Гипс что это: Что такое гипс? Формула, виды, состав, применение

Что такое гипс — фото, свойства минерала, виды, происхождение, месторождения

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•2H2O.

Физические свойства, разновидности и фото гипса

Блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый или матовый. Твердость 1,5-2. Удельный вес 2,2-2,4 г/см3. Бесцветный, белый, сероватый, желтоватый, розовый, красный, синий. Черта белая. Спайность у листоватых разностей весьма совершенная. Сплошной зернистый, плотный, землистый, листоватый, волокнистый, также отдельные кристаллы, двойники, напоминающие ласточкин хвост, друзы (напоминают по внешнему виду поверхность головного мозга или розу). Сингония моноклинная. Кристаллы вросшие. Листочки гибкие, но не упругие.

Отличительные признаки. Имеет неметаллический блеск, небольшую твердость (гипс мягкий), белую черту, небольшую плотность, не жирен на ощупь. Можно спутать с ангидритом. Отличается по твердости. У ангидрита твердость средняя.

Химические свойства. При нагревании до 107⁰С переходит в CaSO4•1/2•H2O, который при смачивании водой затвердевает («схватывается»). Растворяется в соляной кислоте.

Разновидности:

  1. Селенит – параллельно-игольчатый. Блеск шелковистый.
  2. Марьино стекло – толстолистоватый прозрачный гипс.
  3. Алебастр – мелкозернистый различно окрашенный гипс.
Гипс роза пустыни
Селенит
Марьино стекло
Алебастр

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.

Применение гипса

Гипс применяется в архитектурном и скульптурном деле, в бумажной промышленности, в медицине, в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей, глазурей и красок. Марьино стекло используется в оптической промышленности. Благодаря отличной шумоизоляции и способности быстро схватываться алебастр часто используется при строительстве во время отделочных работ.

Селенит – поделочный камень. Селенит и гипс используются для изготовления декоративной настольной скульптуры малых форм (статуэтки, коробочки, вазочки и др.). Из гипса изготавливают строительные детали: карнизы, плиты, блоки, барельефы.

Из гипса и ангидрита получают серу: при накаливании CaSO4 переходит в сульфид кальция CaS, который при контакте с водой образует сероводород. При сжигании H2

S при малом количестве кислорода образуется сера и вода.

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.


Строительный гипс : свойства, характеристики и применение.

Что общего между недавно найденным древнеегипетским саркофагом и современными настенными покрытиями? И то, и другое сделано из одного материала. Сейчас его принято называть строительным гипсом. Информация из этой статьи поможет понять, почему его ценят мастера и архитекторы на протяжении нескольких тысячелетий. 

Определение и основные характеристики

Строительный гипс – это природный минерал из класса сульфатов. Его химической формула CaSO4·2H2O (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.


Гипсовый порошок

Гипсовый раствор


Марки

В зависимости от прочности гипсовые вяжущие разделяют на 12 типов, или марок. Их обозначают буквой Г и числами от 2 до 25: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Цифровая часть обозначает прочность при сжатии: например, для марки Г-5 она будет 0,5 Мпа (5 кгс/см²). Испытания на прочность проводят на стандартных брусках-балках размером 4х4х16 см. После отливки они в течение 2 часов сохнут на открытом воздухе. Затем целые балки испытывают на изгиб, а половинки – на сжатие. В зависимости от результатов образцам присваивается соответствующая марка.

В свою очередь марки строительного гипса делятся на две группы:

  • Низкообжиговые – к ним относятся строительный, формовочный и высокопрочный.
  • Высокообжиговые – созданные при высоких (до 1000°C) температурах эстрихгипс и ангидритовый цемент.

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 CaSO4·0,5H2O. Полученный полуводный гипс измельчают в мелкий порошок и фасуют в бумажные или полиэтиленовые мешки.


Мешки с гипсом


Алебастр – другой материал или тот же?

Из-за возникающей временами путаницы нужно знать, чем строительный гипс отличается от алебастра. Недавно даже по ГОСТу они считались одним материалом, но сейчас принято их различать.

Во-первых, алебастром называют карбонат кальция (кальцит). Это довольно твердый минерал, который при этом хорошо поддается обработке. Именно из него мастера Древнего Египта и Греции создавали свои алебастрово-белые творения – скульптуры и сосуды, а средневековые строители использовали тонкие пластины алебастра вместо оконных стекол. В качестве отделочного и поделочного камня используется алебастр-оникс – разновидность природного алебастра с красивым мраморным рисунком. Сейчас его добывают в Северной Африке, Мексике и США.

Второе вещество, называемое алебастром – гипсовый алебастр, он же диаквасульфат кальция, то есть двухводный β-гипс. Его используют в строительстве как самостоятельный материал, вяжущую добавку и как сырье для производства строительных плит и блоков. Основное отличие алебастра от строительного гипса – ограниченная сфера употребления. Он не подходит для медицинских работ и производства формовочных изделий.


Фасованные мешки алебастра и гипса


Правильное хранение

За счет пористой структуры минерал легко впитывает влагу, поэтому существует ряд требований к его упаковке и хранению. Раньше основной упаковкой были бумажные мешки. Сейчас все чаще встречаются прочные мешки из полиэтилена, которые можно герметично закрыть, чтобы исключить попадание в порошок влаги. Но даже плотно упакованный порошок рекомендуется хранить в сухом вентилируемом помещении и избегать контакта мешков с землей.


Хранение строительного гипса


Даже правильно хранившийся порошок со временем слеживается и утрачивает свои свойства, но истечение срока годности не означает, что его нельзя использовать. Из-за такой неопределенности опытные мастера перед применением строительного гипса проводят его проверку. Для этого 100 г порошка разводят водой до густоты сметаны и наносят на гладкую поверхность с низкой адгезивностью, лучше всего металлическую или стеклянную. Если период затвердевания соответствует норме, смесь можно использовать без опасений.

Подготовка к нанесению или формовке

Смешиваясь с водой, полуводный гипс снова становится двухводным. Возникает вопрос: а зачем тогда нужны сушка и измельчение, если в итоге все возвращается к началу? Дело в том, что после обработки мелкокристаллическая структура материала становится более равномерной, уменьшается его пористость. Изделия из такого сырья крепче и долговечней, чем произведенные из необработанного.

Для получения рабочего раствора (теста) порошок аккуратно, небольшими порциями, засыпают в воду, непрерывно размешивая. Пропорции рассчитываются, исходя из чистоты сырья, тонкости помола, температуры воды. Нередко информацию о рекомендуемых пропорциях можно найти на упаковке, но как разводить строительный гипс, если такой информации нет?

В таких случаях действует усредненная формула: нужно взять 1 часть сухой смеси и 1 или 1,25 часть воды. В результате получится умеренно густое тесто, подходящее для большинства работ. Чем меньше воды, тем плотнее и прочнее получится изделие. Количество жидкости уменьшают с помощью специальных добавок: это может быть известь с глюкозой или мелассой, сульфитно-спиртовая барда и др.


Разведение строительного гипса

Разведение строительного гипса


Готовую смесь используют сразу после приготовления. Повторное перемешивание начавшей схватываться смеси не сделает ее пригодной для работы – наоборот, это ухудшит ее свойства и после застывания поверхность изделия или оштукатуренной стены быстро начнет трескаться и разрушаться. Попытки «обновить» готовую смесь добавлением воды или новой порции порошка приведет к таким же результатам.

Сроки схватывания

Строительный гипс относится к быстросхватывающимся вяжущим. В зависимости от марки, помола, количества воды для затвора, наличия примесей и добавок сроки схватывания могут изменяться.

По срокам схватывания он разделен на группы:

  • А – 2 минуты до начала, 15 минут до конца схватывания. Этот вид называют быстросхватывающимся.
  • Б (марки с Г-2 по Г-7) – процесс начинается через 6 минут и заканчивается через 30. Это нормальносхватывающееся вяжущее – подходит для большинства строительных и отделочных работ.
  • В – начало схватывания через 20 минут. Сроки окончания не нормируются, поэтому определить, сколько застывает строительный гипс медленносхватывающегося типа, можно только после проверки конкретной партии.

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.

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.

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.

Достоинства

При выборе стройматериалов всего решающими факторами становятся его цена, простота в работе и быстрое отвердевание. Но стоит учитывать и другие, не менее важные характеристики строительного гипса:

  • Экологичность. Полностью натуральный материал, гипоаллергенный, не содержит вредных веществ. Помогает поддерживать в помещении благоприятный микроклимат.
  • Долговечность. Постройки из него выдерживают не менее 15-20 циклов замораживания-оттаивания. В условиях сухого климата без резких перепадов температуры строения и изделия сохраняются особенно хорошо.
  • Пожарная безопасность. Сам по себе минерал не горюч, способен выдерживать длительное воздействие температуры в 600-700°C, а выделение влаги при воздействии высоких температур замедляет распространение огня.
  • Низкая теплопроводность. Может использоваться для утепления помещений.
  • Легкость. При высокой прочности у него низкая плотность, всего 1200-1500 кг/м³. Благодаря этому он вдвое легче цемента.
  • Доступность. Среди вяжущих гипс – самый доступный. Его легко добыть, а при обработке он не требует сложных или энергоемких технологий.

Недостатки

Не существует стройматериалов без недостатков. У дигидрата кальция (гипса) они связаны в основном с водой:

  • Гигроскопичность. Из-за пористой структуры минеральное сырье впитывает большое количество воды. Это свойство ограничивает применение строительного гипса во влажной среде.
  • Низкая влагостойкость. В результате намокания высока вероятность деформации изделия или постройки.
  • Коррозия металлической арматуры, проложенной внутри строительных блоков. Поэтому для армирования построек лучше использовать натуральные волокнистые материалы – дерево, камыш и пр.
  • Низкая прочность. Побочный эффект пористой структуры. Гипсовое покрытие легко поцарапать, причем иногда для этого даже не нужны инструменты.

Показатели влагостойкости можно улучшить с помощью добавок-наполнителей. Ими могут быть известь, олеиновая кислота, глина, гранулированный доменный шлак, смесь растворимого стекла и декстрина. Другим вариантом является нанесение на готовое изделие финишных покрытий, предотвращающих попадание воды в поры.

Варианты применения

Гипс используется в строительстве самостоятельно и в качестве добавки к цементным смесям для повышения вязкости и лучшего сцепления с поверхностью. Также он нужен для изготовления строительных материалов. В их числе:

  • Гипсокартон – состоит из двух слоев картона, между которыми находится сердечник из гипса с наполнителями. Широко используется для создания межкомнатных перегородок, арок, декоративных потолков.
  • Гипсоволоконные плиты – монолитные листы с добавлением волокон целлюлозы. От предыдущего материала отличаются повышенной прочностью и возможностью использовать во влажных помещениях (для этого подойдет влагостойкая разновидность).
  • Гипсостружечные плиты – относительно новый материал, пока не получивший особого распространения на российском рынке. Состоят на 80% из CaSO4·2h3O и на 15% из древесной стружки. При изготовлении не используются отходы деревообрабатывающих производств – только особым образом измельченная окоренная древесина. Такие плиты подходят для внутренних отделочных работ. К перегородкам из них можно смело крепить мебель, так как по прочности они превосходят остальные варианты.
  • Пазогребневые плиты – используются для возведения межкомнатных перегородок и облицовки. Их производят из разных материалов, но разновидность на основе дигидрата сульфата кальция особенно удачна. Она достаточно прочная, с малым весом и высоким уровнем звукоизоляции, безопасная – хороший ответ на вопрос, для чего нужен строительный гипс в составе. Выпускаются влагостойкие виды.
  • Штукатурки – пластичные, легкие в работе, высокоадгезивные и не дающие усадки. Экономно расходуются, позволяют получить ровную, гладкую поверхность. Улучшают звуко- и теплоизоляцию помещения.

  • Применение строительного гипса в качестве штукатурки


  • Шпаклевки – экономичны, легко наносятся и шлифуются, хорошо ложатся на любую поверхность. Создают идеально гладкое покрытие и улучшают микроклимат в помещении благодаря своей гигроскопичности.
  • Декоративные изделия (лепнина) – недорогие и привлекательные. Гипс удобен в работе, легок в обработке и позволяет создавать формы от простых до причудливых. Подходит для окрашивания и других способов декорирования, надежно крепится к стенам и потолку с помощью клеевых составов.

  • Изделия из гипса


Также распространено его применение в областях, далеких от строительства. К примеру, это удачное сырье для изоляционных материалов в нефтяной отрасли.

Гипс — это… Что такое Гипс?

(Plâtre, Gyps, gypsum) — представляя в химическом смысле мало растворимую водную, обыкновенно кристаллизованную (как в крупных, так и в мелких кристаллах) серно-известковую соль CaSO42O (20,9% воды), выделяющуюся из морской воды ранее осаждения (при испарении) других солей, весьма распространенную в природе (уд. вес 2,3, твердость около 7), иногда целыми пластами значительной толщины, в техническом отношении составляет весьма важный материал для производства удобрений (см. Гипсование почвы), штукатурных работ, искусственных камней и для отливки, водным путем, всяких форм, напр. при выделке глиняных и алебастровых изделий, украшений и фигур. Для этой цели он слабо обжигается, при чем теряет свою кристаллизационную воду, превращается в мелкий порошок (образуя жженый гипс, или алебастр), смешивается с водой в жидковатое тесто и в таком виде, отливаясь в формы или налагаясь на другие предметы, застывает или отвердевает, слабо нагреваясь, что зависит от нового обратного соединения безводной серно-известковой соли (CaSO4) с кристаллизационной водой в первоначальной пропорции (20,9 воды на 79,1 CaSO4). Безводное соединение, получаемое при слабом прокаливании, носит в торговле название жженого гипса, или алебастра [В Германии название Alabaster применяется преимущественно к природному зернистому, полупрозрачному сплошному гипсовому камню, прямо служащему для выделки ваз и других предметов украшения, но у нас алебастром называют — жженый, молотый гипс], а получаемые из него изделия — гипсовых или алебастровых. Необходимо с самого начала указать на то, что упомянутое обратное соединение безводной соли с водой, а потому и затвердевание, свойственно только продукту, полученному при слабой степени жара (не выше 250°) и обыкновенно содержащему еще 1—5% воды; продукт же, подвергшийся долгому и сильному накаливанию, становясь плотным (лишаясь рыхлого строения и изменяя поверхность отдельных зерен), теряет эту способность (становится «мертвым»), как нет ее у природного ангидрита CaSO4, который, пребывая долго в воде, не поглощает ее. Та серно-известковая соль (состава (CaSO4)2Н2О или CaSO4), которая осаждается в виде накипи из жесткой воды (см. соотв. статью) в паровых котлах при температурах 110—150°, вовсе лишена способности при обыкновенной температуре поглощать воду и образовать с нею застывающее тесто. Сверх того, необходимо иметь в виду, что гипсовые изделия, ничем не пропитанные, сами по себе от воды и жара портятся, так как Г. растворяется в воде, хотя слабо, а в жару теряет связность, выделяя кристаллизационную воду. Поэтому гипсовые работы производятся исключительно внутри комнат и непригодны для крепкого сопротивления атмосферному влиянию. При том Г. сам по себе, даже кристаллический, так мягок, что легко чертится ножом, а отлитые из него фигуры всегда пористы, потому что при отливке берется избыток воды, который испаряется. Для придания гипсовым изделиям твердости и способности полироваться, к нему прибавляются разные подмеси как о том говорится далее. Весьма важное свойство Г. состоит в том, что, затвердевая, он немного увеличивается в объеме (от кристаллизации) и вследствие этого отлично выполняет все подробности той формы, в которой идет отвердевание. Заметим еще, что при прокаливании гипс не должен прямо соприкасаться с горящими углями, потому что тогда он дает сернистый кальций (CaS) и при смешении с водой издает сероводородный запах, что свойственно гипсу выжженному прямо в кострах. Применение Г. как цемента и как вещества для отливки и лепки украшений было известно с глубокой древности со времен египетских фараонов. Индийцы, китайцы, арабы и вообще азиатские народы (см. Гаджа) пользуются им весьма часто.

Встречаясь в природе то в виде кристаллов, то в виде кристаллических полупрозрачных сплошных масс (селенит служит прямо для выделки разных украшений, подобно мрамору), то в виде волокнистых или зернистых почти непрозрачных масс «гипсового камня», иногда целыми пластами, напр. у нас в таком случае, по берегам Волги, в пермском, донецком, польском (Кельцы) и остзейском (около Риги) краях, Г. добывается или выламывается обычными способами (см. Каменоломни) и обыкновенно тут же обжигается и мелется. Но так как, во-первых, обожженный Г. долго не может сохраняться, потому что притягивает влагу воздуха и теряет в своей способности связывать и затвердевать, во-вторых, обжиг Г. требует низкой температуры и при недостаточности обжига часть необожженного Г. играет ту же роль, как песок, прибавляемый к известке и штукатурке, и так как обожженный Г. легко толчется домашними средствами и мелкого зерна здесь вовсе нет надобности получать, то нередко и поныне обжигание Г. ведется домашними способами, обжигая или в кучах или печах, вперемежку с мелкими дровами, не дающими углей, или в обыкновенных хлебопекарных печах [В печь, где сгорало около 2,5 пуд. дров, тотчас после загребания углей кладут около 8 пуд. Г. кусками, заслонку закрывают, а трубу оставляют открытой. По личному опыту я знаю, что этим путем получается отличный жженый Г., если куски гипсового камня сперва хорошо высушены на поверхности той же обыкновенной (так назыв. русской) печи. Штукатуры обжигают иногда толченый гипсовый камень в чугунах, на огне, при постоянном помешивании.]. Однако главная масса выжигается на местах добычи, складывая в особом каменном здании, играющем роль печи, прямо неплотные параллельные своды больших кусков гипса и засыпая поверх их массу гипсового камня сперва крупных, потом мелких, с тем, чтобы жар и дым от сухих дров, зажигаемых под сводами, распределялся с возможной равномерностью во всей массе камня [При обжиге Г. садится, то есть высота слоя уменьшается примерно на 1/5 первоначальной, почему отчасти судят о достаточности обжига.]. На обжиг идет примерно, 1/6—1/3 по весу сухих дров. Когда обжиг ведут каменным углем, то его жгут в особых боковых печах (подобно тому, как при обжиге извести) и расходуют около 1/20 угля. Там, где выжигают кокс, пользуются теряющимися при этом горючими газами. Для получения лучшего алебастра устраивают вертикальные железные казаны, нагреваемые снаружи дымом и имеющие внизу заслонку для выгреба выжженного камня. Только этим последним способом можно получить совершенно однородный продукт, обыкновенно же часть Г. недожигается, часть пережигается. Во всяком случае при обжиге избегают, при помощи медленной шуроровки топлива и избытка воздуха (см. Горючие материалы), получения высоких температур, которые безвозвратно портят Г., тогда как недожженные куски можно отбирать и вновь обжигать, так как они легко отличаются от выжженного камня. Из того, что Г. начинает выделять воду уже около 100°, при 125° теряет 3/4 воды (остается H2O2CaSO4), а при достаточно продолжительном нагревании до 194° (Ле Шателье) теряет всю свою кристаллизационную воду, можно уже видеть, что высокая температура вовсе не нужна для обжига Г. Поэтому понятна легкая возможность обжигать Г. перегретым паром, имеющим температуру около 250°, как то предлагает Виолетт, при чем легко сделать производство непрерывным, если бы спрос на готовый гипс не был ограничен. Отобранный — если надобно — для особо чистого сорта [Куски закоптелые даже оскабливаются при отборке на алебастр, назначенный для отливки статуй и украшений. Все отбросы идут в штукатурный Г.], обожженный гипс измельчается, но не очень мелко, потому что в этом нет надобности, в особых чугунных вертикальных конических мельницах, подобных кофейным, или под жерновами, или бегунами, или наконец пестами в ступах, просеивается для придания однородности и укупоривается или в бочки, или в мешки. Достоинство покупного Г. определяют мягкостью зерна (отсутствием каменистых зерен), чистотой цвета и скоростью застывания теста, замешанного из 3 част. алебастра и 1 част. воды, а также тем, что тесто, замешанное из 2 част. алебастра и 1 части воды, по застывании оказывается сухим на ощупь (впитывает воду), если Г. добротен. Для более точного испытания прокаливают отвешенную пробу до 200° в тигле, при чем вес должен убывать не более как 3—5% и испытывают отливку пробной палочки, которая должна обладать достаточным сцеплением и после высыхания известной звонкостью, а по весу (высушенная) равна весу Г. + 25% воды. Испортившийся от лежания Г. идет для удобрения лугов, особенно клеверных. При замешивании Г. с водой поступают всегда так, что в воду всыпают Г. (а не обратно) и, наполнив до верху, взмешивают лопаткой (деревянной; французы берут медную, если не желают иметь ржавых пятен от железной) и прямо тотчас применяют в дело. Для штукатурных работ в тесто всыпают еще известковый «раствор», т. е. смесь извести с песком и водой. Если взять один последний, то образуются трещины, а от прибавки (1 на 3 или более) Г. их не происходить, так как Г., отвердевая, расширяется, а известковый раствор «садится», т. е. уменьшается в объеме. Такая смесь известки с Г. застывает тем медленнее, чем более взято известки и воды. Если желают иметь быстро застывающее Г. тесто, то берут на 2 части по весу алебастра не более 1 весов. части воды, а для более жидких растворов берут равные части по весу, т. е. на ведро воды только 30 ф. алебастра. Обыкновенно, для отливки берут на 4 части алебастра 3 части воды, так как при хорошем материале затвердевание тогда идет довольно быстро (длится менее 15 м), вся вода впитывается (но потом избыток испаряется), отливка получается плотная, но нагрев незначителен. Если же желают иметь медленное застывание и полное воспроизведение мелких подробностей, хотя и не очень плотную массу отливки, тогда берут на 1 часть мелкого Г. до 2 частей воды. Хотя формование или отливка из Г. не представляет существенных трудностей, тем не менее оно требует выполнения определенных условий для успеха, тем более, что формы для отливки должны приготовляться обыкновенно из того же алебастра. Для того, чтобы дать общее понятие о некоторой сложности предмета, рассмотрим способ производства гипсовых отливок с бюста, вылепленного из глины художником, потому что глиняный оригинал мягок и не может выносить без порчи прикосновения твердых предметов. Сперва готовят «первую» или простую форму, которая служит только один раз для получения гипсового же оригинала, с которого уже легко изготовить, как со всякого (бронзового или иного) твердого предмета, окончательную, сложную, или разъемную, форму, могущую служить для многократных отливок. Глиняный оригинал облепляют Г. или вполне весь [Если первую форму делают не разъемную, цельную, то по ее затвердевании глину вынимают изнутри руками или вымывают водой, а если оригинал восковой, то воск плавят. При этом уже не получается никакого остатка от оригинала, тогда как при описываемом далее способе главные по трудности и значению части оригинала, напр. лицо в бюсте, могут быть сохранены, т. е. модель не вполне теряется.], или по частям, разделив всю поверхность оригинала на две, или вообще на небольшое число частей, назначая грани деления на частях лишенных трудных деталей, например, в бюсте отдельно приготовляют всю переднюю часть изображения и всю затылочную. Г. к глине не прилипает и по застывании Г. глина легко отходит от него, но сохранить оригинал во всех подробностях обыкновенно нельзя (глиняный оригинал и не назначается для сохранения, но когда окончательная форма готова, из нее легко выдавить глиняную копию, которая может, после обжига, дать терракотовый бюст — размером немного менее гипсового — от усышки), потому что при разъемке первой формы часть глины, сидящая в углублениях застывшей формы, отрывается. Назначив грань раздела формы, на одну сторону оригинала сперва накладывают кистью смесь гипса с водой, а потом всю сторону закидывают заготовленной смесью воды с Г. и продолжают, по мере затвердевания Г., утолщать слой до желаемой степени, а около грани раздела уравнивают гипсовое тесто так, чтобы здесь получилась вся желаемая толщина, а за грань Г. не переходил. Когда намётано столько Г., сколько необходимо, и он затвердел, тогда грань оскабливают и на ней делают несколько круглых углублений, при помощи которых впоследствии обе половины формы можно составить вместе совершенно так, как они помещаются на оригинале. Затем эту грань обмазывают кистью, погруженною в воду, в которой наболтана глина, — для того, чтобы обе половины формы легко было разнять по окончании работы. После смачивания глиной краев первой половины формы (не снимая ее с оригинала), готовят другую ее часть, забрасывая остальную часть формы гипсовым тестом, сперва свежим и жидким, и потом уже отчасти отвердевшим. Когда и эта половина затвердеет, тогда разнимают обе половины. Если раздел был избран надлежащим образом, то некоторые части глиняного оригинала (напр. лицо) остаются целыми, но вообще оригинал теряется, но получается верный отпечаток, из которого осторожно вынимают остатки глины и дают вполне высохнуть. Когда это произойдет, форму изнутри покрывают или смесью масла с мыльной водой, или шеллаковым лаком, предохраняющим форму от приставания новых слоев Г. [Деревянные формы покрывают таким же лаком, металлические смесью из масла и мыла, которую применяют в при всяких других отливках, п. ч. гипс должен быть очень тонок, чтобы форма предмета от него не изменялась.], и обе половины складывают друг с другом как следует, скрепляя снаружи, чтобы не расходились при вливании Г. Тогда вливают в форму жидкую смесь воды и Г., утолщают новыми слоями и получают внутри формы воспроизведение глиняного оригинала. Когда такой новый оригинал отвердеет вполне, тогда осторожно отбивают форму в тех местах, которые не могут сняться как с барельефа и по этому гипсовому оригиналу, исправив его, если то окажется необходимым, уже надлежащую сложную, или разъёмную, форму, в которой можно делать любое число оттисков. Нет надобности описывать, понятные по существу дела, подробности разделения всякого твердого оригинала (напр. гипсового, мраморного, деревянного, каменного, металлического и др.) на такие части, формы которых могут быть сняты с оттиска без его повреждения, п. ч. с барельефа застывшая форма снимается вполне и всякая фигура может быть соответственными плоскостями разделена на ряд барельефов. Число частей формы, конечно, тем больше, чем далее удаляется оригинал от барельефа (каковы напр. медали или монеты) и искусство мастера состоит в том, чтобы выбрать для деления формы на отдельные части такие места, которые не имеют особого значения (на краях частей формы получается след, который сравнивается ножом) и в то же время получить наименьшее число частей формы, при том так, чтобы при складывании частей не нарушалась бы общая пропорция частей. Из предшествующего уже видно, что гипсовые формы бывают двоякого рода: с потерянным оригиналом и с сохраняющимся. Когда отливка сложна и тяжела, например, в случае сложных больших статуй, тогда обыкновенно не все отливают сразу, а по частям, которые скрепляют хорошим гипсом при помощи железных или деревянных внутренних скреплений. Почти подобными же способами готовят гипсовые изображения с предметов животного и растительного царства. Если требуется, напр., снять гипсовую маску с умершего, то волосы на голове, бороде и бровях и проч. сильно помадят и располагают так, чтобы они не залились гипсом и образовали барельеф, отверстия носа залепляют воском, все лицо смазывают маслом, обкладывают его с боков полотенцами, чтобы образовать барельеф, который и заполняют гипсом, начиная опять сперва жидким и кистью (затем иногда кладут слой кисеи), а потом быстро заливая образующуюся кору. С живых людей точно так же снимают как маски, так и всю головную форму, разделяя лицо на две, а всю голову на 4 части при помощи ниток, положенных на тело, которые вытягивают (разрезывая Г.) при застывании Г., чтобы получить соответственное число барельефных частей формы, а в нос и рот вставляют трубки, достаточные для дыхания. Особенно легко этим способом снимают формы с рук и ног. Вместо гипсовых форм, для отливки часто повторяющихся архитектурных выпуклых (горельефных) украшений часто применяют глиняные и металлические формы. Те же основания применяются в хирургии для нанесения гипсовых накладок на оперируемые части тела, если их, напр. при вывихе и переломе костей, следует удержать в неподвижном положении. Для этого забинтовывают сперва бинтами, смоченными в гипсовом растворе, а потом налагают гипс утолщенным слоем, придавая ему еще большую прочность прикладыванием лубка или других твердых предметов. Таким же свойством гипса пользуются для получения гипсовых форм для глиняных, гальванопластических и разных иных изделий.

Отлитые гипсовые изделия в обычном виде мало прочны, не только по слабости связи между частями (изделия легко бьются), но и вследствие мягкости поверхности (стирается и царапается всякими твердыми телами), ее ноздреватости (от испарившейся воды) и ее способности разрушаться (понемногу растворяться) от воды. По этим причинам гипсовые изделия недолговечны и плохо очищаются с поверхности, т. е. скоро теряют начальный вид, а потому остановимся на средствах, которыми в большей или меньшей степени устраняют указанные их недостатки, указав при этом, что простая прибавка песка или тому подобных твердых предметов не увеличивает прочности гипсовых изделий, потому что песок удерживается непрочно в массе Г. и предметы крошатся, а покрытие Г. клеевыми красками, как это делается на штукатурке, придает поверхности мало прочности. С давних пор стало известно, что подмесь квасцов и прямо серно-калиевой соли придает Г. и его поверхности твердость, недостающую ему самому. Вероятно это основано на способности серно-известковой соли образовать водные двойные соли, подобно тому, как это проявляется у солей магния (см.). Г., разведенный на растворе серно-калиевой соли, затвердевает быстрее, чем просто с водой, и дает массу более плотную, чем обыкновенно. Влияние квасцов, по-видимому, еще яснее. Если обожженный гипсовый камень погрузить в раствор квасцов и потом обжечь сильнее обыкновенного, то после размола и смешения с водой получается масса скоротвердеющая и обладающая значительно большей плотностью, чем обыкновенный Г. Такой квасцованный Г. производят заводскими способами и применяют как обыкновенный. Того же результата достигают, смешивая Г. со жжеными квасцами, при чем избегается вторичное прокаливание. На 100 ч. Г. берется не более 5 ч. квасцов. Наиболее обыкновенный и давно (из Италии) известный способ придания Г. плотного сложения и способности полироваться составляет образование его теста на клеевой воде. Размоченный клей растворяют в горячей воде (около 1,5 ф. клея на ведро воды) и на такой воде (остывшей) замешивают обыкновенный или квасцованный Г. Такую штукатурку стен «под мрамор» наносят на смоченную подготовку и, по затвердевании притертого слоя, полируют пемзой, смачивая клеевой водой. Политуру кончают трепелом с водой, а по высыхании маслом, через что достигается блестящая и очень прочная поверхность, которую нередко разделывают под цветные и полосатые сорта мрамора, прибавляя к массе соответственных красок и нанося их в надлежащем порядке в углубления не вполне остывшей штукатурки. Г. на клеевой воде затвердевает медленнее, чем на чистой. Некоторые соли, особенно бура, также замедляют затвердение Г. Замешенный на смеси 1 об. насыщенного раствора буры с 4 об. воды, Г. затвердевает (по Casentini) только после 3—4 часов и приобретает значительную крепость. Если уже готовую штукатурку вспрыснуть раствором буры, то она становится, после затирания, тверже обыкновенной и отличается тем, что после оклейки обоями препятствует заводиться насекомым. Водонепроницаемость [Г. в отливках столь порист и так легко вбирает в себя воду, что употребляется в виде пластинок для отнятия (высасывания) воды из осадков, высушенные Г. пластинка по своей скважности пропускают воздух и др. газы.] гипс. отливок достигается очень часто пропитыванием их в нагретом виде стеарином, воском или раств. в бензине парафином. Статуэтки, пропитанные стеарином, имеют довольно своеобразный желтоватый оттенок (как изделия из слоновой кости), некоторую степень прозрачности и легко моются водой. Того же достигают иногда масляными лаками. Г., смешанный со снятым молоком и небольшим количеством извести после отливки отличается белизной, неизменяемостью от воды и значительной плотностью. Прибавка спирта к воде, на которой размешивается Г., придает ему плотность и способность после отливки уменьшаться в объеме, что, вероятно, происходит от того, что тогда кристаллизация гипса получается более мелкой и плотной [Утверждают также, что готовые отлитые гипсовые изделия явно уменьшаются в размерах при погружении в спирт.]. Известно, что раствор Г. в воде (1 ч. CaSO4 растворяется в 525 ч. воды при 0°, в 466 ч. при 38° и в 571 г. при 100°, а в пресыщенных растворах до 110 ч. воды) осаждается от прибавки спирта. Поверхностное уплотнение гипсовых изделий достигается также при смачивании их баритовой водой (образуется серно-баритовая соль) и растворимым стеклом (образуется двойная кристаллическая соль). Хотя таким образом имеется много способов для придания гипсу большей против обычной плотности и связности, но тем не менее никакие гипсовые изделия не могут быть сравниваемы по вязкости и сцеплению с портландским цементом. К камням гипс пристает слабее, чем известка или цемент. К дереву Г. также пристает слабо, но на железе он довольно хорошо удерживается, особенно при разведении на растворах некоторых сернокислых солей [Двойные соли гипса с сернокислыми солями Na и K хорошо известны (Розе, Струве, Фрицше) и дают повод думать, что, разрабатывая (подобно тому как это сделано Вант-Гофом и Розебумом для астрахацита MnNa2(SO4)24H2O, см. «Основы химии», 5 изд., стр. 433 и 443) этот предмет можно достичь новых усовершенствований в произведений гипсовых изделий для придания им недостающей твердости связности, что особо желательно ввиду широкого распространения Г. в природе и легкости его формовки.].

В заключение упомянем о том, что некоторое количество Г. применяется также для многих других видов промышленных целей, например для прибавки в бумажную и фарфоровую массу, для разных замазок и т. п. При накаливании с углем он отдает ему свой кислород и образуется сернистый кальций, из которого (см. Сера и Сода) можно получить серу. В гипсе (природном, водном) более 18% серы, но ее из него ныне нет способов выгодно добывать; однако, в природе самородная сера получается чаще всего именно из гипса.

Д. Менделеев.

Что такое высокопрочный гипс?

Высокопрочный гипс отличается от обычного более крупными кристаллами не волокнистого строения и потому обладает меньшей водопотребностью. 

Особенностью высокопрочного гипса является также мономинеральность его структуры. 

Уменьшение водопотребности и вызываемое этим повышение прочности гипса имеет значение для литых изделий. Если же применяется масса жесткой консистенции например при изготовлении изделий путем вибрирования, то количество воды, необходимое для получения из обычного и высокопрочного гипса теста нужной консистенции примерно равно и получаемые изделия имеют почти одинаковую прочность. 

Недостаток высокопрочного гипса — повышенная ею ползучесть, т. е. появление неупругих деформаций при длительном выдерживании под нагрузкой.

Высокопрочный гипс используется в настоящее время главным образом для изготовления различных форм и некоторых других целей. 

Удельный вес полуводного гипса колеблется в пределах 2,5-2,8. Объемный вес его в рыхлом состоянии 800-1100 кг/м3, а уплотненного 1250-1450 кг/м3.По стандарту (ГОСТ 125-57) тонкость помола строительного гипса, характеризуемая остатком на сите №02 (918 отв/см2), для первого сорта составляет не более 15%, а для второго 30%. Предел прочности при сжатии через 1,5 ч соответственно не менее 45 и 35 кг/см.

Начало схватывания для обоих сортов строительного гипса должно наступать не ранее 4 мин, а конец схватывания не ранее 6 мин и не позднее 30 мин после начала затворения гипсового теста. От начала затворения гипсового теста до конца кристаллизации гипса должно пройти не менее 12 мин. За конец кристаллизации принимается момент, когда повысившаяся вначале температура твердеющего гипсового теста начинает понижаться.

Тонкость помола строительного гипса по сравнению с другими вяжущими веществами сравнительно невысока.

Более тонкий помол, правда, повышает скорость гидратация гипса, но одновременно увеличивает и его водопотребность.

  • Высокопрочный гипс представляет собой мономинеральный продукт с незначительным включением ангидрита
  • Остаточная влажность резко снижает прочность гипсовых изделий.
  • При полном насыщении водой коэффициент размягчения высокопрочного гипса равен 0,52, а обыкновенного гипса — 0,41.
  • Прочность высокопрочного гипса ГП в водонасыщенном состоянии составляет около 150 кг/см2 при сжатии
  • Высокопрочный гипс ГП значительно более водостойкий материал по сравнению с гипсом обыкновенным.
  • Кристаллы у высокопрочного гипса ГП крупные, с четкими гранями.
  • Изделия из высокопрочного гипса ГП состоят в основном из двуводного гипса (основная масса) и отдельных зерен полуводного гипса неправильной формы, вследствие растворения их с поверхности. Структура плотная.

В качестве исходного сырья для производства высокопрочного гипса служит природный гипсовый камень. 

Добыча этого минерала ведется давно. Археологические исследования показывают, что гипсовый камень применялся в качестве строительного материала еще в Месопотамии, Вавилоне, Ассирии, Греции (2000 – 1400 гг. до н.э.) для облицовки стен и полов. Цвет гипсового камня может варьироваться в зависимости от примесей и быть серым, желтоватым, розоватым, бурым и другим.

Визуально гипсовый камень: плотный с мелкозернистой структурой, сахаровидный в изломе или крупнозернистый, кристаллы его рассоложены беспорядочно. Природный гипс (гипсовый камень) имеет осадочное происхождение. Состав химически чистого двуводного гипса: 32,56% СаО, 46,51% SО3 и 20,93% Н2О, обычно содержащий некоторое количество примесей глины, кремнезема, известняка, органических веществ и др. Двуводный гипс является мягким минералом — твердость его по шкале Мооса равна 2.

Плотность двуводного гипса составляет 2200-2400 кг/м3. Одна из чистых разновидностей гипса в виде мелкозернистой плотной массы белого цвета называется в минералогии алебастром; этот материал напоминает по внешнему виду мрамор и применяется для скульптурных работ. 

Для производства гипсовых вяжущих веществ важное значение имеет характер кристаллизации двуводного гипса — мелко- или крупнокристаллический. Мелкокристаллический гипс дегидратируется быстрее и при более низкой температуре.

Алебастр и гипс: в чем разница?

Большинство рядовых покупателей не видят никакой существенной разницы между алебастром и гипсом.  На самом же деле, это далеко не одно и то же.

Алебастр – это мелкозернистая разновидность гипса, получаемая методом обжига. Чаще всего используется в строительных и отделочных работах. По своим свойствам, он тверже гипса. Также к отличительным особенностям можно отнести его время высыхания, которое намного быстрее, чем у гипса. Именно поэтому, для того чтобы продлить «рабочие» свойства алебастра, многие строители в раствор замешивают специальные добавки.

Отличительные особенности алебастра от гипса

  • Раствор имеет белый цвет с сероватым оттенком.
  • Работать с алебастром совершенно не сложно, с гипсом сложнее.
  • В состав алебастра входит меньшее количество молекулярной воды.
  • Раствор состоит из элементов различных примесей, таких как клей, парафин, воск и другие элементы.
  • Обладает более эластичной структурой (гипс имеет мягкую структуру).
  • При нанесении на поверхность стены не скалывается и не крошится.
  • Обладает быстрым набором прочности.
  • Позволяет регулировать влажность в помещении.

Сфера применения

Гипс имеет больший список сфер применения. По сравнению с алебастром, его применяют не только в качестве строительного и отделочного материала, но и активно используют в медицинской отрасли, в частности в травматологии и в стоматологии.

Алебастр – быстросохнущий материал, в связи с чем, работать с ним нужно оперативно и без перерывов. Поэтому многие строители для увеличения времени работы добавляют в раствор специальные добавки. Именно поэтому, данный материал используется только в строительной сфере. Перед тем, как начать работать с алебастром, порошок нужно развести холодной водой до вязкой консистенции. Количество раствора зависит от конкретной ситуации. Замешивать «впрок» алебастр не имеет никакого смысла.

Алебастр невероятно популярен в строительной сфере. Он позволяет качественно выполнять ремонтные работы. С его помощью можно устранить практически любые дефекты и неровности на поверхности стены. Раствором можно запросто затереть трещины, сколы, швы и отверстия.

Благодаря быстросохнущим свойствам, алебастр подходит для электромонтажных работ. Полученной смесью замазываются штробы и крепятся подразетники.

Также алебастр подходит и для декорирования интерьера.

Что такое Гипс

  Гипс — минерал из класса сульфатов, по составу CaSO4•2h3O. Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром.
     

Свойства

Блеск стеклянный или шелковистый (у волокнистых разностей), спайность весьма совершенная в одном направлении (расщепляется на тонкие пластинки). Цвет белый, серый, иногда красноватый. Волокнистые разности дают занозистый излом. Черта белая. Система моноклинная. Плотность — 2,3 г/см³, твёрдость по шкале Мооса — 2. Текстура — массивная.

При 140—150 °C частично теряет воду, переходя в серый или белый порошок полуводного гипса, (CaSO4•0,5Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при гидратации не дает усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1 %).

Распространение

Гипс является типичным осадочным минералом.

Встречается гипс в пластах осадочных пород в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс; в виде бесцветных или белых кристаллов, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов, а также слагает цемент песчаника. В почвах аридной зоны формируются новообразования гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т. д.

Месторождения: повсеместно; в России — в Пермском крае (Кунгур), в Тульской области (Новомосковск), в Нижегородской области (Пешелань, Гомзово).

Применение

Волокнистый гипс (селенит) используют для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.).

Обожженный гипс применяют для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т. д.), как вяжущий материал в строительном деле, в медицине. Используется для получения строительного гипса, высокопрочного гипса, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего.

Производство

В 2005 в мире произведено 110 млн тонн гипса (увеличение на 0,9 %). На четырёх крупнейших продуцентов — США, Иран, Канаду и Испанию — приходится 43 % мирового производства гипса.

Скотчкаст – это жесткий полимерный бинт

Скотчкаст – это жесткий полимерный бинт (искусственный или пластиковый гипс), который используется для фиксации поврежденных различными травмами участков тела и в скором времени, наверняка, заменит гипс обыкновенный. По сравнению с традиционным гипсом этот современный материал абсолютно не хрупок, его практически невозможно сломать, поэтому допускается небольшая нагрузка на повязку. При этом скотчкаст прочен и легче обычного гипса почти в 5 раз. Повязка на основе этого полимерного бинта позволяет коже «дышать», т.е. пропускает кожные испарения наружу и воздух с внешней стороны, т.о. противодействуя появлению зуда, мацерации или аллергии. Т.к. при использовании искусственного гипса не используется слой подкладочной ваты, повязка из этого материала не боится воды и травмированный человек способен принимать душ и даже купаться в водоемах, отдыхая на пляже. Кроме того, полиуретановая смола, находящаяся в основе материала содержит вещество, которое не дает бинту прилипать к перчаткам, что заметно облегчает процесс наложения иммобилизирующей повязки, а сама структура скотчкаста позволяет обходиться гораздо меньшим количеством слоев по сравнению со стандартным гипсом.

Скочкаст: области применения

Скотчкаст рекомендуется применять в следующих случаях:

  • как замена гипса при изготовлении циркуляционных повязок;
  • лонгеты;
  • корсеты;
  • при создании комбинированных повязок (лонгетно-циркулярные повязки) в сочетании с полужестким бинтом (софткаст).

Выпускается полимерный бинт в двойной упаковке, которая состоит из герметичной индивидуальной упаковки (полиэтилен и фольга) и общей, картонной, на 10 рулонов бинта и соответствует стандартам CE и ISO 9000. Изделие может быть самой разнообразной, цветовой гаммы (синий, красный, зеленый, бежевый и др.) и ширины. При стандартной длине 3,6м самая «ходовая» ширина обычно составляет 7,5см и 10см. Бинты с шириной 5см обычно используются в детской травматологии и ортопедии, а бинты шириной 12,5см применяют для наложения больших повязок, например, для корсетов или повязок на бедро, или тазобедренный сустав.

Смотрите также:

Роль гипса в сельском хозяйстве: 5 основных преимуществ, о которых вы должны знать

Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в апреле 2013 года.

Предыдущий Начать слайд-шоу Следующий
  • Увеличение изображения

    1. Источник кальция и серы для питания растений.

  • Увеличение изображения

    2. Улучшает кислые почвы и снижает токсичность алюминия.

  • Увеличение изображения

    3.Улучшает структуру почвы.

  • Увеличение изображения

    4. Улучшает проникновение воды.

  • Увеличение изображения

    5. Помогает уменьшить сток и эрозию.

1 из 5

Преимущества гипса

2 из 5

Преимущества гипса

3 из 5

Преимущества гипса

4 из 5

Преимущества гипса

5 из 5

Преимущества гипса

Хотя фермеры веками использовали гипс (дигидрат сульфата кальция), в последние годы он привлек к себе повышенное внимание.Это возрождение во многом связано с продолжающимися исследованиями и практическими выводами ведущих экспертов, которые подчеркивают многочисленные преимущества гипса.

Последняя информация о гипсе подробно освещалась на прошлых симпозиумах по улучшению почвы на Среднем Западе. Мероприятие, которое проводилось совместно с Конференцией по природоохранной обработке почвы и технологиям Университета штата Огайо, обычно включает презентации представителей промышленности, ученых, консультантов и производителей об использовании гипса для улучшения структуры почвы, уменьшения стока питательных веществ и т. Д.

Вот пять ключевых (и совпадающих) преимуществ гипса, отмеченных на прошлых симпозиумах:

1. Источник кальция и серы для питания растений. «Растения становятся все более дефицитными по сере, а почва не обеспечивает ее в достаточном количестве», — сказал Уоррен Дик, почвовед и почетный профессор Школы окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо. «Гипс — отличный источник серы для питания растений и повышения урожайности».

Между тем, кальций необходим для усвоения большинства питательных веществ корнями растений.«Без достаточного количества кальция механизмы усвоения не работают», — сказал Дик. «Кальций помогает стимулировать рост корней».

2. Улучшает кислые почвы и снижает токсичность алюминия. Одним из основных преимуществ гипса является его способность снижать токсичность алюминия, которая часто сопровождает кислотность почвы, особенно в недрах. По словам Дика, гипс может улучшить некоторые кислые почвы даже сверх того, что может сделать для них известь, что позволяет получить более глубокие корни, что принесет пользу урожаю. «Гипс, нанесенный на поверхность, выщелачивается до грунта и приводит к усиленному росту корней», — сказал он.

3. Улучшает структуру почвы. Флокуляция, или агрегация, необходима для создания благоприятной структуры почвы для роста корней и движения воздуха и воды, — сказал Джерри Бигхэм, почетный профессор Школы окружающей среды и природных ресурсов Университета штата Огайо. «Рассеивание глины и обрушение структуры на границе раздела почва-воздух являются основным фактором образования корки», — сказал он. «Гипс уже много лет используется для улучшения агрегации и замедления или преодоления диспергирования в натриевых почвах.”

Растворимый кальций усиливает агрегацию и пористость почвы, улучшая проникновение воды (см. Ниже). «Очень важно контролировать кальциевый статус почвы», — сказал он. «Я бы сказал, что это не менее важно, чем управление NPK».

В почвах с неблагоприятным соотношением кальция и магния гипс может создать более благоприятное соотношение, добавил Бигхэм. «Добавление растворимого кальция может преодолеть эффект диспергирования ионов магния или натрия и способствовать флокуляции и развитию структуры в дисперсных почвах», — сказал он.

«Сельскохозяйственные почвы деградировали в результате многовековых методов ведения сельского хозяйства, которые нарушают физические свойства почв и создают дисбаланс в химическом составе почвы, что приводит к нарушению биологии почвы», — добавляет Рон Чемберлен, агроном из GYPSOIL. «В результате многие почвы больше не могут обеспечивать достаточное естественное питание и адекватную корневую среду для прибыльного роста сельскохозяйственных культур. Восстанавливая физические свойства почвы, гипс способствует естественному восстановлению микробиологических комплексов почвы, которые, в свою очередь, улучшают структуру почвы и приводят в равновесие химический состав почвы.”

4. Улучшает проникновение воды. Гипс также улучшает способность почвы дренировать и не переувлажняться из-за комбинации высокого содержания натрия, набухающей глины и избытка воды, — сказал Дик. «Когда мы наносим гипс на почву, он позволяет воде проникать в почву и позволяет урожаю хорошо расти», — сказал он.

Повышение эффективности водопользования сельскохозяйственных культур чрезвычайно важно во время засухи, добавил Аллен Торберт, руководитель исследований Национальной лаборатории динамики почвы USDA-ARS, Оберн, Алабама.«Ключ к тому, чтобы помочь посевам пережить засуху, — это собрать всю воду, которую вы можете использовать, когда идет дождь», — сказал он. «Лучшая структура почвы позволяет проявить все положительные эффекты взаимодействия почвы и воды, а гипс помогает создавать и поддерживать хорошие свойства структуры почвы».

5. Помогает уменьшить сток и эрозию. Сельское хозяйство считается одним из основных факторов, влияющих на качество воды, а сток фосфора вызывает наибольшую озабоченность. Эксперты объяснили, как гипс помогает удерживать фосфор и другие питательные вещества с полей фермы.«Гипс следует рассматривать как лучшую практику управления для снижения потерь растворимого фосфора», — сказал Торберт, который показал исследования взаимодействия гипса с фосфором.

Даррелл Нортон, почвовед на пенсии из Национальной исследовательской лаборатории эрозии почв при Университете Пердью, USDA-ARS, добавил: «Использование гипса в качестве почвенной добавки — самый экономичный способ сократить неточечные сточные воды, загрязняющие фосфор».

21 год 21 год 5 Роль гипса в сельском хозяйстве: 5 основных преимуществ, которые вы должны знать

Мэтт Хопкинс является старшим онлайн-редактором Agribusiness Group в Meister Media Worldwide (MMW), включая такие бренды, как CropLife, CropLife IRON, AgriBusiness Global, PrecisionAg, и Cotton Grower .Он отвечает за управление множеством онлайн-продуктов, включая информационные бюллетени, веб-сайты, видео и социальные сети. Изначально Хопкинс пришел в MMW в 1994 году в качестве редактора журнала Greenhouse Grower , а затем стал бизнес-менеджером своего подразделения MeisterPro. Он имеет степень в области коммуникаций Кливлендского государственного университета. Посмотреть все рассказы авторов можно здесь.

Другие виды применения гипса — Гипсовая ассоциация

  • В качестве почвенной добавки для улучшения сельскохозяйственных культур, таких как люцерна, кукуруза, хлопок, пшеница и арахис.

  • Гипс используется при пивоварении, а также для контроля терпкости и прозрачности вина.

Гипс — нетоксичный минерал, он может быть полезен для людей, животных, растений и окружающей среды. Хотя большая часть гипса, производимого в Северной Америке, используется для производства изделий из гипсовых панелей или строительных штукатурок, гипс также может использоваться:

  • В качестве почвенной добавки (иногда называемой наземной штукатуркой) для улучшения обрабатываемости почвы и ее восприимчивости к влаге, а также для преодоления коррозионного воздействия щелочности.Гипс особенно полезен для таких культур, как люцерна, кукуруза, хлопок, пшеница и арахис, где требуется значительное количество сульфатной серы.
  • В качестве добавки к мутной воде, особенно в прудах, для осаждения грязи и частиц глины, не причиняя вреда водным организмам.
  • В качестве пищевой добавки. Гипс (сульфат кальция) признан Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США приемлемым для употребления в пищу для использования в качестве диетического источника кальция, для кондиционирования воды, используемой при пивоварении, для контроля терпкости и прозрачности вина, а также в качестве ингредиента в консервированные овощи, мука, белый хлеб, мороженое, сыр с плесенью и другие продукты.
  • В качестве красящей добавки к лекарствам и косметике.
  • Основной ингредиент зубной пасты.

Исторически гипс играл важную роль в индустрии развлечений. До наступления эры компьютеров и высокотехнологичных спецэффектов продюсеры фильмов и телевидения сбрасывали «ливень» из гипса перед камерами, чтобы имитировать снег.

Гипс как сельскохозяйственный продукт

6 февраля 2019 — Сьюзен В. Фиск

Уоррен Дик работает с гипсом более двух десятилетий.Можно подумать, что он специалист по гипсокартону и штукатурке, потому что и то, и другое сделано из гипса. Но использование гипса, которое изучает Дик, может быть вам незнакомо: на сельскохозяйственных угодьях.

«Гипс является хорошим источником кальция и серы, которые необходимы культурам для получения хороших урожаев», — говорит Дик. «Мы также обнаружили, что он улучшает многие другие характеристики почвы. Гипс помогает почве лучше впитывать воду и снижает эрозию. Он также сокращает перемещение фосфора из почвы в озера и ручьи и, помимо других преимуществ, улучшает качество различных фруктов и овощей.”

Гипс — это минерал, который в естественных условиях концентрируется в различных местах и ​​может быть добыт из земли. Но исследования Дика сосредоточены на гипсе, извлеченном из угольных электростанций.

Гипс, получаемый на угольных электростанциях, называется гипсом для десульфуризации дымовых газов, поскольку он образуется в результате процесса «очистки» серы из дымовых труб для уменьшения загрязнения воздуха. «Восстановленный гипс имеет хорошее качество», — говорит Дик. «Частицы гипса маленькие и однородные по размеру, что делает их достаточно химически активными.Это может принести реальную пользу сельскому хозяйству. Мы также определили, что это безопасно для использования в сельском хозяйстве, благодаря многочисленным исследованиям. Повторное использование его в сельскохозяйственных целях вместо того, чтобы вывозить его на свалки, дает множество преимуществ ».

Гипс богат кальцием и серой. Кроме того, химическая формула гипса делает эти питательные вещества более доступными для растений, чем некоторые другие распространенные источники этих питательных веществ. С химической точки зрения гипс — это сульфат кальция . Его часто путают с известью, которая представляет собой карбонат кальция .

Гипс очень незначительно изменяет pH почвы, но может способствовать лучшему развитию корневой системы сельскохозяйственных культур, особенно в кислых почвах, даже без значительного изменения pH. Это связано с тем, что гипс противодействует токсическому воздействию растворимого алюминия на развитие корней. Алюминий естественным образом содержится в почве и часто не является проблемой для сельскохозяйственных культур. Но когда почва становится кислой, алюминий становится доступным для растений и может остановить или убить их.

Еще один плюс гипса в том, что это умеренно растворимый минерал.Это означает, что кальций может проникать в почву глубже, чем кальций из извести (карбонат кальция). Это может препятствовать поглощению алюминия на глубине и способствовать более глубокому укоренению растений. Когда корни более многочисленны и могут углубляться в профиль почвы, они могут потреблять больше воды и питательных веществ даже в более засушливые периоды вегетационного периода.

Хотя гипс умеренно растворим, он может быть отличным источником серы в течение нескольких вегетационных сезонов. Исследования показали, что сера доступна не только в год внесения, но может продолжать поставлять серу в течение одного или двух лет после, в зависимости от начальной нормы внесения.Гипс в качестве серного удобрения полезен для кукурузы, сои, канолы и люцерны.

Гипс также помогает улучшить структуру почвы. Многие из нас смотрят на почву как на однородное статичное вещество. В действительности почва представляет собой смесь неорганических частиц, органических частиц и сложную смесь поровых пространств, воды и почвенных микробов. Его состав изменяется из-за погодных явлений, таких как ливни, обработка почвы или когда растения извлекают питательные вещества для роста. Фермеры должны хорошо ухаживать за своей почвой, чтобы год за годом поддерживать высокие урожаи.

Улучшение структуры почвы помогает фермерам решить некоторые общие сельскохозяйственные проблемы. Добавление гипса в почву снижает эрозию за счет увеличения способности почвы впитывать воду после осадков, тем самым уменьшая сток. Применение гипса также улучшает аэрацию почвы и просачивание воды через почвенный профиль. Недавнее исследование показало пользу применения гипса для улучшения движения воды через профиль к водостоку. Это также уменьшает перемещение фосфора за пределы поля.

Какие бы решения ни пытались реализовать фермеры при использовании гипса, у них есть несколько вариантов применения.Разумеется, способ нанесения будет определяться причинами использования гипса. Мелко измельченный гипс можно растворить в поливной воде и таким образом нанести. Фермеры могут взять гипс и нанести его на верхний слой почвы перед посадкой или сразу после сбора урожая. Может также применяться на сенокосных полях после скашивания сена. Если необходима обработка почвы (опять же, в зависимости от условий почвы), гипс можно обрабатывать почвой с помощью почвообрабатывающего оборудования.

Хотя гипс используется в сельском хозяйстве более 250 лет, его преимущества все еще изучаются.Кроме того, повторное использование побочных продуктов гипса на угольных электростанциях снижает потребность в добыче гипса из геологических месторождений. Это также экономит место на свалке. Гипс не может решить все проблемы сельского хозяйства, но это проверенный ресурс для добавления питательных веществ и улучшения структуры почвы.

«Это отличный пример утилизации отходов и их полезного использования», — говорит Дик.

Дик, почетный профессор Университета штата Огайо, представил «Урожай и экологические преимущества гипса как почвенной поправки» на собрании Американского агрономического общества и Американского общества растениеводства в ноябре 2018 года.Тезисы встречи и записанную презентацию можно найти здесь. Финансирование исследований было получено из различных федеральных, государственных и коммерческих источников.

Гипс


Гипс — CaSO 4 .2H 2 O.

Гипс

Гипс встречается в природе в минеральной и горной форме. Как минерал, он может образовывать очень красивые, а иногда и очень большие кристаллы. Как скала, гипс — это осадочная порода, обычно встречающаяся в толстых пластах или слоях.Он образуется в лагунах, где океанские воды с высоким содержанием кальция и сульфатов могут медленно испаряться и регулярно пополняться новыми источниками воды. Результат — накопление больших пластов осадочного гипса. Поскольку он откладывается в этой среде, гипс обычно связан с отложениями каменной соли и серы.

Гипс относится к группе минералов, называемых сульфатами, и является наиболее распространенным из примерно 150 сульфатных минералов. Сульфаты — это соединения одного или нескольких металлов с кислородом и серой.Кислород и сера соединяются вместе, образуя сульфат-ион SO4 -2 . Технически гипс представляет собой водный сульфат кальция , поскольку в его кристаллической структуре содержится вода, CaSO 4 .2H 2 O.

Вторичным и второстепенным источником сырого сульфата кальция является минеральный ангидрит. Ангидрит химически очень похож на гипс, но в его кристаллической структуре отсутствует молекула воды. Его химическая формула — CaSO 4 .

Гипс очень мягкий (2 балла по шкале твердости Мооса).Он настолько мягкий, что его легко можно поцарапать ногтем. Кристаллы гипса могут быть разных привлекательных цветов, от совершенно бесцветных до коричневых и даже зеленых. Осадочный гипс почти всегда белого или серого цвета.

Осадочный гипс — это гипс, который добывается как товар.

Имя

Минеральное название «гипс» настолько старое, что неизвестно, кто начал его использование. Оно произошло от греческого слова gypsos , что означает гипс .Первоначально это относилось к форме гипса, который был нагрет до высокой температуры, чтобы удалить воду в его кристаллической структуре; это называется кальцинированным гипсом . Это называется гипс Парижский .

Источники

В США гипс добывают примерно в 19 штатах. Больше всего гипса производят штаты Оклахома, Айова, Невада, Техас и Калифорния. В совокупности на эти штаты приходится около двух третей годового производства гипса в США.Ежегодно в США потребляется более 30 миллионов тонн гипса. Канада, Мексика и Испания также являются крупными производителями гипса-сырца. Всего гипс производят более чем в 90 странах мира.

использует

Наиболее часто гипс используется для изготовления стеновых плит и гипсовых изделий. Во всех современных домах в Северной Америке и других развитых странах для внутренних стен используется большое количество стеновых панелей. Соединенные Штаты являются мировым лидером в потреблении стеновых плит с площадью более 30 миллиардов квадратных футов в год.Часть гипса используется для изготовления портландцемента, а часть используется в сельском хозяйстве. Небольшое количество очень чистого гипса используется в производстве стекла и других специализированных промышленных применениях.

Заменители и альтернативные источники

Гипс является побочным продуктом некоторых промышленных процессов. Хотя добытый гипс будет оставаться основным источником этого товара в ближайшие десятилетия, около четверти нынешнего производства гипса обеспечивается как побочный продукт некоторых промышленных процессов.В настоящее время нет заменителя гипса при производстве портландцемента.

(Информация адаптирована из «Минералы в вашем мире», совместных усилий США. Геологическая служба и Институт минеральной информации.)

Авторские права © 2003-2008 Кэлвин и Розанна Гамильтон. Все права защищены.

Определение гипса по Merriam-Webster

гипс · сумма | \ ˈJip-səm \

1 : широко распространенный минерал, состоящий из водного сульфата кальция, который используется, в частности, для улучшения почвы и изготовления гипса.

гипс

ГИПС

В палеозойскую эру, начавшуюся примерно 600 миллионов лет назад и закончившуюся примерно 230 миллион лет назад морская вода вторгалась в бассейн Мичигана по крайней мере шесть раз.Как моря отступившие и испарившиеся, горные породы и минеральные отложения, такие как галит (каменная соль), гипс (сульфат кальция с водой), жидкие рассолы, нефть, известь, глина, песчаник и уголь остались позади. Пятое из этих морей, Миссисипское, отвечало за Месторождения гипса в Мичигане — одни из самых богатых в мире.
Гипс — неметаллический минерал, встречающийся в горной породе. Он состоит из 79,1% сульфата кальция и 20.9% воды по весу. Химики называют это водным кальцием. Сульфат, а так как есть одна молекула сульфата кальция в сочетании с двумя молекулами воды. Имеет химическую формулу CaSO 4 2H 2 0. По объему это работает. до почти 50% воды в минеральной структуре. Однако эта вода совершенно сухая, и известна как «вода кристаллизации». Его можно было сравнить со льдом, который, вода тоже находится в кристаллической форме, но есть важное отличие; лед растает, или сменить на воду, когда она подвергается воздействию температуры выше 32 F.Кристаллизационная вода в гипсе не изменяется до тех пор, пока не подвергнется воздействию тепла выше 212 F, но при этой температуре вода кристаллизации меняет форму, превращается в водяной пар и удаляется из гипса так же, как пар унесен из воды при 212 F. Гипс, эвапоритовая порода, образовавшаяся в основании неглубокого бассейна Мичигана, когда она высыхала, оставляя CaSO 4 H 2 O отложения сзади, как гипс.
В абсолютно чистом виде гипс бывает белого цвета.Однако гипс обычно содержит примеси, из-за которых порода выглядит серой, коричневой, розовой или даже почти чернить.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ГИПСОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Гипс встречается во многих частях света. Гипсовые залежи залегают плоскими слоями примерно по шесть до восьми футов в толщину и часто прослоены известняком или сланцем. Гипс отложения образовались миллионы лет назад, когда океаны с соленой водой покрывали большую часть земли, и по мере того, как они отступали, могли образоваться внутренние «мертвые» моря, которые, как испарение продолжалось, становилось все более соленым.По мере осаждения этих солей они в свою очередь образовывали различные соединения, одним из которых был гипс. Прошли миллионы лет, эти солевые отложения в сочетании с гнилой растительностью и другими минералами, и в конечном итоге В результате образовалась многослойная порода с чередующимися слоями гипса и известняка, все это покрыто многогранными ледниковыми отложениями.
Гипс коммерчески добывается из карьеров вблизи г. Тавас-Сити и Алебастр в графстве Иоско и из подземных шахт возле Гранд Пороги.Гипсовые месторождения расположены в центре штата Мичиган. бассейн. Его добывают только в тех местах, где гипс находится у поверхности, а на другие — погребены более чем на 1200 футов скалы (см. карту ниже). Гипсовые кровати бывают редко более 20 футов в толщину. Рядом с Гранд-Рапидс, гипс Мичигана Формы разрабатываются широко, так как они находятся очень близко к поверхности в этой области. На карте ниже показано расположение некоторых гипсовых отложений в формации Мичиган. расположен, а стратиграфическая колонка ниже показывает, где формация Мичиган вписывается в каменная насыпь в бассейне Мичигана.


Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: география (1984).


На картах ниже показано, где находится формация Мичиган (темно-серый) с ее богатыми отложениями гипс, встречаются как самая верхняя порода.

Источник: Мичиганский государственный университет, географический факультет

Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: география (1984).


Источник: Л.М. Соммерс, Мичиган: География (1984).

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ГИПСА
Тот факт, что гипс содержит так много воды, которая выделяется при воздействии сильного тепла. это основная причина того, почему строительные материалы из гипса обеспечивают огнезащиту. Когда стена или потолок, покрытые гипсовой обрешеткой или штукатуркой, выставлены на обычное помещение температуры, ничего не происходит, но если содержимое комнаты загорится, тепло будет быстро превышают 212 F.Однако как ни жарко огонь, температура гипсовых стен и потолков не превысит 212 F потому что при этой температуре вода в гипсе начнет испаряться и выделяться как пар. Пока вся содержащаяся кристаллизованная вода не будет удалена, гипс будет оставаться на 212 F, защищая деревянный каркас конструкции или любых легковоспламеняющихся материалов, которые может покрывать гипс.
Конечно, эта защита длится ограниченное время, в зависимости от толщина гипса, также гипс разрушается в процессе прокаливания это имеет место.Однако бесчисленное количество зданий было спасено от разрушения огнезадерживающее действие гипса, которое позволяет огню выгореть без повреждение конструкции или получение драгоценного времени для принятия мер по тушению пожара и спасти жизни или имущество.

РАННЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГИПСА
Гипс и изделия из него были известны и использовались с давних времен. Древний Ассирийцы назвали эту красивую скалу Алебастром и использовали ее для лепки.Пять тысяч много лет назад египтяне научились делать гипс из гипса; они выстроились вдоль стен их дворцы и их гробницы с ним, и некоторые из этих первых гипсовых штукатурок были найденный внутри великих пирамид, не изменившийся после 50 веков. Это были древние греки который назвал этот волшебный минерал «Гипсос», от которого мы и получили название Гипс. Существует еще одна форма гипса, прозрачная и многослойная, например слюда.Это использовалось за много веков до изобретения стекла в качестве окон в старых храмы. Греки назвали его в честь своей богини Луны «Селена», и сегодня мы до сих пор называют его «Селенит».
Никто не знает, кто открыл уникальное свойство, которое делает гипс. так ценно. Однако один из первых экспериментаторов обнаружил, что гипсовую породу можно измельчить. превращается в порошок и нагревается в котле (прокаливается) до тех пор, пока большая часть воды не будет удалена. Когда к полученному белому порошку добавляется вода, он образует пластичную пластичную массу. (Гипс), которому можно придать любую желаемую форму, после чего он затвердеет. и сохраните эту форму.По окончании закалки вещество перекристаллизовывается. и технически был затем восстановлен до своего первоначального каменного состояния.

РОК, КОТОРЫЙ НИКТО НЕ ЗНАЕТ
Если вам дали шанс выиграть джекпот, правильно назвав материал, который был использован в пирамидках и в зубной пасте; это помогает арахису расти и делает снег из фильмов; а также который используется в грибных клумбах и стенах вашего дома, шансы составляют не менее 100 к 1 что ведущий кричит: «Извините, ваше время истекло», прежде чем вы успеете сказать «сульфат кальция водный.«
Но не расстраивайтесь.
Несмотря на то, что более 12 1/2 миллионов тонн гипса было использовано в США в прошлом году, и хотя средний человек окружен гипсовыми изделиями из от рассвета до заката, от колыбели до могилы люди мало что знают о гипсе.
Гипс можно измельчать и «варить» (прокаливать) при сравнительно низкая температура до тех пор, пока не испарится 75% его влажности. Когда это Когда случается, камень превращается в мелкий порошок, широко известный как Парижский гипс.Вернувшись вода в порошок, можно сделать гибкий раствор, которому можно придать любую форму и затвердел. Гипс — единственное натуральное вещество, которое можно восстановить до исходного состояния. каменистое состояние только за счет добавления воды.
Когда эта великая тайна природы стала общеизвестной, она не потребовалось много времени, чтобы заставить его работать. Как хорошо он служил нам на протяжении веков можно увидеть из списка нескольких способов, которыми вы вступаете в контакт с гипсом в течение среднего дня.Большинство светильников в вашей ванной были сделаны из глины, отлитой в форма гипсовой штукатурки и есть вероятность, что плитка на стене установлена ​​в другой тип штукатурка. За столом для завтрака вы используете тарелки, чашки и блюдца в форме или в гипсовой форме. Как и ручки ваших ножей, вилок и ложек из чистого серебра. Когда вы устраиваетесь после завтрака, чтобы выпить вторую чашку кофе, вы прикуриваете сигарету. спичкой, в головке которой гипс.Конечно же, стены и потолки в вашем доме почти наверняка сделаны из гипсокартона и гипсокартона или гипсокартона. Это гарантирует Ваш комфорт и безопасность, потому что гипс — материал прочный и, к тому же, огнестойкий. Выходя из дома на работу, вы ступаете на тротуары из портландцемента, который содержит гипс для регулирования времени схватывания. Может быть, ваша прогулка испещрена меловыми отметками от игра, в которую дети играли накануне вечером. Но, конечно же, они не были сделаны «мел» совсем не то, но лепной палкой из, как вы уже догадались, мягкой гипсовой штукатурки.Многие улицы и шоссе, по которым вы ежедневно путешествуете, также содержат гипс. Окна вашей машины изготовлены из листового стекла, которое в процессе полировки удерживалось в гипсовом слое. Многие мелкие металлические шестерни, подставки для инструментов и другие металлические детали вашего автомобиля были отлита в гипсовых формах с помощью процесса, в значительной степени усовершенствованного во время Второй мировой войны. Если это бывает ваш день пойти к дантисту, он скажет вам, что он использует гипс гипсовая форма для отливки мостовидного протеза.Ваш врач использует гипс, когда строит шины на переломы конечностей из марли, пропитанной ортопедическим пластырем.
Все используют рок, которого никто не знает. Бенджамин Франклин, великий экспериментатор, одним из первых представил его в этой стране, когда использовал молотый сырой гипс, называемый наземной штукатуркой, на его ферме. Сегодня в строительстве использовано 188000 тонн штукатурки. США каждый год (см. объявление ниже).

Источник: Изображение любезно предоставлено Рэнди Шетцлом, профессором географии, штат Мичиган. Государственный университет


Голливуд использует гипс для изображения снега.Будь то белое Рождество или бушующий метель. Большинство зрелищных фильмов и телевизоров тоже сделаны из гипса. В конце шкалы гламура гипс смешивают с навозом, из которого делают грядки грибов.
Безусловно, большая часть гипса, используемого в этой стране, идет на стеновая плита и обрешетка для нашего дома. Эти гипсовые «доски» образованы прослойка мокрой штукатурки между двумя листами плотной бумаги. Когда ядро ​​устанавливается и высыхая, сэндвич становится прочным, жестким, огнестойким строительным материалом.Произведено в невероятных количествах на машинах непрерывного действия почти на четверть мили в длина, гипсокартон и обрешетка — одни из самых важных материалов, используемых в жилищном строительстве.

ЧУДО ИЗ ГИПСА
В основном гипс используется в строительстве в качестве стеновых плит или «гипсокартона». «Гипсокартон» выпускается в виде больших листов и используется для покрытия стен многих, много жилых домов и офисных зданий. Гипсокартон состоит из примерно четверти дюйма гипс между двумя листами бумаги («рейка»).Но что делает гипс штукатурка приклеить к бумаге и дереву (так называемая «гипсовая рейка»)? В поверхность планки кажется относительно гладкой, но когда влажная штукатурка смешана с вдвое превышающий вес песка и приложенный к планке, тяговое усилие почти в полтонны на квадратный фут. требуется для его удаления. Примерно 1/5 веса гипсовой породы состоит из воды, химически объединены в своей кристаллической структуре. При изготовлении гипса камень варят или прокаливают до тех пор, пока содержание воды в нем не уменьшится до 1/4 от исходного.Ответ на вышеизложенное Итак, вопрос в следующем: когда штукатурка накладывается на планку, раствор штукатурки впитывается в поры планочной бумаги, а при росте кристаллов гипса они зафиксируйте планкой / бумагой, чтобы создать прочную связь.

По состоянию на 1978 год пять крупных компаний добывали гипс в Мичигане; они показаны ниже. Обратите внимание на расположение этих компаний / шахт — многие из них расположены у воды, так что малоценный гипс можно перевозить наливом на судах.


Источник: Неизвестно

Хотя приведенные ниже данные немного устарели, они дают представление о ценности гипса для Экономика Мичигана и показывает, что производство гипса в Мичигане неуклонно растет. в течение 20 века. Если какой-либо камень или минеральный продукт можно рассматривать как «Безлимитный», это будут месторождения гипса в США. Это один материал, в котором у нас никогда не будет недостатка.Депозиты находятся в двух (2) основных поясах. — первый старт в Юго-Западном Техасе, пролегающий через Центральный Канзас, через Айову и в Южный Мичиган, затем повернув на юго-восток вдоль северной окраины Огайо и пересекает реку Ниагара в штат Нью-Йорк. Второй пояс начинается в Империале. Долина Калифорнии, проходит через Неваду и тонким продолжением уходит в Юту. в Монтану. Местами ширина этих отложений составляет от 150 до 200 миль.

Источник: Неизвестно

ИСТОРИЯ ГИПСА В GRAND RAPIDS, МИЧИГАН
В 1827 году, когда Гранд-Рапидс был немногим больше, чем крошечное поселение, индеец Оттавы обнаружил выход горной породы в месте впадения Штукатурного ручья (подходящее название, а?) в Гранд Ривер и взял образец мягкого сладкого материала, который в конечном итоге был идентифицирован как гипс.Немного больше внимания уделялось до 1838 года, когда Дуглас Хоутон, штат Мичиган, первый государственный геолог прибыл в Гранд-Рапидс, чтобы выбрать место для соляного колодца и позже сообщил о большом количестве гипса. В то время соль считалась как перспективная отрасль для деревни, но большие трудности с ее добычей свет быстро потускнел, и интерес к гипсу усилился.
Первое промышленное производство гипса в этом районе началось в 1841 году, когда Дэниел Болл и Уоррен Грейнджер построили мельницу на Гипсовом ручье и выпустили 40 тонн изделие (гипс) за одну неделю.Восемь лет спустя Ричард Баттерворт открыл карьер. на западном берегу реки, и создание еще двух карьеров, простирающихся в быстро последовали склоны холмов у реки. В 1860 году эти холдинги были включены в другую компанию, Grand Rapids Plaster Company, и объединенное предприятие стал известен как завод Eagle Mills. В итоге было 13 отдельных гипсовых шахт. операторов в районе Гранд-Рапидс, и к 1890 году жители Гранд-Рапидса увидели гипсовые карьеры как «кладезь явно неисчерпаемых богатств нашего города».»

Источник: The Grand Rapids Press

С самого начала спрос на гипс был большим. В первые дни добычи гипса, фермеры возили своих лошадей и повозки на расстояние 100 миль, чтобы купить поставки «штукатурки» для использования в качестве удобрения или «подсластителя» почвы как это называлось в то время. В этот период гипс в основном использовался в качестве земли. штукатурка и удобрения примерно до 1880 года. 1865 год расширил рынок местного гипса до Калифорнии.Постепенно, использование гипса увеличилось, включая лепнину и украшения для фасадов зданий и штукатурка для внутренних стен. К 1889 году 2/3 продукции было использовано на отделку интерьеров. стены и декоративные работы. Первая операция по производству стеновых панелей была запущена примерно в 1900 г. — компания Sackett Wallboard Company, занимавшаяся ручным затиркой каменной обрешетки. К 1890 г. Мичиган был одним из ведущих производителей гипса и за последние 40 лет занимает второй среди штатов по отечественному производству.
Хотя позже было обнаружено, что плиты из гипса, используемые в качестве строительных облицовка быстро разрушалась после воздействия элементов, именно эта мягкость сделала для легкой резьбы по чашам, вазам и скульптуре.
В 1893 году это могло побудить Уильяма Пауэрса начать добычу гипса на его собственность на западной стороне Гранд-Рапидс. В отличие от других операторов того времени, которые туннелировали для Mineral Powers открыл первую в городе шахтную шахту.Пока его затея в 12-футовый слой, на 60 футов ниже уровня русла реки, просуществовал недолго, точный место его «раскопок» вызвало большой интерес почти 75 лет спустя, когда город стал участвовать в обновлении и реконструкции городов на берегу реки.
С годами многие из небольших гипсовых шахт в этом районе были консолидировались в более крупные холдинги, и вскоре после начала века оставшиеся индивидуальные предприятия были приобретены крупными компаниями, которые привезли с собой современное оборудование и методы.К концу 20-х гг. Прошлого века конные карьерные вагоны эпохи прошли. Исчезла и связанная с этим грибная промышленность, которая процветала в темная сырость под слоем удобрений, внесенных лошадьми.
В 1946 году рудник Alabastine Mining Company в Вайоминге, недавно закрылся, дал начало совершенно новому предприятию. Видя большой потенциал в постоянная температура (54-55 ° F) и влажность 95-97 процентов, Берт Крагт и его семья купил старую шахту, очистил некоторые из шести миль заброшенных туннелей и основал Michigan Natural Storage Company на глубине 80 футов под землей.Первоначально использованный для хранения таких продуктов, как яйца, орехи, сыр и картофель, сегодня этот объект вырос до 45000 квадратных футов и оснащены устройствами контроля температуры и влажности для специализированных потребности в хранении, обеспечивает безопасный и удобный дом для микрофильмов и компьютерных записей, так как ну и еда. Камеры глубокой заморозки также временно принимают большинство грандиозных Индюки на День Благодарения, прежде чем отправиться в местные супермаркеты.
Метод горных работ в помещении и колонне оставляет на месте значительную часть горных пород, так как естественная опора.Помещения и туннели, вентилируемые вентиляторами, обеспечивающими циркуляцию свежего воздуха, закрыты. примерно на 100 футов ниже поверхности. Дизельные станки просверливают определенную схему взрывные скважины в конце каждого рабочего бокового туннеля или «скамейки». Фронтальные погрузчики транспортировать взорванную породу в главный туннель для доставки на гипсовую мельницу, где она обработанный. Текущая добыча шахты около 600 тонн в сутки требует только двух работ по техническому обслуживанию. рабочих и производственная бригада из пяти человек.
На протяжении многих лет Мичиган стабильно занимал первое или второе место в рейтинге Соединенные Штаты производят гипс, и месторождения огромны. Этот универсальный минерал затрагивает нашу жизнь каждый день и обещает стать важной частью нашего будущего.



Источник: The Grand Rapids Press


В 1838 году Бела Хаббард вместе с доктором Дугласом Хоутоном обнаружили гипс в устье реки Аус-Грес в округе Аренак на западной стороне Сагино Залив.В 1862 году в Алебастре, штат Мичиган, была построена первая мельница. Крупная добыча в Район залива в Алебастре зародился в 1860-х годах и с тех пор стал самым важным гипсовым районом. горнодобывающий район в Мичигане.

Этот материал скомпилирован только для образовательных целей и не могут быть воспроизведены без разрешения. Один копия может быть распечатана для личного использования. Пожалуйста, свяжитесь с Рэндаллом Шетцлом ([email protected]) для получения дополнительной информации или разрешений.

Путь к гипсу состоит из четырех шагов

Путь к гипсу — четыре ступени

, Логан Нагель 7 ноября 2016 г., понедельник

Гипс образуется в ходе четырехэтапного процесса, начиная с образования кусочков нанокристаллического сульфата кальция, которые, согласно новому исследованию, постепенно собираются в более крупные агрегаты.Предоставлено: Джеймс Сент-Джон, CC BY 2.0

.

Гипсокартон и штукатурки, изготовленные как из натурального, так и из искусственного гипса, широко используются в строительстве домов и зданий во всем мире, отчасти из-за широкой доступности гипса. Однако, несмотря на его изобилие и, казалось бы, простой состав, относительно мало известно о том, как минерал сульфат кальция образуется в природе. В недавнем исследовании исследователи пролили новый свет на многоступенчатый процесс роста гипса, и полученные результаты могут помочь разработать более эффективные способы производства этого материала.

Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, основано на более ранней работе по выяснению того, как образуется гипс. До 2012 года общепринятым объяснением было то, что гипс — или дигидрат сульфата кальция, то есть минерал несет две молекулы воды на каждую единицу сульфата кальция — естественным образом осаждается из водных растворов в ходе простого одностадийного процесса. Затем, в 2012 году, группа исследователей, в том числе некоторые из авторов нового исследования Nature, оспорила эту точку зрения в исследовании, опубликованном в Science.Группа сообщила, что гипс на самом деле образуется в трехступенчатом процессе: осаждение нанокристаллов бассанита — или полугидрата сульфата кальция, с одной молекулой воды на каждые две единицы сульфата кальция — с последующей сборкой этих кристаллов в более крупные агрегаты и, наконец, преобразование. заполнителей в гипс.

Исследование 2012 года было «большим скачком вперед», — говорит Александр ван Дрише, было сложным », — говорит он, добавляя, что новое исследование приближает понимание ученых о формировании гипса к реальности.

В предыдущих исследованиях гипса ученые использовали дифракцию рентгеновских лучей и дифракцию электронов для исследования сухих порошкообразных образцов прекурсоров гипса. Однако для исследования 2016 года команда под руководством Томаша Ставски из Немецкого исследовательского центра геофизических исследований GFZ использовала рентгеновские лучи, генерируемые синхротронным ускорителем частиц, для изучения образцов прекурсоров гипса хлорида кальция и сульфата натрия, смешанных в водном растворе. таким образом, более близко приближаясь к условиям, в которых минерал образуется в природе.По словам Ставски, хотя сама технология не нова, она была новинкой для этого приложения. По его словам, новый подход позволил команде наблюдать за образованием небольших кристаллических кластеров в растворе — «строительных блоков, которые взаимодействуют и взаимодействуют как движущие силы для образования гипса».

Наблюдая за этими строительными блоками, Ставски, ван Дрише и их коллеги определили четырехступенчатую разработку гипса, обновив ранее трехступенчатый процесс. На первом этапе начинают формироваться некристаллические частицы сульфата кальция, называемые первичными частицами, которые имеют длину менее 3 нанометров.Затем эти биты объединяются в более плотные кластеры, называемые «доменами», которые затем самостоятельно собираются и начинают выравниваться в более крупные агрегаты на третьем этапе. Наконец, на четвертой стадии агрегаты растут и кристаллизуются в гипс. В экспериментах группы весь процесс занял около 25 минут, прежде чем гипс впервые появился, а кристаллизация продолжалась более 80 минут. Это новое исследование также дало объяснение предыдущему исследованию, которое показало, что изменение присутствия и концентрации воды и этанола может определить, окажется ли конечный результат в виде гипса, бассанита, третьей формы сульфата кальция, называемой ангидритом, которая полностью обезвожена. — или их комбинация.

Одним из выводов исследования является то, что в будущем гипсокартон можно производить более эффективно. Как правило, для производства гипсокартона производители должны сначала обезвожить добытый гипс до бассанита — процесс, требующий больших затрат времени и энергии. В конце исследования объясняется, что изучение того, как образуются гипс и бассанит, может позволить производителям напрямую производить бассанит, тем самым устраняя необходимость в энергоемкой дегидратации. Хотя сейчас технически возможны более эффективные синтетические маршруты, ван Дрише отмечает, что «это фундаментальное исследование, и иногда есть тенденция слишком увлекаться… тем, что мы говорим о предоставлении» реализуемых новых процессов.«Но, — добавляет он, — нам явно необходимо добиться этих успехов», чтобы улучшить производство.

Franca Jones systems тоже ». Ставски соглашается и говорит, что следующим шагом в понимании того, как образуются гипс и другие разновидности сульфата кальция, является изучение того, как именно агрегаты самоорганизуются в более крупные минеральные кристаллы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *