времени.

Далее сведения о гипсе через Грецию пришли в Рим и распространилась в центральной и северной Европе (начиная с 6 века н.э.). После вытеснения римлян из центральной Европы знания о производстве и применении гипса были утрачены во всех регионах севернее Альп.

С XI столетия (романский период) использование гипса вновь стало возрастать. Под влиянием монастырей распространилась технология, по которой пустоты внутри фахверковых зданий заполняли смесью гипса с сеном или конским волосом. Применялись чистые гипсовые растворы, а также смешанные с известью, песком и кирпичной пылью — более половины зданий этого периода в Париже, Кракове (костел Пресвятой Девы Марии) построены на гипсовых растворах,

В раннее средневековье в Германии, особенно в Тюрингии, было известно применение гипса для напольных стяжек, кладочных растворов, декоративных изделий и памятников, отличающихся долговечностью. В Саксен-Анхальте сохранились остатки гипсовых полов XI века. Их прочность сравнима с прочностью нормального бетона. Особенность средневековых гипсовых растворов заключается в том, что вяжущие и наполнители состояли из идентичных материалов. В качестве наполнителей использовали гипсовый камень, измельченный до круглых зерен, не заостренных и не пластинчатых. Приме-

нялся гипс с высокой тониной помола и экстремально низкой водопотребностью. Соотношение воды к вяжущему составляло менее 0,4. Раствор содержал мало воздушных пор, его плотность была примерно равна 2000 кг/м3. После твердения раствора образовывалась связанная структура, состоящая только из дигидрата сульфата кальция. Более поздние гипсовые растворы производились с гораздо большей водопотребно-стью, поэтому их плотность и прочность значительно меньше. Технология изготовления средневековых гипсовых растворов была открыта только в последние годы, сейчас она применяется при реконструкции и реставрации старинных зданий.

В ХИ.Х1У столетиях в Германии, Польше, Италии, Англии с применением гипса выполнялись бесшовные полы и декоративные панели, основы под фрески, стенные штукатурки, гипсовые декорации.

В ХУ-ХУИ столетиях в Италии и Испании растворы на основе гипса применяли для станковой живописи и резной лепнины, для массового производства декоративных элементов, для внутренних отделочных работ.

Свидетельство применения гипса с давних времен также было найдено в Азии. В Малой Азии (в городе Катал), гипс использовали как основу для декоративных фресок [3, 4]. В Центральной Азии жженый гипс с натуральной примесью глины и соединений железа — «ранч» — применялся для внутренних и наружных шту-катурок, резных декораций (он и в настоящее время применяется многими фирмами). В Средней Азии (в Узбекистане), начиная с VII в. гипсовые вяжущие вещества использовали в качестве штукатурных и отделочных материалов при кладке стен, порталов, сводов, куполов и даже фундаментов величественных архитектурных ансамблей Бухары, Хивы, и Самарканда.

В наши дни известные мировые запасы гипсового камня оцениваются в 3 млрд. т. Более 105.110 млн.т природного гипсового сырья составляет ежегодная добыча [3]. Распределение запасов гипсового сырья по отдельным странам приведено в табл. 1.

Крупнейшими потребителями и производителями природного гипса являются страны Северной Америки, Юго-Восточной Азии и Западной Европы. Три четверти этой добычи относятся к 9 странам: США, Тайланд, Канада, Иран, Китай, Испания, Мексика, Япония и Франция, при этом около 18 % приходится на долю США.

Гипсовая промышленность также развита в Англии, Австралии, Франции, Германии, Польше (рис. 2).

Таблица 1

Добыча гипса в зарубежных странах с уровнем добычи свыше 100 тыс. т /год

Страны Добыча по годам, тыс. т

1990 2000 2010

Европа 13970 7194 22600

Австрия 662 722 349

Болгария — 401 156

Великобритания 3630 3540 2000

Венгрия — 117 190

Германия 1434 2619 1240

Греция 35 500 692

Ирландия 149 326 400

Испания 2140 7469 7477

Италия 1197 1297 2000

Латвия — — 117

Молдова — — 158

Польша 399 1097 1028

Португалия 54 351 450

Румыния — 1597 215

Франция 3700 5602 5000

Чехия 211 774 650

Швейцария 94 227 300

Прочие страны 265 555 178

Азия 3431 29110 36603

Индия 397 1424 2090

Индонезия — — 400

Иордания — 85 190

Ирак 399 354 430

Иран 499 6677 8300

Кипр — 33 234

Китай 609 8074 7800

Пакистан 99 404 550

Саудовская Аравия — 375 363

Сирия 14 179 330

Таиланд — 4549 8858

Турция — 231 700

Япония 755 6260 5371

Прочие страны 119 498 987

Африка 898 2696 4062

Египет 550 1337 1839

Ливия — 181 160

Марокко 25 454 450

Тунис 15 100 700

Южная Африка 196 372 250

Прочие страны 112 252 663

Америка 15334 29407 36558

Аргентина 110 513 600

Бразилия 200 789 1264

Венесуэлла — 222 135

Канада 4730 8814 8503

Колумбия 70 307 450

Куба 45 258 125

Мексика — 2649 5869

США 8911 14869 18600

Уругвай — 145 145

Чили 36 316 398

Ямайка 225 94 164

Прочие страны 1007 431 305

Австралия 584 1600 2100

Мировая добыча 34217 90007 101923

40 000

36 603 36 558

30 000

20 000

10 000

1990 2000 2010

< Европа к Азия и Африка «Америка и Австралия

Рис. 2. Добыча гипса в зарубежных странах, тыс. т в год

В мировой практике строительства темпы выпуска разнообразных видов строительных материалов высокого качества на основе гипсовых вяжущих растут. Значительная часть добываемого гипса используется для производства гипсовых вяжущих и только небольшая часть на другие виды продукции [4].

Для внутренних стен из литых гипсовых смесей с добавлением целлюлозного волокна в Англии производят плиты ВаПгоск, а также плиты повышенной влагоустойчивости с добавлением битумной эмульсии для наружных стен.

Для наружных стен малоэтажных домов в Нидерландах выпускают пустотелые гидрофо-бизированные гипсовые камни, пустоты которых заполняются во время кладки бетонной смесью. За счет этого стена сразу после заливки в пустоты камней бетонной смеси способна нести ненагруженное перекрытие

В Австралии, Ираке, Египте, Судане и других странах при строительстве дачных домов используют гипсобетонные панели высотой на этаж, имеющие шероховатую поверхность с наружной стороны, на которую для повышения водоустойчивости наносится облицовочный слой. Для повышения водостойкости в гипсобетон добавляют от 12 до 40 % извести, а поверхность обрабатывают ортофосфорной кислотой, также применяют двузамещенный фосфорнокислый алюминий или алюминиевые соли поли-меризованных жирных кислот.

В Германии разработан способ производства методом прессования гипсовых камней повышенной плотности — 1600…1800 кг/м3 и огнестойкости, предназначенных для возведения и отделки внутренних и наружных стен. Для повышения прочности изделий на изгиб (до 90 %)

применяется добавка стекловолокна (1 % от массы вяжущего) длиной 12 мм [16].

Во Франции для повышения теплоизоляционных свойств (в 4 раза) стен зданий разработан способ их изготовления из затвердевшего гипсового теста на растительной основе (сухой травы или пучков соломы).

В зарубежной практике повышению водостойкости гипсовых вяжущих уделялось мало внимания. В связи с этим стеновые материалы на их основе применяются в основном для внутренних конструкций зданий.

Запасы гипса в странах СНГ составляют около 14 % мировых запасов. Наиболее крупными из них обладают Республика Украина (около 450 млн.т) и Республика Казахстан (около 250 млн.т.).

В Украине разработаны трехслойные гип-собетонные стеновые камни прочностью на сжатие до 6 МПа, средней плотностью изделий на топливном шлаке — 1330… 1460 кг/м3, на отходах известняка — 1360…1480 кг/м3, которые применяют в малоэтажном строительстве.

В Белоруссии получен широкий ассортимент стеновых высокопрочных материалов на основе гипсоцементного вяжущего (марок Г-4…Г-7), со специальными микроармирующи-ми и пластифицирующими добавками.

Координацию и проведение совместных научно-исследовательских работ в области гипса в Европе с 1961 г. осуществляет общество «Ев-рогипс».

Для России широкое использование гипсовых материалов в строительстве особенно актуально, так как половина запасов мировых разведанных месторождений гипса (более 300 млн.т) находится на ее территории (табл. 2) [3].

0

Имеются неограниченные запасы гипсосо-держащих отходов (фосфогипса, цитрогипса и др.), кремнеземсодержащих техногенных отходов (золошлаковых смесей, керамзитовой пыли, отходов горнорудного производства КМА — отсевы дробления кварцитопесчанника и отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов), а также бетонный лом, которые могут

Распределение месторождений и запасов

быть успешно использованы для повышения рентабельности гипсовых композиционных материалов. Создание в 50-х годах прошлого столетия гипсоцементно-пуццолановых вяжущих повышенной водостойкости, позволило значительно расширить область их применения в современном строительстве [3].

Таблица 2

Федеральный округ Количество месторождений, шт. Запасы

всего эксплуатируемые млн. т доля от запасов России, %

Центральный 6 1 1850,7 56,5

Северо-Западный 3 — 47,1 1,4

Южный 20 6 308,6 9,4

Приволжский 38 12 851,8 26,0

Уральский 4 1 35,3 1,1

Сибирский 11 3 163,4 5,0

Дальневосточный 4 1 19,0 0,6

Россия 86 24 3275,9 100

Из-за уникального химического превращения гипсового сырья (Са8042Н20) получаются

же химической формулой, которая заложена в самом гипсовом камне:

гипсовые вяжущие, материалы и изделия с той

ижлбо°^Са804^5Н20н

Са804-2Н20Х гипсовый камень

гипсовое вяжущее

15Ы2°^Са8042Н20 гипсовые композиты и изделия

(1)

Гипс — безопасный, экологически чистый строительный материал. Он не токсичен, регулирует влажность и микроклимат окружающего воздуха, имеет низкую удельную эффективную активность естественных радионуклидов и ряд других, положительных и защитных свойств, обеспечивающих этим комфортные условия в помещении для здоровья человека. На его основе получают композиционные материалы, не внося помех в естественный круговорот веществ.

В связи с этим требуется разработка эффективных быстротвердеющих строительных материалов, получаемых с применением новых видов доступных сырьевых материалов, обладающих повышенными эксплуатационными характеристиками. Применение водостойких и морозостойких гипсовых композиционных материалов, позволит заменить энергоёмкие цементные бетоны, сократить сроки строительства, а также уменьшить негативное воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционно применяемым портландцементом

В России востребован строительный гипс различных марок, на долю которого приходится более 94 % общего объема производства гипсового вяжущего. Объемы импорта и экспорта невелики и не оказывают существенного влияния на объем внутреннего потребления этого материала. В 2009 году было выпущено порядка 3,5 млн. тонн гипсового вяжущего, спад относи-

тельно предыдущего года оказался на уровне 20 %. По мере увеличения потребности в материалах, в 2011.2012 годах рост объемов выпуска гипсового вяжущего достиг 12.16 % в год. Более половины общероссийского объема выпуска гипса обеспечивают заводы группы Кнауф (около 60 %). Крупнейшими являются заводы корпорации Волма, Самарский гипсовый комбинат, Пешеланский завод «Декор1», компания «Гипсополимер» и др. (рис. 3).

Основной объем гипсового вяжущего в строительстве используется не в первоначальном виде, а подвергается дальнейшей переработке. В 2010 году примерно около 84 % гипсового вяжущего заводы — производители использовали для собственного производства сухих строительных смесей, блоков и перегородочных материалов, порядка 14 % поставлялось на заводы стройматериалов, не имеющих собственного производства гипсового вяжущего, около 2 % было реализовано через торговые компании или напрямую строителям в виде фасованного алебастра для ремонтно-отделочных работ и декоративных изделий, а также формовочного и медицинского гипса.

Среди субъектов Федерации наибольшее потребление гипса приходится на регионы, где сосредоточены крупные производственные мощности по выпуску строительных гипсовых материалов, в частности, гипсокартонных и гип-

соволокнистых листов, пазогребневых плит и сухих строительных смесей (рис. 4).

Кнауф Гипс Новомосковск Кнауф Гипс Красногорск Кнауф Гипс С-Петербург Кнауф Гипс Челябинск Кнауф Гипс Кубань другие заводы Кнауф ПГЗ Декор-1 Гипсополимер Самарский ГК Концерн Волма другие

0 5 10 15

Рис. 3. Доля наиболее крупных предприятий в выпуске гипсового вяжущего, в натуральном выражении, 2010 г., %

I 18% 20

48%

60 50 40 30 20 10

Формовочный Производство Производство Гипс (алебастр) Производство Производство

и ГВЛ гипсовых плит сухих ГКЛ

высокопрочный и блоков строительных

Рис. 4. Структура потребления гипса по областям применения, %

Однако, несмотря на многовековой опыт использования и высокие потребительские свойства наиболее доступного в России гипсового вяжущего, материалы и изделия на его основе имеют ограниченное применение в строительстве из-за низкой водостойкости, высокой водо-потребности, низкой прочности, малой морозостойкости и др. Как правило, коэффициент размягчения для таких составов не превышает 0,4, а прочность при сжатии 4.6 МПа. Низкая водостойкость материалов на основе гипсовых вяжущих определяется, прежде всего, достаточно хорошей растворимостью двуводного гипса в воде, а также значительной пористостью затвердевших растворов и бетонов на основе гипсовых вяжущих. Исходя из этого, основными направлениями повышения водостойкости данных составов является снижение растворимости двуводного гипса и пористости материала с одновременным закрытием пор для предотвращения доступа воды внутрь материала. Поэтому при проектировании состава гипсового вяжущего используют компоненты, обеспечивающие

максимально возможную водостойкость без снижения других строительно-технологических характеристик. Это достигается, в первую очередь, применением в качестве вяжущего ангидрита, а-полугидрата или совместного использования смеси ангидрита и а-полугидрата. Такой выбор связан с более плотной структурой и более низкой водопотребностью данных гипсовых вяжущих по сравнению с гипсом -Р-полугидратом. Правильно подобранный гранулометрический состав заполнителей и наполнителей также способствует снижению пористости затвердевшего раствора. Более плотная структура материала достигается и при использовании суперпластификаторов и пеногасителей, а использование гидрофобизирующих добавок и редиспергируемых порошков сополимеров ви-нилацетата и акрилата препятствует распространению воды через поры.

Для снижения растворимости гипса используют добавки, при взаимодействии с которыми гипс образует соединения с более низкой растворимостью, чем у двуводного гипса. В каче-

стве таких добавок производители чаще всего используют вещества, имеющие общий ион с сульфатом кальция, либо гидравлические вяжущие совместно с активными минеральным добавками. При правильном проектировании состава удается существенно повысить водостойкость материалов на основе гипсовых вяжущих и довести коэффициент размягчения до 0,6.

Одним из путей повышения прочности и водостойкости композитов является использование специально обработанных и оптимизированных по составу модификаторов гипсовых вяжущих серии МГ, разработанных в лаборатории «Новых строительных материалов и технологий» в МГСУ [5]. Составы на основе модифицированных гипсовых вяжущих (МГ) сохраняют хорошие санитарно-гигиенические свойства гипсовых материалов и высокую скорость набора прочности, но при этом они обладают достаточной водостойкостью и хорошими прочностными характеристиками, ранее присущими только материалам на основе портландцемента, что позволяет использовать их не только в тепло- и звукоизоляционных конструкциях полов, стен и внутренних перегородок, но и открывают перспективы их применения в несущих конструкциях.

Учитывая ситуацию, складывающуюся в цементной промышленности, рост цен на портландцемент и возможный дефицит его поставок, применение КГВ может стать своевременным решением в выборе материала для широкого круга строительных конструкций. Широкое использование водостойких композиционных гип-

совых вяжущих (КГВ) при возведении ограждающих малоэтажных зданий уже сейчас может создать реальный вклад в реализацию национальной программы «Доступное и комфортное жилье». Прежде всего, это значительное снижение стоимости квадратного метра жилья за счет эффективной механизации работ и применения местных строительных материалов, к которым относятся гипсовые вяжущие и минеральные добавки в составе КГВ.

Натурные наблюдения и лабораторные исследования полностью подтвердили достаточную долговечность конструкций из различных КГВ композитов при длительной эксплуатации. Эффективно применение стеновых изделий на основе КГВ с заполнителями, в том числе из промышленных отходов, при строительстве и реконструкции малоэтажных и высотных зданий, полученных различными способами: литьем, вибропрессованием, экструзией и др. [3].

Большое применение в строительстве нашли сухие строительные смеси различного назначения на основе гипсового и композиционного гипсового вяжущих [6]. Для индивидуального строительства жилых домов и различных сельскохозяйственных построек применяют легкие КГВ бетоны (керамзитобетон и др.) Если принять за 100 % энергозатраты на производство 26 шт. керамического кирпича, который воспринимается сегодня как наиболее «престижный» стеновой материал, то сопоставимые затраты электроэнергии на производство стеновых камней такого же объема из керамзитобето-на составят 0,69 (табл. 3).

Таблица 3

Вид стенового материала Энергозатраты, кВт ч/%

Керамический кирпич 2504/100

Силикатный кирпич 405/19,8

Вибропрессованные бетонные стеновые камни 105/4,2

Блоки стеновые из автоклавного \ячеистого бетона 381/15,2

Камни стеновые из бетона на КГВ 17,5/0,69

Широко применяют в качестве стеновых материалов для ограждающих конструкций блоки строительные замковые (ТУ 21-53-0206652398), которые формуют из подвижных бетонных смесей в металлопластиковых кассетных формах размером 400x800x150 мм. Время формования одной формы (на 10 блоков) — 45.60 мин. В качестве стеновых материалов эффективно использование прессованного кирпича из КГВ бетона, более легкого по сравнению с силикатным кирпичом и не требующего после формования тепловой обработки, при этом происходит

снижение трудозатрат и экономия энергоресурсов.

КГВ используется как основной материал при монолитном возведении жилых и общественных зданий с применением несъемной опалубки с эффективным утеплителем. Для изготовления малых архитектурных форм и отделки фасадов используются материалы, обладающие высокими физико-механическими свойствами на основе гипса и акриловых полимеров. На основе КГВ производят конструкционные изделия (воздушные коридоры, лифтовые шахты, санитарно-технические кабины, вентиляци-

онные блоки, мусоропроводы и др.) для индустриального строительства [7].

Для выполнения внутренних работ в настоящее время применяются сухие строительные смеси различного назначения: штукатурки и шпатлевки, гипсовые клеи для монтажа гипсо-бетонных блоков, самовыравнивающиеся (наливные) полы и др. [8. 11]. Растворы на основе сухих гипсовых смесей обладают рядом преимуществ: высокой текучестью, за счет чего равномерно распределяются по поверхности материала, быстро твердеют и набирают требуемую прочность, что позволяет производить дальнейшие отделочные работы без существенных перерывов (по сравнению с цементными штукатурными растворами). Их особенность заключается в пониженном расходе материала, что позволяет снижать трудозатраты и получить оштукатуренную площадь больше, чем в 2 раза.

С целью занять достойное место композиционных гипсовых материалов и изделий на их основе в реализации национального проекта «Доступное жилье» и программы «Жилище» в нашей стране в 2005 году была создана «Российская гипсовая ассоциация».

Опыт производства изделий из гипсовых композиционных материалов для малоэтажного

Природный

ГИПС НС

токсичен

При переработке не выделяют в природную срсду СОг- Не являются аллергеном

з г

Сырье, добыча

Про изводство

КГВ гипсовых материалов и изделий

I

строительства имеется и в Белгородской области [12.15]. На основе гипсового и гипсоцементно-пуццоланового вяжущего разработана вакуумная технология производства ячеистого гипсобетона и ГЦП бетона, что позволило рекомендовать их в качестве стеновых материалов в виде стеновых блоков для строительства одноэтажных двухквартирных жилых домов.

Стремительно входящее в моду в нашей стране «зеленое» строительство диктует совершенно новые требования к качеству жизни населения и организации окружающей среды. Положительные свойства гипса (экологическая чистота, быстрый набор прочности, хорошие тепло- и звукоизолирующие свойства, отсутствие усадочных деформаций, хорошая термоизоляционная и звукопоглощающая способность, огнестойкость, положительное влияние на здоровье людей путем создания в помещениях благоприятного микроклимата и др.) позволяют сохранять и повышать эксплуатационные качества зданий из композиционных гипсовых материалов и комфорт их внутренней среды, что является основной целью «зеленого» строительства, а получаемые на его основе строительные материалы относятся к «зеленым» материалам (рис. 5).

Гипсовыс материалы и изделия создают благоприятный микроклимат в помещениях, обеспечивая безвредность и комфортность человека в их окружении

Применение

Эксплуатация

Утилизация

При производстве гипсовыхвяжущих, материалов и изделий требуются теплоносители с более низкой температурой, что приводит к экономии энергии и топлива и, как следствие, к меньшему количеству выбросов и отходов

X

±1

Возможность изготовления гипсовых вяжущих, материалов и изделий с использованием гш 1С о содержа п (их отходов различных производств, в том числе и собственных, а также утилизированных

При производстве гипсовых материалов и изделий возможен отказ от тепловой обработки

Рис. 5. Оценка производства и применения КГВ, материалов и изделий на их основе на окружающую среду и человека на всем жизненном цикле

Таким образом, экологические и технико-экономические аспекты производства гипсовых композиционных материалов указывают на возможности их широкого применения в традиционных, а также новых перспективных областях современного строительства Решающим фактором является качество и стоимость материала, скорость возведения объектов, расширение архитектурно-строительных решений. Поэтому совершенствование технологии производства гипсовых композиционных материалов, улучше-

ние их функциональных и эксплуатационных свойств является важнейшим направлением научных исследований.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Колмыков А.Н. Строительство в Древнем Египте. Комплексное строительно-техническое и трасологическое исследование // Архитектура и строительство России. 2010. С. 18-26.

2. Рахимов Р.З. Рахимова Н.Р. Строительство и минеральные вяжущие прошлого, настоящего, будущего // Строительные материалы. 2013. № 5. С. 57-59.

3. Ферронская А.В. Справочник. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение) М.: Изд-во АВС, 2004. 485 с.

4. Гончаров Ю.А., Бурьянов А.Ф. Ключевые факторы успешного развития отрасли гипсовых материалов // Строительные материалы. 2013. № 2. С.70-72.

5. Пустовгар А.П., Бурьянов А.Ф., Василик П.Г. Особенности применения гиперпластификаторов в сухих строительных смесях // Строительные материалы. 2010. № 12. С. 62-65.

6. Чернышева Н.В., Лесовик В.С. Быстро-твердеющие композиты на основе водостойких гипсовых вяжущих. Белгород: Изд-во БГТУ, 2011. 124 с.

7. Шамис, Е.Е. Строительство XXI — инновационные идеи совершенствования индустриальных методов // Технический университет Молдовы, 2010. 262 c.

8. Баженов Ю.М., Коровяков В.Ф., Денисов Г.А. Технология сухих строительных смесей. М. 2003. 96 с.

9. Клименко В.Г., Погорелова А.С,. Хлы-повка П.П. Двухфазовые гипсовые вяжущие для сухих смесей на основе техногенного гипса // Известия вузов. Строительство. 2005. № 3. С.51-55.

10. Халиуллин М.И., Алтыкис М.Г, Рахимов Р.З..Эффективные сухие гипсовые смеси с добавками полимерных волокон // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2004. №3. С. 33-37.

11. Чернышева Н.В., Муртазаев С.-А.Ю., Аласханов А.Х. Сухие строительные смеси на основе КГВ // Научные исследования, наноси-стемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов (XXX научные чтения): материалы Международной научно-практической конференции. Белгород: Изд-во БГТУ. 2010. Ч. 3. С. 288-292.

12. Лесовик В.С., Чернышева Н.В., Клименко В.Г. Процессы структурообразования гипсосодержащих композитов с учетом генезиса сырья // Известия ВУЗов. Строительство. 2012. №4. С. 3-11.

13. Чернышева Н.В., Агеева М.С., Эльян Исса Жамал Исса, Дребезгова М.Ю. Влияние минеральных добавок различного генезиса на микроструктуру гипсоцементного камня // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2013. №4. С. 12-18.

14. Лесовик В.С., Погорелов С.А., Строкова В.В. Гипсовые вяжущие материалы и изделия. Белгород, 2000. 224 с.

15. Войтович Е.В., Айзенштадт А.М. Проектирование составов композиционного гипсового вяжущего с применением наноструктурирован-ного кремнеземного компонента: термодинамический аспект // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №5. С. 26-30.

Chernysheva N.V. Drebezgov D.A

PROPERTIES AND APPLICATIONS OF REACTIVE COMPOSITES ON THE BASIS OF GYPSUM BINDERS

The article presents information on the use of gypsum and construction materials based in the construction of buildings and structures at various stages of the development of civilization. Key words: gypsum, gypsum cement, gypsum building materials.

13.Строительный гипс. Сырье. Производство.

1.Средняя плотность материала. Определение. Расчетная формула. Средняя плотность – отношение массы к объему в естественном состоянии (с порами и пустотами).

ρ = m₀ /v [г/см³; кг/см³];

v = v_абс + v_пор;

1 г/см³ = 1000 кг/м^3;

2.Истинная плотность материала. Определения. Расчетная формула. Истинная плотность – отношение массы к объему в абсолютном плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.

ρ_i=m/v_a[г/см³];

v_a=v-v_пор;

3.насыпная плотность материала. Определение. Расчетная формула. Насыпная плотность – отношение массы к объему в рыхло насыпном состоянии с учетом межзерновых пустот определяется только для сыпучих материалов.

ρ_н=m/V_н V_н=V_ест-V_{пустот.} насыпная > чем средняя, средняя > чем истинная.

4. Пустотность. Определение. Расчетная формула. Пустотность – доля межзерновых пустот в насыпном объеме материале. Определяется только для сыпучих материалов (песок, щебень и т. д.). П_у – пустотность.

П_у = v_пустот/v_н = (v_н-v)/v_н = 1-v/v_н = 1- (m₀*ρ_н )/(ρ₀*m) = 1- ρ_н/ρ₀ ;

V_н – объем материала в насыпном состоянии.

V_н = v + v_пустот ;

ρ₀ = m₀/v → v = m₀/ρ₀ ;

ρ_н = m/v_н → v_н = m/ρ_н ;

П_у = (1 – ρ_н/ρ₀)*100%

5.Пористость. Определение. Расчетные формулы. Пористость – степень заполнения объема материала порами.

Виды пористости:

1.общая пористость (П₀)

П₀ = v_пор/v = v-v_а/v = 1 – v_а/v = 1 – m*ρ₀/ρ_н*m₀ = 1 – ρ₀/ρ_н;

V = v_а + v_пор;

V_пор = v – v_а;

ρ_н = m/v_а → v_а = m/ρ_н;

v = m₀/ρ₀;

П_о=1-ρ₀/ρ_н*100%;

П₀ = П_{открытая} + П_{закрытая};

2.Открытая пористость

П_окр = (m_насыщ – m_сух )/vρ_в*100%;

3.Закрытая пористость

П_{закрытая} = П₀ – П_{открытая};

Пористость зависит от структуры материала. Количество пор влияет на важнейшие свойства материала:

плотность, прочность, теплопроводность, морозостойкость и т. д.

6.Водопоглащение. Определение. Расчетные формулы. Водопоглащение – свойства материала поглощать и удерживать воду при непосредственно контакте с ней.

Виды поглащения:

1.Массовое водопоглащение (В_m)

В_m= (m_насыщ-m_сух )/vρ_в*100%;

2.Объемное водопоглащение (В_v)

Вv = (m_насыщ-m_сух)/vρ_в*100;

В_v = П_отк ;

Bv/В_m= ρ₀/ ρ_воды=d₀

7.Влажность. Определение. Расчетные формулы. Влажность – содержание влаги в материале в данный момент времени. W – влажность.

W = (m_влаж-m_сух)/m_сух*100%

8.Водостойкость. Определение. Расчетные формулы. Водостойкость – способность мат-ла сохранять свою прочность в насыщенном водой состоянии. Количественной характеристикой является коэффициент размягчения. К_разм = R_нас/R_сух

(R – предел прочности, МПа). R > 0,8 – мат-л водостойкий (стекло, пластмасса) R < 0,8 мат-л неводостойкий (гипс) R=0 мат-л полностью размягчается

9.Морозостойкость. Определение. Расчетные формулы. Мор-ть – св-во насыщенного водой или раствором соли материала выдерживать многократное попеременное замораживания или оттаивание без знач-ных признаков разрушения и снижении прочности.

Количественная характеристика – марка по морозостойкости (F), которая показ-ет число циклов попеременного замораживания и оттаивание насыщенного в жидкой среде материала, при которых потеря прочности и массы не привышают указанных в ГОСТе и СНИПе значений.

ΔR_n = (R₀-R_n/R₀)*100%

Δm_n = (m₀-m_n/m₀)*100%

ΔR_n – потеря прочности насыщения в жидкой среде образца после n циклов замораживания и оттаивания в %.

Δm_n – потеря массы насыщенного в жидкой среде образца после n циклов замораживание и оттаивание в %.

R₀ и m₀ – предел прочности при сжатии в МПа и масса в граммах образца после насыщения в жидкой среде.

R_n и m_n– предел прочности в МПа и масса в граммах после n циклов замораживания и оттаивания. Если образцы после замораж. не имеют следов разрушений то степень мороз-ти устанавливают по коэф мороз-сти К_F=Rn/ Ro

11.Коэффициент конструктивного качества. Расчетная формула. Коэффициент конструктивного качества используется для оценки прочностной эффективности материала.

К.К.К. = R_сил/d₀ [МПа]

d = ρ₀/ρ_воды

10.Понятие прочности строительного материала. Расчетные формулы. Прочность – св-во матер. сопротивляться разрушению под действием внутрен. деформаций, вызваных внешними силами.

Теорет. прочность материала и его твердость зависит от сил взаимодействие м/у атомами, молекулами, ионами образующими их кристаллическую решетку . Чем выше кристалл. решетка, тем выше прочность и твердость.

Прочность материала оценивается пределом прочности, который условно равен максимальному напряжению, к соотвествующей нагрузки, вызвавшей разрушения материала.

Придел прочности при сжатии:

R_сж = N/S [кг*см²/2] = [МПа]

N – неразрушимая нагрузка

S – площадь поперечного сечения образца [см²]

Sкуб=в²; Sцил=пd²/4; Sпризмы=b*l

Придел прочности при изгибе:

При одной симметричной сосредоточенной относительно опор нагрузки:

R_изг = 3Nl/2bh² [кг/см²] = [МПа]

L — расстояние между опорами (см)

b — ширина образца (см)

h — высота образца (см)

N – Нагрузка

При двух сосредоченных относительно опор нагрузок:

R_изг = Nl/ bh²

Придел прочности при растяжении:

R_раст = N/S [кгс/см²] = [МПа]

12.Классиффикация неорганических вяжущих веществ. Неор-кие вяж-ми ве-ми наз. порошкообразные минеральные матер., которые при смешивании с водой или водными растворами некотырых солей образуют пластично вязкое тесто, способное со временем затвердевать в результате физико-хических процессов.

Классификация:

1. воздушные вяжущие способы затвердевать и длительное времени сохранять свою прочность только на воздухе (строительная воздушная известь, строительный гипс, магнезиальные вяжущие, растворимое стекло).

2. гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют свою прочность не только на воздухе но ив воде. (портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, гидравлическая известь и т. д.)

3.вяжущие автоклавного твердения твердеют при повышенной температуры 170-200 и давлении 0,8-1,2 МПа (известково-кремноземинистые, известково-зольные и т. д)

Стр.гипс- вяжущая смесь, к-ую получают путем термической обработки гипсового камня до полугидрата сульфата кальция.. Его исп-ют для изг-ния строит-ых блоков, при строит-ых работах, а также строит-ый гипс обеспечивает качественную звуко- и теплоизоляцию при внут-их штукатурных работах. Осн-ое сырье для производства гипсовых вяжущих — природный гипсовый камень (Ca$04 2Н О),природный ангидрит (Ca$04) и отходы хим-го производства — фосфогипс и борогипс. Производство. Строит-ый гипс изг-ют путем отжига гипсовой породы в варочных котлах с предварительным размалыванием. При этом он теряет часть химически связанной воды, превращаясь в полуводный сульфат кальция Cа SO4 • 0,5 h3O. Осн-ой проблемой и недостатком строительного гипса является наличие большого кол-ва свободной воды в затвердевшем гипсе. Высокопрочный гипс получают путем термической обработки высокосортного гипсового камня в герметичных аппаратах под давлением пара (автоклав). В этом случае решается проблема снижения водопотребности гипса и соответственно при твердении образуется менее пористый и более прочный камень.

14.Основные свойства строительного гипса. Применение. 1) Тонкость помола оценивают по осадку на сите О2 ТП=m(02)/m*100%. Группа по тонкости: грубый – остаток на сите меньше или равно 23%; средний – 14%; тонкий – 2. 2)Водопотребность (характеризуется норм густотой) НГ=В/Г*100% (В-расход воды, Г-расход гипса).

3) Сроки схватывания опр-ются на приборе Вика с иглой на тесте стандартной консистенции. 4)Марка гипса определяется по пределу прочности при изгибе и сжатии образцов балочек размеров 4*4*16см в возрасте 2 часов твердения. Марка от Г2 до Г25. Применение: для изготовления гипсокортонов, гипсовой сухой штукатурки, архитектурно художественной изделии, гипсо-бетонного изделия.

15. Марка гипса.

Марка гипса определяется по пределу прочности при изгибе и сжатии образцов балочек размером 4х4х16 см в возрасте 2 часа твердения.

Марки от Г2 до Г25. Мпа

16. Воздушная известь. Сырьё. Производство.

Воздушная строительная известь– продукт умеренного обжига кальциево-магниевых карбонатных пород, мела, известняка., с содержанием глинистых примесей до 6%.

Сырьем для производства воздушной извести служат ГП, содержащие в основном углекислый кальций — мел, известняк, известковые туфы и т.д. Известняк обжигают при t=900’-1200’ по сл. реакции CaCO₃=CaO+CO₂

CO – известь кипелка (негашеная комовая известь).

17. Виды воздушной извести. Свойства. Применение.

Виды:

1)Известь негашеная комовая (CaO).2)Известь негашеная молотая (СаО).3)Известь гашеная (пушоная) (Са(ОН)₂) – содержание воды 32%.4)Известь тесто (Са(ОН)₂) – содержание воды 50%

По содержанию МgО известь разделяют на 3 вида:1.кольцевая(оксид МgО не более5%).2.магнезиальная(МgО от5-20%).3.доломитовая (МgО 20-40%)

Свойства:

1)активность (А) – процентное содержание оксидов, способных гаситься (активных СаО и MgO) 1сорт – А не менее 90%

2сорт – А не менее 80%

3сорт – А не менее 70%

2)кол-во непогасившихся зёрен

3)время гашения, различают:

а)быстрогасящиеся до 8мин

б)среднегасящиеся не более 25 мин

в)медленногасящиеся более 25 мин

4)прочность извести

Применение:

Известь находит широкое применение в кач-ве вяжущего и водоудерживающего компонента в строительных растворах для кладки, штукатурки, а также в производстве строит.матерниалов как составная часть смешанных вяжущих в-в и в произ-ве силикатногокирпича и силикатных бетонов.

Гипсобетоны: состав, применимость, виды и характеристики — Статьи

К гипсовым относят бетоны, приготовленные с использованием гипсовых вяжущих. Из гипсобетонов изготавливают стеновые камни, блоки, панели, предназначенные, в основном, для устройства внутренних стен и перегородок. Область применения таких бетонов ограничена, главным образом, из-за их недостаточной водостойкости. Номенклатура изделий из гипсобетона значительно расширяется за счет использования в качестве вяжущих композиций, содержащих портландцемент и гидравлически активные добавки. Изделия на основе таких смешанных вяжущих могут применяться также для панелей несущих стен, санитарно-технических кабин, крупноразмерных блоков, безнапорных труб и др.
При получении гипсобетонов могут быть использованы практически все разновидности вяжущих на основе сульфата кальция. Наиболее широкое применение находит строительный гипс, представляющий собой преимущественно р-полуводный сульфат кальция.
Главное преимущество вяжущих на основе полуводного гипса, позволяющее организовать производство изделий по конвейерной схеме и без выдерживания в формах и значительных затрат тепла, — способность их схватываться и набирать прочность в течение короткого времени. В случае необходимости сроки схватывания гипсовых вяжущих при изготовлении бетонных изделий можно регулировать с помощью замедлителей различного типа в значительных пределах (от 10-20 мин до 2-3 часов). Твердение гипсобетона на строительном гипсе в течение 1-2 ч. позволяет обеспечить 35-40% от конечной прочности, которая достигается в естественных условиях через 5-7 сут. Применение сушки ускоряет набор конечной прочности до 6-10 часов. Благодаря такой скорости твердения готовые изделия могут извлекаться из форм через 20-40 мин.
Серьезными недостатками изделий на основе строительного гипса из него являются низкая водостойкость (К = 0,3-0,45), усадка и повышенная ползучесть (особенно во влажных условиях).
Получение гипсобетонов с более высокой прочностью и водостойкостью возможно при применении высокопрочного гипса, эстрих-гипса, ангидритовых вяжущих. Наиболее перспективны для получения гипсобетонов, способных твердеть как в воздушно-сухих, так и воздушно-влажных условиях, гипсоце-ментнопуццолановые (ГЦПВ) и гипсошлакоцементнопуццолановые (ГШЦПВ) вяжущие.
Эффект снижения скорости реакции полуводного гипса с водой можно достичь за счет уменьшения концентрации в растворе наиболее активных в химическом отношении составляющих и, в том числе, двуводного гипса, являющегося сильным катализатором, образующим центры кристаллизации новообразований в насыщенном растворе сульфата кальция. Практически снизить концентрацию двугидрата в гипсовом растворе можно уменьшением удельной поверхности вяжущего, т.е. использованием гипса более грубого помола. С этой же целью эффективно повысить температуру вяжущего теста до 70-90 С: из раствора, насыщенного полугидратом и пересыщенного по отношению к двугидрату, при указанных температурах кристаллизации новообразований происходить не будет, а при последующем снижении температуры смесь твердеет без понижения прочности.

Наличие в строительном гипсе примесей растворимого ангидрита определяет его способность увеличиваться в объеме в начальный период твердения под действием теплоты, выделяющейся в результате экзотермической реакции гидратации. Это отрицательно влияет на адгезию вяжущего к заполнителю, и способствует, по некоторым данным, отслоению затвердевшего гипсового камня от поверхности заполнителя. По этой причине для обеспечения улучшенной структуры гипсобетона предпочтение отдается заполнителю с шероховатой или мелкопористой поверхностью, когда ослабление контакта на поверхности раздела частично компенсируется защемлением гипсовой матрицы в порах.
В гипсобетонах применяют заполнители неорганического и органического происхождения. Для получения конструкционных гипсобетонных изделий предпочтительнее использовать минеральные заполнители, так как органические не способны создавать достаточно жесткий каркас для восприятия усадочных напряжений при высыхании изделий.
Распространены гипсобетоны на легких пористых заполнителях (природных или искусственных). В качестве природных заполнителей применяют пемзу, туфы, горелые породы, известняк-ракушечник, из искусственных наиболее распространенными являются гранулированные доменные, а также топливные шлаки, используют также керамзит, аглопорит и др.
При использовании топливных шлаков вредное влияние на качество гипсобетона оказывает наличие в составе заполнителя примесей несгоревшего топлива (угля). Эти примеси способствуют ускорению схватывания, при увлажнении увеличиваются в объеме, образуют высолы на поверхности изделий, а также снижают адгезию вяжущего. Основная часть несгоревших частиц представляет собой мелкую фракцию (<2,5 мм), поэтому их целесообразно отсеивать, возрастание прочности при этом составляет 15-25%.
В качестве мелкого заполнителя гипсобетонов может применяться горный или дробленый песок, имеющий шероховатую поверхность и угловатые зерна. Использование кварцевого песка менее эффективно из-за окатанной формы, ухудшающей сцепление с гипсовой матрицей. Тяжелые гипсобетоны изготавливаются с применением крупного заполнителя: гранитного, известнякового, ангидритового щебня. Адгезия заполнителей, кристаллически близких к гипсу (известняк, ангидрит), значительно выше, чем других, что отражается на механических свойствах материала.
Гипсобетоны на органических заполнителях широко используются для возведения низкоэтажных зданий. В качестве заполнителей используются макулатура, древесная фибра, льняная костра и др. Наибольшее распространение получили гипсобетоны на древесных опилках и стружке.

Прочность бетонов при сжатии на основе ГЦПВ и ГШЦПВ в зависимости от вяжущеводного отношения в общем случае описывается формулой Боломея, коэффициенты в которой зависят от качества использованных материалов.
Сравнительно низкие значения прочности гипсобетонов во многом обусловлены высокой водопотребностью вяжущих (для строительного гипса 50-70%, высокопрочного — 30-40%), учитывая, что для гидратации полуводного гипса теоретически необходимо лишь 18,6% воды. В результате твердения образуется структура, имеющая значительную пористость (40-60% и более). Увеличение водогипсового отношения вместе с возрастанием пористости и снижением прочности бетонных изделий требует повышенных расходов тепла на сушку изделий.
Водогипсовое отношение зависит от вида гипсового вяжущего, температуры воды за-творения, а также метода формования изделий. Для литых гипсобетонных смесей требуемое В/Г составляет 0,55-0,75, соответственно расход вяжущего находится в пределах 800-1000 кг/м3. Эффективным для гипсобетонов является использование жестких смесей, уплотненных вибрированием или сочетанием вибрирования с прокатом, прессованием, штампованием. Такие гипсобетонные смеси получают при В/Г = 0,4-0,5, при этом расход вяжущего составляет 400-450 кг/м3.
При использовании пластифицирующих добавок гидрофилизирующего действия — ЛСТ, УПБ и др. водопотребность гипсобе-тонной смеси снижается на 10-15%, а суперпластификаторов С-3, 10-03 и др. — на 15-25%. Применение гидрофобно-пластифицирующих добавок (окисленый петролатум, смесь пастообразных и твердых фракций синтетических жирных кислот) позволяет снизить расход воды на 27-38%, что значительно уменьшает влажность гипсобетонов и повышает их прочность.
Интенсивность твердения гипсобетонов зависит, в основном, от скорости твердения вяжущего, она определяется также влажностью окружающей среды и интенсивностью влагоотдачи. При нормальных условиях нарастание прочности наиболее интенсивно происходит в начальный период (1-1,5 ч. от момента затворения), в течение которого изделия набирают до 35-40% конечной прочности; за последующие 20-24 ч. прочность повышается незначительно, увеличение прочности до 60% происходит после достижения влажности 2-3%. Максимальная прочность гипсобетонов наблюдается при достижении воздушно-сухого состояния, при этом наиболее эффективно применение искусственного высушивания.
После прохождения реакции гидратации полугидрата и кристаллизации дигидрата гипсовые и гипсобетонные изделия включают кристаллический каркас из новообразований и обладают значительной пористостью. Поры заполнены водным раствором сульфата кальция. При сушке из раствора выделяются мелкие кристаллы гипса, осаждающиеся в первую очередь на точках соприкосновения отдельных кристаллов ранее образовавшегося двуводного гипса, сращивая их в плотную камневидную массу.
Этот процесс продолжается до полного испарения из бетона избыточной воды.
Таким образом, на первой стадии прочность бетона обусловлена механическим сцеплением беспорядочно выделившихся и хаотично расположенных кристаллов двугидрата, а на второй — испарением избыточной воды и упрочнением ранее образовавшейся структуры.
На основе строительного гипса получают бетоны с прочностью 5-10 МПа. Использование высокопрочного гипса, ангидритового вяжущего и эстрих-гипса позволяет повысить прочность до 20 МПа. Прочность бетонов при использовании смешанных ГЦП и ГШЦП вяжущих на основе строительного гипса — 7,5-20 МПа, на основе высокопрочного гипса — 15-40 МПа.
Значительное влияние на прочность гипсобетонов оказывают качество и природа заполнителей. Так, при увеличении крупности песка возможно повышение прочности на 20-30%. Увеличение прочности наблюдается при замене гравия и кварцевого песка заполнителями, имеющими более шероховатую и пористую поверхность — гранитным, известняковым, доломитовым, ангидритовым щебнем или кирпичным боем. Использование легких заполнителей позволяет получать быстротвердеющие бетоны с прочностью 3-12 МПа, при применении ГЦПВ — до 15 МПа. Из легких заполнителей наиболее эффективен в гипсобетоне керамзитовый гравий, использование топливных и доменных шлаков приводит к снижению прочности в 1,5-2 раза. При использовании в качестве заполнителя гипсобетонов (особенно на ГЦПВ) безобжигового зольного гравия прочность при сжатии составляет 7,5-10 МПа.
Гипсобетоны на легких заполнителях характеризуются средней плотностью от 1200 до 1700 кг/мЗ, при использовании перлита плотность значительно ниже — 400-650 кг/м3. В зависимости от применяемого сырья гипсобетоны на органических заполнителях имеют среднюю плотность от 400-500
(бумажное волокно, костра) до 1100-1300 кг/м3 (опилки, камыш). Прочность таких материалов 2,5-7,5 МПа при использовании строительного гипса и ангидритового вяжущего и 3,5-10 МПа — на основе ГЦПВ.
Прочность и плотность пено- и газогипса находятся в линейной зависимости между собой, увеличить прочность ячеистых гипсобетонов без изменения средней плотности можно только повысив активность вяжущего. Значительное влияние на прочность ячеистого бетона оказывает содержание воды в смеси, получение газо- и пеногипсовых изделий заданной плотности и максимально возможной прочности требует подбора оптимального В/Г. Такие изделия характеризуются быстрым набором прочности, что в ряде случаев позволяет исключить из технологического процесса тепловую обработку.
Ячеистые бетоны на основе ГЦПВ за первые сутки твердения набирают 35-45% 28-суточной прочности. Быстрое твердение в начальный период происходит благодаря твердению гипсовой составляющей, последующий же набор прочности обусловлен Цементом и гидравлически активной добавкой. Значительное ускорение твердения ячеистых бетонов на ГЦПВ достигается в результате применения тепловлажностной обработки при температуре 70-75 С.
Низкая водостойкость гипса определяется комплексным действием нескольких факторов. Одним из них является относительно высокая растворимость сульфата кальция в воде. Проникая в поры изделий при гигроскопическом, конденсационном или капиллярном их увлажнении, вода растворяет гипс, нарушая связь между отдельными элементами кристаллического сростка. Обладая достаточно высокой прочностью на сдвиг в сухом состоянии, вследствие смазывающего действия водных пленок при увлажнении гипсобетоны практически теряют способность сопротивляться сдвиговым воздействиям. По П.А.Ребиндеру, низкая водостойкость гипса обусловлена расклинивающим действием водных пленок, адсорбирующихся на поверхности кристаллов, а также проникающих в микрощели между ними. Однако, главной причиной, обусловливающей возможность прохождения этих процессов и снижения прочности гипсобетонов, является их макропористая структура (около 80% пор размером более 0,1 мкм).
Использование ангидритовых вяжущих и эстрих-гипса в гипсобетонных изделиях позволяет увеличить коэффициент размягчения до 0,5. Наибольшее значение коэффициента размягчения (0,65 и выше) достигается при применении ГЦПВ и ГШЦПВ. При этом значительная часть новообразований состоит из субмикрокристаллических низкоосновных гидросиликатов кальция и других малорастворимых соединений. Водопотребность этих вяжущих значительно ниже чем строительного гипса, но даже при одинаковых В/Г доля макропор уменьшается при увеличения количества цементно-пуццолановой добавки (при 30% добавки доля макро-пор составляет около 60%, при 50% — около 30%).
Макропористая структура гипсобетона, определяющая высокую степень его водонасыщения, способствует пониженной морозостойкости этого материала. Гипсобетоны на строительном гипсе выдерживают без разрушения около 10-15 циклов, морозостойкость несколько повышается с применением вяжущих, способных образовать более прочную структуру — а-гипса, ангидритового вяжущего, эстрих-гипса. Использование водостойких гипсовых вяжущих (ГЦПВ, ГШЦПВ) позволяет повысить морозостойкость бетонов до 40-45 циклов. Повышения морозостойкости гипсобетонов можно также достичь снижением водопотребности смеси за счет различных технологических приемов.
Долговечность гипсобетонов повышается при увеличении плотности и применении гидрофобизующих добавок. Повышение плотности бетонов возможно при тщательном подборе смеси заполнителей и снижении водогипсового отношения, применении минеральных наполнителей, в качестве которых могут быть использованы зола-унос, молотые песок, шлак и др. Гидрофобные добавки могут вводится в бетонную смесь, повышая плотость и модифицируя структуру гипсобетона (СНВ, ГКЖ, битумная и по-ливинилацетатная эмульсии), а также применяться в качестве защитных покрытий, препятствующих проникновению воды в поры (водные эмульсии ГКЖ).
Повышенная ползучесть гипсобетонов, в основном, определяется теми же причинами, что и пониженная водостойкость. Пластические деформации образцов при длительном действии нагрузки проявляются и значительно возрастают при увеличении влажности (даже незначительном до 0,5-1%). По данным некоторых авторов, ползучесть гипсобетонов связана с растворением водой контактов между кристаллами новообразований в затвердевшем вяжущем и вязким течением кристаллов друг относительно друга. Замена гипсового вяжущего ГЦПВ и ГШЦПВ приводит к снижению ползучести и приближению ее к значениям, характерным для цементных бетонов. Снижению ползучести гипсобетонов способствуют также предохранение изделий от увлажнения и использование гидрофобных добавок.
Применение стальной арматуры для армирования гипсовых изделий затруднено вследствие существенного различия коэффициентов термического расширения стали и гипса, высокой пористости гипсового камня и недостаточной его пассивирующей способности. Гипсовый камень образует при твердении среду, приближающуюся к нейтральной, что не защищает стальную арматуру от коррозии. В качестве арматуры гипсобетонных изделий перспективны минеральные и полимерные волокнистые материалы. В бетонах на ГЦПВ и ГШЦПВ арматура корродирует меньше, однако при использовании и этих вяжущих необходимо применять защитное покрытие арматурной стали.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

Напоследок:

---

Гипсовые изделия и свойства как строительный материал для строительства

🕑 Время чтения: 1 минута

Гипс — один из широко используемых строительных материалов, главным образом, при проектировании интерьеров. Обсуждаются свойства и продукты гипса для использования в качестве строительного материала в строительных работах. В качестве поверхностных материалов используется гипс. Его применение широко используется в строительстве стен и потолков. Гипс можно также использовать в полевых условиях в виде штукатурки. Он также изготавливается в виде сборного элемента, как гипсокартон, который покупается во время установки.

Производство гипса для строительных работ Гипс — это минерал от белого до серого цвета, обнаруженный в земной коре. Он химически известен как водный сульфат кальция (CaSO4.2h3O), который добывают из обширных жил. Обретает разные формы. В некоторых местах он выглядит как песок. Гипсовый камень, который называют алебастром, имеет свойство вырезать любые скульптурные формы. Этот камень по своей природе полупрозрачный. В естественном состоянии он состоит примерно на 30% из закрытой воды.Эта вода извлекается из него путем непрерывного нагревания до получения белого порошка.

Рисунок: Схема производства гипса

Процесс производства гипса Производство гипса можно выделить в следующие этапы:

1. Земляные работы
2. Дробление
3. Шлифовальный
4. Прокаливание
5. Охлаждение и измельчение
6. Упаковка

Раскопки включают в себя сбор материалов из их источника в основном путем добычи полезных ископаемых.Их также можно увидеть отложенными в морской воде или озере. Затем его измельчают на частицы размером примерно 25 мм и подвергают измельчению. Следующим основным этапом его производства является нагрев измельченного материала, его еще называют прокаливанием. Здесь его частицы нагреваются до температуры от 100 до 190 градусов Цельсия, что приводит к потере тремя четвертями воды из частицы. Этот процесс называется процессом неполного обжига или процессом слабого горения. Что может быть представлено химическим уравнением:

CaSO ₄ .2H ₂ O = CaSO ₄ ,1 / 2 H ₂ O + 3/2 H ₂ O

CaSO ₄ .1 / 2 H ₂ O = гипс

Температура дополнительно повышается выше 190 градусов по Цельсию, что приводит к высокому процессу обжига или полному обжигу:

CaSO ₄ .2H ₂ O = CaSO ₄ + 2H ₂ O

CaSO ₄ = гипсово-ангидрит

В качестве сырья для изготовления гипсокартона и гипсового материала используется добытый гипс.В производстве больше используется синтетический гипс. Влажный известняк, который представляет собой комбинацию кальция и воды, в сочетании с сульфатом, образующим сульфат кальция или гипс, называется химическим гипсом или синтетическим гипсом.

Зачем использовать гипс в строительных работах? Способность гипса создавать комфортную и эстетичную атмосферу в качестве строительного материала увеличивает требования к гипсу. Это общедоступный природный продукт. Без запаха. В настоящее время многие особенности внутреннего и внешнего строительства в основном регулируются гипсовыми конструкциями или гипсовыми изделиями.Развитие строительства из гипса в непрерывном процессе связано с сокращением времени и стоимости строительства. Со временем гипсовые изделия приобретают все возрастающие свойства, такие как повышенная огнестойкость, звукоизоляция и т. Д.

Рисунок: Гипсовые стеновые панели и потолки, используемые для интерьера офиса

Свойства гипса как строительного материала В этом разделе объясняются свойства гипса, которые делают его очень востребованным в строительстве.Основными свойствами гипсовых изделий являются:

Огнестойкость гипса Он огнестойкий по своей природе. Они предотвращают распространение огня, что обеспечивает безопасность жизни. Теперь эта стойкость гипса к огню обусловлена ​​присутствием воды в гипсовых изделиях. Скажем, гипсокартон толщиной 15 мм будет содержать почти 3 литра кристально чистой воды. Когда огонь приближается к воде, она испаряется, в результате чего гипсовое изделие покрывается защитным слоем.Это поможет остановить распространение огня на другие материалы.

Рисунок: Поведение гипса по огнестойкости

Негорючие свойства гипса

Как объяснялось, нагревание гипсовых изделий приводит к нагреванию кристаллов воды, присутствующих в гипсовом материале. Это обезвоживание гипса при нагревании называется прокаливанием. В результате прокаливания материалы покрываются покрытием, которое предотвращает их возгорание и позволяет находящемуся рядом материалу поддерживать более низкую безопасную температуру.

Даже после полного прокаливания кристаллов воды остаток будет вести себя как изолирующий слой, пока не отделится. Гипс считается хорошим замедлителем горения из-за его негорючести и способности задерживать распространение огня на несколько часов в зависимости от того, в какой степени используются гипсовые изделия.

Акустические свойства гипса

Гипсовые изделия разработаны с упором на звукоизоляционные свойства. Хорошо подойдут и другие методы, такие как кладка, которая обычно используется с большей толщиной, что теперь считается менее требовательным по сравнению с гипсом.

Гипсокартон специально разработан для снижения шума и предотвращения реверберации. Включение воздушного пространства между двумя сплошными гипсовыми стенами обеспечивает более высокие акустические характеристики, ограничивая проникновение шума. Например, вместо кирпичной стены толщиной 110 мм мы можем установить гипсокартон толщиной 75 мм для достижения тех же звуковых характеристик.

Тепловые свойства гипса

Тепловые свойства, обеспечиваемые гипсовой конструкцией, позволяют обеспечить хороший баланс влажности и температуры в помещении.Гипсовые конструкции с полостями, такие как гипсокартон или гипсовая опалубка, придают дополнительные изоляционные свойства.

Использование гипсокартона в строительстве интерьеров действует как пароизоляция, предотвращая влажность в помещении.

Виды гипсовых изделий и их использование

• Гипсокартон — Гипсокартон — это панели, используемые в качестве перегородок и для облицовки стен и потолков.
• Используется для штукатурки для отделки — Комбинация гипсового порошка с водой позволяет получить гипсовую штукатурку, которая способствует формированию красивой эстетичной облицовки потолка или стен.Они помогают в формовании, а также в формировании.
• Используется для стен и потолка
• Гипсокартон Блоки для перегородок и плитки
• Используется для наливных стяжек
• ДВП с гипсом

Преимущества гипса как строительного материала Гипс как строительный материал обладает рядом выдающихся преимуществ. Ниже перечислены некоторые из основных преимуществ:

• Обеспечивает гладкую поверхность — Это , используемый в качестве гипсового материала, если все сделано правильно, это обеспечит нам гладкую белую поверхность без трещин и шрамов.Это свойство выделять, когда дело касается внутренней отделки.
• Balance Indoor Atmosphere — Имеет естественное происхождение. Они обладают естественной способностью уравновешивать микроклимат в помещении, а также влажность.
• Это экологически чистый
• огнестойкость в природе
• Обладает высокой тепло- и звукоизоляцией
• Обеспечивает хорошие эстетические и функциональные характеристики — Креативность архитекторов усиливается за счет внедрения гипсовых изделий в рамках бюджета.Он предоставляет множество потрясающих вариантов дизайна.
• Простота монтажа — Используя гипсовые изделия, например, для внутренней конструкции стены, нам просто нужно закрепить каркас и заделать швы. Весь процесс чистый, простой и быстрый. Использование гипсовой штукатурки в качестве окончательной отделки сокращает объем работы по дополнительной покраске. Сама белая отделка дает чистый вид.
• Разнообразие гипсовых изделий — Доступно большое разнообразие гипсовых изделий, отвечающих нескольким практическим и эстетическим требованиям.Выбор подходящего продукта осуществляется с помощью уникальных пакетов, которые предоставляются производителями при соответствующей технической поддержке.

Подробнее о строительных материалах в строительстве

Типы, свойства, преимущества и недостатки

Гипс — это мягкий сульфат природного происхождения, белый порошкообразный минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция с химической формулой CaSO. 4 · 2х3О. Он широко добывается и используется в качестве удобрения и основного компонента во многих формах штукатурки, мела для школьной доски / тротуара и гипсокартона.

Это сырье для производства сульфата аммония и серной кислоты.

Здесь мы узнаем о гипсе, видах гипса и многом другом.

Введение в гипс:

Слово гипс происходит от греческого слова, означающего «готовить», известного как обожженный или кальцинированный минерал.

Гипс широко используется в качестве строительного материала; он содержит 70% CaSO4, 2ч30 можно использовать для строительства зданий.

Химически гипс представляет собой сульфат кальция с двумя молекулами воды i.е. CaSO4, 2 ч 30 мин.

Это кристаллическое вещество, очень мало растворимое в воде и растворимом в разбавленной соляной кислоте, но не растворимое в серной кислоте.

Содержит 79,1% сульфата кальция и 20,9% воды.

Виды гипсовых изделий:

1. Гипсовая штукатурка:

Это белые вяжущие материалы, образованные путем частичного или полного обезвоживания минерала, смешанного с определенным разбавителем или отвердителем.

При применении в пластичном состоянии затвердевает и затвердевает за счет химической рекомбинации с водой.

2. Гипсовое удобрение:

Это одна из первых форм удобрений, используемых в Соединенных Штатах, и ее применяли на сельскохозяйственных почвах более 250 лет.

Это достаточно растворимый источник необходимых растительных витаминов, кальция и серы, он может улучшить общий рост растений.

3. Гипсокартон:

Это один из многих панельных продуктов, общее название семейства листовых материалов, в основном состоящих из гипса.

Включает панели, стеклянные матовые панели, устойчивые к неправильному обращению, ударопрочные панели и панели футеровки шахты.

4. Гипсовый порошок:

Этот порошок представляет собой натуральный продукт, состоящий из кальция, серы, кислорода и водорода.

Он особенно используется в строительных материалах, таких как гипсокартон, однако он также полезен в сельском хозяйстве в качестве почвенного удобрения и кондиционера.

Свойства гипса:

Огнестойкость:

Гипс является огнестойким по своей природе, что предотвращает возможность возникновения пожаров, что обеспечивает безопасность жизни.

Огнестойкость обусловлена ​​наличием воды в гипсовых изделиях.

Гипсокартон толщиной 15 мм вмещает примерно три литра кристально чистой воды.

Когда огонь приближается к воде, она испаряется, перекрывая защитный слой.

Это поможет предотвратить распространение огня и избыток материала.

Некомбинированные свойства:

Нагревание гипсовых изделий вызывает образование кристаллов воды внутри материала; это обезвоживание под действием тепла известно как прокаливание.

Корпус изготовлен из устойчивых к горению материалов и позволяет поддерживать низкие безопасные температуры.

Даже после того, как кристаллы воды полностью остынут, остаток ведет себя как изолирующий слой, пока не отделяется.

Он считается отличным антипиреном из-за его негорючести и может задерживать распространение огня на несколько часов.

Акустические свойства:

Гипсовые изделия разработаны для обеспечения звукоизоляционных свойств.

Другие методы, такие как кладка, обычно используемая при больших толщинах; гипсокартон специально разработан для предотвращения снижения и перераспределения шума.

Воздушное пространство между двумя прочными стенами приводит к чрезмерной акустической эффективности, которая препятствует проникновению шума.

Вместо кирпичной стены толщиной 110 мм мы можем установить гипсокартон толщиной 75 мм для достижения такой же звукоизоляции.

Тепловые свойства:

Тепловые свойства обеспечивают очень хорошую стабильность влажности и температуры в помещении.

Гипсовые конструкции, такие как гипсокартон или опалубка, обладают дополнительными изоляционными свойствами.

Использование гипсокартона внутри здания действует как пароизоляция и позволяет избежать влажности в помещении.

Преимущества гипса:

Обеспечивает гладкую поверхность:

Используется в качестве гипсового материала, если ему правильно придать белизну, не оставляющую шрамов.

Balance Indoor Atmosphere:

Они обладают естественной способностью балансировать влажность, а также климат в помещении.

Это экологически чистый, огнестойкий по своей природе, чрезвычайно термо- и звукоизоляционный материал.

Дает очень хороший эстетический вид и полезные функции.

Включение гипсовых изделий в бюджет способствует творчеству архитекторов.

Простота установки:

Используя эти продукты внутри стеновой конструкции, мы просто хотим отремонтировать каркас и заполнить швы.

Весь процесс прост и быстр; использование этой штукатурки в качестве окончательной отделки сводит к минимуму дополнительные малярные работы.

Белая отделка создает четкий вид.

Разнообразие изделий из гипса:

Можно найти большое количество изделий из гипса, которые удовлетворяют многие эстетические потребности.

Он также обеспечивает соответствующую техническую поддержку.

Недостатки гипса:

1. При одинаковой толщине гипсовая штукатурка дороже цементной штукатурки.
2. Гипсовая штукатурка нежелательна для наружных стен, поскольку они подвержены воздействию влаги и в местах с постоянной влажностью, таких как ванные комнаты, туалеты, умывальники, кухни и т. Д.
3. Гипсокартон отличается трудностью нанесения на криволинейную поверхность и низкой износостойкостью при повреждении от удара или трения.

Использование гипса:

Применяется в архитектуре, искусстве, керамике, пищевых эссенциях, фармацевтическом и медицинском гипсокартоне, а также в различных областях:

1. Промышленность строительных материалов:

Крупнейшим потребителем гипса является строительство промышленность материалов, которая используется для производства всех видов строительных материалов и в качестве сырья для цемента и вяжущих материалов.

Производство гипсокартонных перегородок, несущих внутренних стеновых панелей, наружных стеновых блоков, стеновых панелей, потолков и т. Д.

2. Модельный гипс:

Модельный гипс может использоваться в литейном производстве, художественной, керамической и других отраслях промышленности.

3. Сельское хозяйство:

Может использоваться для производства серной кислоты и удобрений на основе сульфата аммония.

Ангидрит может регулировать pH почвы, улучшать почвенную среду и обеспечивать кальций, серу и другие питательные вещества для различных удобрений.

4. Пищевая промышленность:

Что касается пищевых продуктов, гипс может коагулировать соевое молоко в тофу, а также его можно использовать в качестве коагулянта в консервированных томатах.

5. Фармацевтическая промышленность:

Наружная фиксация из гипса до сих пор остается основным методом лечения переломов и различных ортопедических заболеваний.

Он имеет функции поддержания, фиксации и поддержания особой осанки пораженной конечности, уменьшения или устранения нагрузки на пораженный участок и т. Д.

6. Наполнители для пластмасс и резины:

После обработки ангидрит может использоваться в качестве наполнителя для пластмасс и резины.

Модифицированный ангидритный наполнитель может улучшить механическую прочность, термостойкость и стабильность размеров полимера.

7. Производство нитевидных кристаллов сульфата кальция:

Гипс можно превратить в нитевидные кристаллы сульфата кальция в водной среде в условиях высокой температуры и высокого давления.

Нишки из сульфата кальция могут использоваться в качестве армированного наполнителя в композитных материалах на основе смолы, фрикционных материалах, связующих и других отраслях промышленности.

 Также прочтите: Суперпластификатор, геотекстиль, добавки и зола 

Заключение:

Гипс — это мягкий сульфатный минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция с химической формулой CaSO Ca, 2h3O; он широко используется в горнодобывающей промышленности, производстве удобрений и цемента.

Это важный компонент обычного портландцемента; основная функция — регулировать время схватывания цемента.

При нагревании теряет воду и сначала превращается в дигидрат сульфата кальция, известный как «гипс».

Применение гипсового порошка | Sciencing

Обновлено 19 ноября 2018 г.

Автор A.P. Mentzer

Гипсовый порошок — это натуральный продукт, который можно найти в месторождениях по всей территории Соединенных Штатов. Он начинается с мягкой белой минеральной породы и перерабатывается в сухой порошок. Природный гипс состоит из кальция, серы, кислорода и водорода. Гипсовый порошок в основном используется в строительных материалах, таких как гипсокартон, но он также полезен в сельском хозяйстве в качестве удобрения и кондиционера почвы.Гипс также можно использовать в качестве пищевой добавки для улучшения текстуры ингредиентов в обработанных пищевых продуктах.

Гипс Химическая формула

Гипс — это общее название минерального сульфата кальция, имеющего химическую формулу CaSO ₄ . Гипс легко связывается с водой и обычно находится в своем естественном состоянии в виде гидратированного сульфата кальция с химической формулой CaSO ₄ .2H ₂ 0. Гипс — это мягкий минерал, который обычно выглядит белым или серым и состоит из полупрозрачных кристаллы.Гипсовые отложения встречаются в виде отложений на территориях, которые когда-то были покрыты водой. Когда каменный гипс нагревается, он высвобождает связанные с ним молекулы воды, и в результате получается безводный гипс, сухой порошок.

Строительные материалы: древние и современные

Чаще всего гипсовый порошок используется в строительных материалах. Гипс веками использовался для изготовления декоративных элементов зданий. Чистый белый каменный гипс, также известный как алебастр, использовался для изготовления резных статуй и скульптур.Древние греки использовали полупрозрачные кристаллы гипса для изготовления окон. Из гипсового порошка, смешанного с водой, получается штукатурка «Париж», формовочный материал, используемый для изготовления декоративных светильников для украшения зданий, а также для покрытия стен. Древние строители также использовали гипс для улучшения пигментов, используемых для окраски конструкций.

Почти во всех современных домах и зданиях используется гипс в виде стеновых панелей, также известных как гипсокартон, гипсокартон или каменная плита. Американские дома обычно содержат тонны гипса в виде гипсокартона.Его прикрепляют к деревянному каркасу для изготовления стен и потолка. Гипсовый порошок, смешанный с водой, при высыхании затвердевает и становится камнеобразным. Затвердевший гипс прижимается между листами бумаги, образуя плиты гипсокартона. Гипсокартон — недорогой строительный материал, который можно легко разрезать по размеру. Он обеспечивает звуковой барьер и устойчив к возгоранию.

Гипсовый порошок также добавляют в цемент и краски, используемые при строительстве и отделке зданий. В цементных и бетонных смесях гипс помогает увеличить время, необходимое для высыхания и затвердевания бетона и цемента, что приводит к более стабильной структуре.В красках гипсовый порошок используется в качестве наполнителя для прилипания пигментов и улучшения текстуры краски.

Кондиционирование и удобрение почвы

Гипсовый порошок используется в сельском хозяйстве в качестве кондиционера почвы и удобрения. Внесение его в почву в качестве удобрения вносит кальций и серу, два питательных вещества, используемых растениями. Гипсовый порошок особенно полезен для кукурузы и сои, которым для роста требуется много сульфата в почве. Сродство минерала гипса к молекулам воды увеличивает способность почвы удерживать воду, когда гипс вводится в почву, поскольку положительно заряженные ионы кальция (Ca ₂ ⁺ ) в гипсе вытесняют положительно заряженные ионы натрия (Na ⁺ ). ) присутствует в почве.

Пищевая добавка, одобренная FDA

Поскольку гипс считается в целом безопасным для человека, его можно использовать в небольших количествах в производстве продуктов питания и напитков. В пищевой промышленности гипс может использоваться в качестве агента, препятствующего слеживанию, сушильного агента, усилителя теста, укрепляющего агента, усилителя цвета, стабилизатора и загустителя. Пищевые продукты, которые могут быть изготовлены из гипса, включают выпечку, глазурь, конфеты, мороженое и другие замороженные молочные продукты, пудинги, желатин и макаронные изделия. Гипсовый порошок также не является активным ингредиентом зубной пасты.

Гипс — обзор | Темы ScienceDirect

1.116.2.2 Установка реакции сульфата кальция

Гипс — это название минерала, относящегося к категории минералов сульфата кальция, и его химическая формула — дигидрат сульфата кальция, CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O. Однако, более широкое определение включает все сульфаты кальция, включая полугидрат сульфата кальция, CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O, который известен как гипс или гипс Парижа (POP). Фиг. 6 обобщает полиморфизм сульфата кальция; «G» указывает, что реакция превращения происходит в газовой фазе, а «l» указывает, что реакция происходит в жидкой фазе. ²³

Рисунок 6. Полиморфизм сульфата кальция.

Дигидрат сульфата кальция и безводный сульфат кальция II типа, не растворимый в воде, могут быть приняты за руду. Когда дигидрат сульфата кальция нагревается, образуются β- или α-формы полугидратов сульфата кальция, как показано в уравнении [I].

ICaSO4⋅2h3O → CaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O

Полугидраты сульфата кальция β-формы с плотностью 2,64 г см ⁻³ образуются при нагревании CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O до сухого состояния. при температуре 120–130 ° C. Напротив, α-форма, плотность которой составляет 2,76 г / см ⁻³ , образуется, когда CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O нагревается гидротермально до температуры около 130 ° C. При 190 ° C CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O теряет воду и становится безводным сульфатом кальция, α-CaSO III типа ₄ и β-CaSO ₄ .Безводный сульфат кальция, взятый за природную руду, стабилен. Однако безводный сульфат кальция, образующийся при нагревании при 190 ° C, легко превращается в свои полугидраты, вступая в реакцию с влажностью в атмосфере. Дальнейшее нагревание до 400 ° C приводит к безводному нерастворимому сульфату кальция.

Реакция схватывания и затвердевания полугидрата сульфата кальция представляет собой фазовое превращение полугидрата сульфата кальция в дигидрат сульфата кальция и известна как реакция растворения-осаждения, как показано в уравнениях [II] и [III].

IIαCaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O → CaSO4⋅2h3O + 17,2 Джмоль − 1

IIIβCaSO4⋅0.5h3O + 1.5h3O → CaSO4⋅2h3O + 19,3 Джмоль − 1

В этой реакции происходит экзотермическое растворение Ca – осаждение ₄ ⋅ 0,5H ₂ O и CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O играет очень важную роль ( Рисунок 7 ).

Рис. 7. Растворимость α- и β-полугидрата сульфата кальция и дигидрата сульфата кальция в зависимости от температуры.

Например, растворимость α-формы полугидрата сульфата кальция, CaSO ₄ ⋅ 0.5H ₂ O, и дигидрат сульфата кальция, CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O, составляет 0,92 г / 100 мл и 0,2 г / 100 мл при 20 ° C, как показано в уравнениях [IV] и [V], соответственно. Следовательно, когда CaSO ₄ 0,5H ₂ O смешивается с водой, ионы Ca ²⁺ и SO42-, которые эквивалентны 0,92 г CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O, образуются в 100 мл раствора. Если CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O не существует, раствор будет стабильным, то есть находящимся в равновесии с CaSO ₄ ⋅ 0.5H ₂ O, и никакой дальнейшей реакции не происходит. Однако CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O существует, и его растворимость составляет 0,2 г / 100 мл при 20 ° C, как показано на рис. 7 .

IVCaSO4⋅0,5h3O⇄Ca2 ++ SO42− + 0,5h3O

VCaSO4⋅2h3O⇄Ca2 ++ SO42− + 2h3O

Это означает, что раствор, находящийся в равновесии с CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O пересыщен по отношению к CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O. Следовательно, Ca ²⁺ и SO42-, что эквивалентно ∼0.72 г CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O, выпадет в осадок в виде кристаллов CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O. Осаждение ионов Ca ²⁺ и SO42- из жидкости приводит к недосыщению раствора до CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O, что приводит к дальнейшему растворению CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O. В реальной реакции концентрация ионов Ca ²⁺ и SO42- не меняется со временем и является относительно постоянной. В любом случае, эта реакция растворения-осаждения формирует стержневидные кристаллы CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O, и сцепление этих стержнеобразных кристаллов CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O образует установленную массу, как показано на Рисунок 8 .

Рис. 8. Изображение застывшего полугидрата сульфата кальция на сканирующем электронном микроскопе.

Как показано на рис. 7 , разница между растворимостью CaSO ₄ 0,5H ₂ O и CaSO ₄ ⋅ 2H ₂ O становится меньше с увеличением температуры. В результате меньшей разницы CaSO ₄ ⋅ 0,5H ₂ O не затвердевает при высоких температурах около 100 ° C.

Из-за роста кристаллов дигидрата сульфата кальция, показанного на фиг. , фиг. 8, , гипс демонстрирует расширение при схватывании, как показано на рис. , фиг. 9 , где расширение при схватывании и расширение при абсорбции отложено в зависимости от времени после смешивания.Расширение схватывания вызвано ростом кристаллов дигидрата сульфата кальция, как объяснялось ранее. С другой стороны, абсорбционное расширение или гигроскопическое расширение наблюдается, когда штукатурка погружается в водный раствор в процессе ее схватывания. Различное расширение объясняется поверхностным натяжением воды на поверхности кристалла. Когда штукатурке дают возможность застыть в атмосфере, окружающая вода уменьшается, и растущие кристаллы гипса ударяются о поверхность оставшейся воды, поверхностное натяжение которой препятствует росту кристаллов наружу.Когда вода, необходимая для реакции, израсходована и реакция практически завершена, рост кристаллов гипса прекращается, даже в его заторможенной форме.

Рисунок 9. Пример схватывания и впитывающего расширения штукатурки.

Напротив, если вода подается во время процесса схватывания, кристаллы гипса могут расти дальше. Для расширения абсорбции необходимо добавить воду в штукатурку во время схватывания. Это значительно отличается от добавления большего количества воды к предварительно замешанной штукатурке.

На реакцию схватывания штукатурки влияют добавки или загрязнения. Известно, что некоторые белки и биологические макромолекулы замедляют реакцию схватывания, предотвращая полную гидратацию полугидрата, ингибируя образование затравочных кристаллов и образуя комплексы с затравочными кристаллами. ^20,22,24 Загрязнение сульфата кальция белками может увеличить время схватывания до 200 мин. ²⁵ Также пластырь растворяется быстрее при наличии крови.Чтобы минимизировать замедление схватывания и ускоренное растворение, используются ускорители схватывания, такие как NaCl, Na ₂ SO ₄ , KCl и K ₂ SO ₄ . Однако следует использовать предварительно установленный сульфат кальция, если настройка не может быть гарантирована.

Гипс: камень естественного происхождения

Гипс — это камень природного происхождения, металлическая соль кальция. Обычно он образуется в виде эвапорита при растворении известняка под воздействием серной кислоты в результате вулканической активности.При определенных условиях непрерывные циклы растворения и испарения будут агломерироваться в «первичный» отложение гипса.

Образовавшийся таким образом минеральный гипс перемежается с другими минералами. Гипсы первичных отложений характеризуются рыхлой кристаллической структурой и высокой растворимостью в воде. В течение геологического времени гипс из первичных отложений часто уносится в раствор, образуя «вторичные» месторождения гораздо более чистого гипса. Эти вторичные отложения или «массивы» могут иметь толщину в несколько десятков футов, образуя протяженные пласты.Массивы являются основным сырьем для производства гипсовой штукатурки.

Химия и производство

Цикл гипса

Экологичный дом

Самая распространенная форма природного гипса имеет химическую формулу: дигидрат сульфата кальция или CaSO4 · 2h3O. Этот «водный» или водянистый гипс связывает воду с молекулами сульфата кальция в сухом кристаллическом состоянии. Как мы увидим, это придает гипсовой штукатурке удивительные свойства. Если вода, удерживаемая «замороженной» при комнатной температуре, уже не звучит невероятно, алхимия сжигания камня для преобразования его в гипс или строительный раствор, который впоследствии будет преобразован в камень в выбранном нами месте и форме, просто волшебна!

В отличие от глины, минеральный гипс необходимо обжигать перед использованием в качестве штукатурки.К счастью, это происходит при относительно низкой температуре, поэтому процесс не требует больших затрат энергии. Гипсовый камень можно эффективно обжигать при температурах до 300 ° F. При этой температуре гипс быстро теряет 75% своей воды, выделяя пар. Полученный материал имеет химическую формулу полугидрат сульфата кальция или CaSO4 · ½h3O. Обычно известный как гипс Парижа, это наиболее распространенная форма гипса, используемого для штукатурок.

В XIX веке было обнаружено, что гипс, запеченный при повышенном атмосферном давлении в барометрической камере, приводит к получению плотных штукатурок, требующих меньшего количества воды.Этим «гипсовым цементам» требуется меньше воды для смешивания и проявления четкой структуры кристаллизации, которая дает плотные твердые смеси, которые очень полезны при литье. Безводный гипс — это еще одна форма гипсового камня, которая встречается в природе или может быть произведена путем продолжения обжига водной формы при температуре 800 ° F с образованием сульфата кальция или CaSO4. Этот безводный или «обгоревший» гипс, иногда с небольшим добавлением квасцов, характеризуется более медленным схватыванием и плотной кристаллизацией, что полезно для полов, экстерьера и других специальных применений, таких как скальола.

Свойства и спецификации

Работа с гипсом

Патрик Уэбб

Гипсовым штукатуркам присуще несколько характеристик. Среди них примечательно то, что гипсовая штукатурка самосвязывается. Заполнители можно добавлять в качестве недорогого наполнителя или для декоративного эффекта; однако, в отличие от глины или извести, они не нужны для удерживания штукатурки. Еще одно качество — гипсовая штукатурка не дает усадки при схватывании. Поскольку гипсовая штукатурка включает большую часть добавленной воды в свою кристаллическую матрицу, она фактически немного расширяется по мере затвердевания.Штукатурка Paris и гипсовый цемент, в частности, быстротвердеющие материалы, позволяющие проводить работы в кратчайшие сроки. Гипсовые штукатурки обладают отличной адгезией к большинству твердых, волокнистых или реечных оснований и обеспечивают проницаемое, дышащее покрытие. Кроме того, сочетание этих уникальных характеристик самосвязывания и скорости схватывания приводит к тому, что гипс является идеальным связующим для формования и декоративных применений. И Plaster of Paris, и гипсовые «цементы» можно смешивать до легкой кремовой консистенции, улавливая мельчайшие детали.

Бег

Plâtres Vieujot

Исторически гипсовая штукатурка использовалась в основном для внутренних работ. Хотя все натуральные штукатурки негорючие, гипс практически чудесен своей природной способностью активно замедлять возгорание. Это связано с его водным химическим составом. Если в одном помещении произойдет пожар, гипс будет продолжать выделять пар, тем самым снижая температуру на другой стороне стены намного ниже температуры, необходимой для самовозгорания.Это останавливает способность огня распространяться, лишая его необходимого кислорода.

Хотя Plaster of Paris производит штукатурку, слишком пористую и растворимую для наружных работ, а гипсовые цементы просто непрактичны для использования в качестве штукатурки для стен, в Европе существует долгая история наружной штукатурки на основе безводного гипса. Как и в случае с земляной штукатуркой, необходимо принять разумные меры предосторожности с выступами и другими элементами гидроизоляции, чтобы обеспечить защиту от проточной воды, а также установить уровень грунтовых вод для предотвращения капиллярного подъема воды.

Селенит: кристаллизованная форма гипса

Патрик Уэбб

Тем не менее, самосвязывающийся характер самого материала обеспечивает большую техническую и эстетическую свободу. Гипсовая штукатурка очень удобна для использования в качестве штукатурки стен и может наноситься на толщину до дюйма или более за один слой. У них есть быстрый набор, который позволяет работать практически в любое время года, пока есть кратковременное окно хорошей погоды. Кроме того, формовочные профили можно запускать на месте, отливать и прикреплять украшения, а также добавлять практически неограниченное количество заполнителей для простого декоративного эффекта.

В нашем следующем эссе мы начнем более пристально изучать семейство известковых вяжущих, материалов, тесно связанных с самой цивилизацией.

Гипсовая штукатурка: преимущества и недостатки

Гипс — это мягкий сульфатный минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция (CaSO4: 2ч30). Он широко используется как удобрение, в скульптуре и как гипсовый материал. Гипс похож на мел и очень легкий. Он доступен в природе в кристаллической форме.В последние годы строительный сектор стал свидетелем ряда новых тенденций, технологических достижений и инноваций во всех сферах применения, направленных на ускорение строительства и повышение производительности. Гипс, хотя и намного более старый материал, чем цементно-песчаная штукатурка, редко широко используется в строительной индустрии. Сегодня гипс зарекомендовал себя как чудесный материал, способствующий внутреннему строительству, благодаря своим свойствам.

Что такое гипсовая штукатурка?
При смешивании сухого порошка POP с водой он затвердевает.Этот материал, который можно наносить на кирпичную, блочную или бетонную поверхность для получения гладкой поверхности, называется гипсовой штукатуркой.

Ранее на цементную штукатурку обычно наносили слой гипсовой штукатурки толщиной 6 мм (так называемый POP) для придания ей гладкости перед покраской. Это двухэтапный процесс, в котором используются различные элементы, такие как песок, цемент и вода, которые необходимо смешивать на месте. Этот процесс постепенно заменяется прямым нанесением одинарного слоя гипсовой штукатурки.В гипсовой штукатурке готовый порошок POP смешивается с водой и наносится прямо на стену.

Гипсовая штукатурка может наноситься непосредственно на любой кирпич, полнотелые или пустотелые блоки, блоки AAC и гипсовые плиты. Гипсовая штукатурка имеет хорошие изоляционные свойства, огнестойкость и ударопрочность. Кроме того, гипс экономит много времени при строительстве и имеет превосходную отделку. Эти объекты явно привлекли внимание строителей и подрядчиков к выбору гипсовой штукатурки по сравнению с традиционной цементной штукатуркой.
Гипсокартон преимущества недостаток

Преимущества гипсовой штукатурки
Подрядчики и строители начали отдавать предпочтение гипсовой штукатурке из-за ее превосходной отделки и свойств экономии времени. Некоторые из преимуществ гипсовой штукатурки:
• Простота нанесения (удобоукладываемость): гипс можно наносить непосредственно на кирпичную / блочную кладку без отдельной отделки. Также очень легко наносится и выравнивается гипсовая штукатурка.
• Отсутствие усадочных трещин: при реакции гипса выделяется меньше тепла по сравнению с реакцией цемента с водой.Таким образом, в гипсовой штукатурке меньше усадочных трещин по сравнению с традиционной цементной штукатуркой.
• Быстрое время схватывания: гипс быстро схватывается (т.е. в течение 25-30 минут). Таким образом, покраску можно было начинать через 72 часа после нанесения гипсовой штукатурки. Перед покраской гипс необходимо просушить.
• Не требуется время отверждения: в отличие от традиционной цементной штукатурки, гипсовая штукатурка не требует отверждения, экономя воду и время во время строительства.
• Высокая производительность: значительно сокращает время по сравнению с обычной цементной штукатуркой.
• Высокая эффективность: отличная высокая прочность после высыхания. , Прочный и легкий (снижает статическую нагрузку на конструкцию)
• Гладкая отделка: идеально выровненные, выровненные, гладкие стены и идеальные прямоугольные углы
• Ограниченный контроль: требуется тщательная проверка качества цементной штукатурки, поскольку цемент и песок должны быть надлежащим образом пропорциональный.Напротив, гипсовая штукатурка не требует такого же количества проверок качества при нанесении, что сокращает усилия по надзору.
• Легкодоступное сырье: Гипс — это готовый доступный материал. Натуральный песок, который является сырьем для изготовления традиционной цементной штукатурки, трудно достать.
• Огнестойкость: гипсовая штукатурка обладает высокой огнестойкостью.
• Низкая теплопроводность: гипс имеет низкую теплопроводность. Это снижает затраты на электроэнергию для обогрева и охлаждения помещений в здании.
• Декоративное применение: его можно легко применять также в декоративных целях, и ему можно придавать различные формы

Недостатки гипсовой штукатурки
Гипсовые штукатурки нельзя использовать для наружных стен, так как они сохраняют влажность. Кроме того, гипсовую штукатурку нельзя производить в помещениях с постоянной влажностью, таких как ванные комнаты и т. Д. Гипсовая штукатурка дороже традиционной цементной штукатурки (цемент и песок) при той же толщине штукатурки. Но в районах, где природный / речной песок недоступен для строительства, для штукатурки на цементном растворе потребуется слой гипса толщиной 6 мм, что делает цементную штукатурку более дорогостоящей.

Хранение гипсовой штукатурки на объекте
Воздействие воды или влаги сокращает время схватывания и прочность гипсовой штукатурки. Так что гипс надо правильно хранить. Гипсовые мешки (POP) должны храниться на возвышении (сухой платформе) из кирпича / дерева / бетона на месте. Минимальный срок хранения гипса 3-4 месяца со дня изготовления. Но при правильном хранении гипс можно использовать более 6 месяцев в зависимости от температуры и влажности.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

Гипсовая штукатурка / штукатурка Парижа

Произведено от греческого «Enplastron» и римского «Emplastrum». Штукатурка — это строительный материал, используемый для защитного и / или декоративного покрытия стен и потолков, а также для формования и отливки декоративных элементов.

гипсовый порошок

Источник изображения: http://www.donnamoderna.com/casa/fai-da-te/gessetti-profumati/photo/lavorare-gesso

Виды штукатурки

Наиболее распространенные типы штукатурки в основном содержат гипс , известь или цемент , но все они работают одинаково.Штукатурка производится в виде сухого порошка и смешивается с водой до образования густой, но поддающейся обработке пасты непосредственно перед нанесением на поверхность. При реакции с водой в результате кристаллизации выделяется тепло, и затем гидратированный гипс затвердевает. Гипсовая штукатурка, или гипс Парижа , является наиболее известным названием для отливки гипса, но эти два термина используются как синонимы. Для различных отливок можно использовать несколько разных видов гипса.

Источник информации: https: // en.wikipedia.org/wiki/Plaster

Происхождение гипсовой штукатурки

Парижский гипс получил свое название из-за большого месторождения гипса на Монмартр в Париже. В 1700-х годах король Франции приказал, чтобы каждое деревянное здание было покрыто штукатуркой, чтобы обеспечить защиту от огня. Гипсовая штукатурка использовалась еще в древнем Египте , , согласно «Краткой истории гипса и гипса».

Источник информации: https://sciencing.com/difference-casting-plaster-plaster-paris-6557743.html

Сложные гипсовые рельефы, украшающие замок Фонтенбло, оказали огромное влияние на северный маньеризм. Вверху — гипсовый барельеф декоративный фриз.

Источник изображения: https://en.wikipedia.org/wiki/Plaster

Как он составлен?

Штукатурка Paris состоит из гипса. Это природный минерал. Это гидратированный минерал сульфат кальция с молекулярной формулой CaSO4 · 2h3O. Это самый распространенный сульфатный минерал.Обычно цвет кристалла белый или бесцветный, но могут быть и другие оттенки цвета, такие как серый, красный или желтый. Кристаллы также могут быть прозрачными или полупрозрачными. Гипс — это мягкий кристалл, который можно поцарапать даже ногтем. Кроме того, он гибкий и имеет низкую теплопроводность.

Этот материал сделан из сульфата кальция, который, как мы уже говорили, получают из гипса. Сильная жара заставляет воду испаряться из гипса и образует мелкий порошок. Когда порошок смешивается с водой, образуется цементоподобный материал.Гипсовая штукатурка производится нагреванием гипса примерно до 150 ° C:

CaSO4 · 2h3O + тепло → CaSO4 · 0,5h3O + 1,5h3O (выделяется в виде пара).

Химическая реакция, происходящая при смешивании штукатурки с водой, является экзотермической. После схватывания штукатурка может достигать температуры более 60 ° C. Когда сухой штукатурный порошок смешивается с водой, он снова превращается в гипс. Застывание немодифицированного гипса начинается примерно через 10 минут после смешивания и завершается примерно через 45 минут, но полное схватывание наступает только через 72 часа.

Источник информации: http://www.differencebetween.com/difference-between-gypsum-and-vs-plaster-of-paris/

Источник информации: https://en.wikipedia.org/wiki/Plaster

кристалл гипса

Источник изображения: http://www.fotocommunity.it/photo/gesso-in-cristalli-francia-corallo-giorgio/17509959

Как это используется?

Гипсовая штукатурка веками использовалась в строительстве благодаря своим превосходным и уникальным свойствам. Он обеспечивает отличные тепловые и акустические свойства, создавая волнистые линии и ровные стены с превосходной отделкой.

Обычно используется для сборки и консервации опорных частей декоративной штукатурки на потолках и каркасах. Он также используется в медицине для изготовления гипсовых повязок для иммобилизации сломанных костей во время их заживления, хотя многие современные ортопедические слепки сделаны из стекловолокна или термопластов.