Ученые синтезировали материал, который сможет полностью заменить природный гипс
Международная группа ученых предложила метод производства высококачественных вяжущих материалов для строительной промышленности на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов. Испытания полученного материала показали, что он не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к материалам данного класса, но и превосходит вяжущие на основе натурального гипса по целому ряду параметров. Работа была опубликована в журнале Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
Гипсовые вяжущие материалы широко используются в строительстве. Они отличаются легкостью, низкой тепло- и звукопроводностью, огнеупорностью и пластичностью. Кроме того, вяжущие материалы на основе гипса являются гипоаллергенными и не вызывают силикоза — профессионального заболевания строителей и ремонтников, обусловленного вдыханием пыли, содержащей свободный диоксид кремния. При этом стоимость гипсоматериалов невысока, как и расходы теплоэнергии на их производство.
Группа ученых из Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС», Белорусского государственного технологического университета, Лимерикского университета и Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси предложили инновационный метод производства высокопрочных вяжущих материалов на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов путем нейтрализации отработанной серной кислоты и карбонатcодержащих отходов. Исследователи предварительно разбавляли водой серную кислоту из отходов производства химических волокон, а затем нейтрализовывали отходами известняка. Содержание дигидрата сульфата кальция в полученном синтетическом гипсе составило не менее 95% от массы финального продукта. В процессе исследований были определены оптимальные параметры синтеза, дающие возможность управлять структурой образующихся кристаллов.
В ходе исследования учеными были получены образцы гипсовых вяжущих трех видов: строительный гипс, высокопрочный гипс и ангидрит.
Строительный гипс был изготовлен по традиционной технологии в гипсоварочном котле. Ангидрит также был произведен по традиционной для этого типа гипсоматериала технологии путем обжига с последующим охлаждением. Для синтеза высокопрочного гипса был использован автоклав.
Исследователи отмечают, что одним из преимуществ производства строительных гипсоматериалов из синтетического дигидрата сульфата кальция является то, что синтетический гипс синтезируется в виде порошка. При традиционном производстве для получения гипсового порошка гипсовый камень приходится дробить до нужной фракции, что требует значительного количества электроэнергии. «Таким образом, предложенный нами метод производства вяжущих материалов на основе синтетического гипса позволит существенно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства. При этом строительный гипс, полученный в ходе исследования, полностью соответствует требованиям к гипсовым вяжущим с марками Г-5 — Г-7, а высокопрочный гипс — требованиям, предъявляемым к гипсу с марками Г-10 — Г-22.
Еще одним существенным преимуществом данного способа является возможность управления структурой получаемых кристаллов и сростков. Предложенный метод позволяет получать кристаллы с необходимой формой и размерами в зависимости от предъявляемых требований к материалам, синтезированным на основе синтетического гипса», — отмечает один из авторов исследования, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.
Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и известняковых отходов, может полностью заменить природный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, не имеющих собственных запасов гипсового камня, уверены авторы исследования.
«В настоящее время закончены комплексные исследования и технико-экономическое обоснование по получению гипса из других отходов. Также разработан энергоэффективный способ получения ангидрита в одну стадию, минуя фазу образования гипса. В данном способе высококачественный ангидрит образуется при атмосферном давлении и температуре 45–55 °С», — добавляет Романовский.
Ученые нашли замену природному гипсу
https://ria.ru/20210802/material-1743932214.html
Ученые нашли замену природному гипсу
Ученые нашли замену природному гипсу — РИА Новости, 02.08.2021
Ученые нашли замену природному гипсу
Международная группа ученых, в состав которой входили российские специалисты, предложила экономичный метод производства высококачественных вяжущих материалов… РИА Новости, 02.08.2021
2021-08-02T09:05
2021-08-02T09:05
2021-08-02T11:43
наука
белоруссия
ирландия
москва
мисис
навигатор абитуриента
университетская наука
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/07/09/1740611497_0:160:3072:1888_1920x0_80_0_0_d3fdfb11daa301426ded64cb180bc701.jpg
МОСКВА, 2 авг — РИА Новости. Международная группа ученых, в состав которой входили российские специалисты, предложила экономичный метод производства высококачественных вяжущих материалов для строительной промышленности на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов, сообщили РИА Новости в пресс-службе Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (Москва).
Гипсовые вяжущие материалы широко используются в строительстве. Они отличаются легкостью, низкой тепло- и звукопроводностью, огнеупорностью и пластичностью. Кроме того, вяжущие материалы на основе гипса являются гипоаллергенными и не вызывают силикоза – профессионального заболевания строителей и ремонтников, обусловленного вдыханием пыли, содержащей диоксид кремния. При этом стоимость гипсоматериалов невысока, как и расходы энергии на их производство.Группа ученых из НИТУ «МИСиС» (Научно-исследовательский центр «Конструкционные керамические наноматериалы»), Белорусского государственного технологического университета, Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Белоруссии и Лимерикского университета (Ирландия) предложили инновационный метод производства высокопрочных вяжущих материалов на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов. Исследователи предварительно разбавляли водой серную кислоту из отходов производства химических волокон, а затем нейтрализовывали отходами известняка.
Исследователи отмечают, что одним из преимуществ такого производства строительных гипсоматериалов является то, что оно не требует значительного количества электроэнергии.»Таким образом, предложенный нами метод производства вяжущих материалов на основе синтетического гипса позволит существенно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства», — отметил один из авторов исследования, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.Испытания полученного материала показали, что он не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к материалам данного класса, но и превосходит вяжущие на основе натурального гипса по целому ряду параметров. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Industrial and Engineering Chemistry.Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и известняковых отходов, может полностью заменить природный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, не имеющих собственных запасов гипсового камня, полагают авторы исследования.
https://realty.ria.ru/20210724/stroymaterialy-1742715893.html
https://radiosputnik.ria.ru/20210729/borschevik-1743419693.html
белоруссия
ирландия
москва
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/07/09/1740611497_171:0:2902:2048_1920x0_80_0_0_5b31e6d32fcdf12b13329a137ae1f4cf.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
белоруссия, ирландия, москва, мисис, навигатор абитуриента, университетская наука
09:05 02.08.2021 (обновлено: 11:43 02.08.2021)Ученые нашли замену природному гипсу
МОСКВА, 2 авг — РИА Новости. Международная группа ученых, в состав которой входили российские специалисты, предложила экономичный метод производства высококачественных вяжущих материалов для строительной промышленности на основе синтетического гипса, полученного из промышленных отходов, сообщили РИА Новости в пресс-службе Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (Москва).Гипсовые вяжущие материалы широко используются в строительстве. Они отличаются легкостью, низкой тепло- и звукопроводностью, огнеупорностью и пластичностью. Кроме того, вяжущие материалы на основе гипса являются гипоаллергенными и не вызывают силикоза – профессионального заболевания строителей и ремонтников, обусловленного вдыханием пыли, содержащей диоксид кремния.
При этом стоимость гипсоматериалов невысока, как и расходы энергии на их производство.
Исследователи отмечают, что одним из преимуществ такого производства строительных гипсоматериалов является то, что оно не требует значительного количества электроэнергии.
24 июля 2021, 18:02
Правительство РФ будет компенсировать цены на стройматериалы«Таким образом, предложенный нами метод производства вяжущих материалов на основе синтетического гипса позволит существенно снизить производственные затраты за счет упрощения технологии производства», — отметил один из авторов исследования, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.
Испытания полученного материала показали, что он не только соответствует всем требованиям, предъявляемым к материалам данного класса, но и превосходит вяжущие на основе натурального гипса по целому ряду параметров. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
Синтетический гипс, полученный из отработанной серной кислоты и известняковых отходов, может полностью заменить природный гипс для производства гипсовых вяжущих в странах, не имеющих собственных запасов гипсового камня, полагают авторы исследования.
29 июля 2021, 12:34В РоссииРоссийские ученые открыли неожиданное свойство борщевикаПоэма о гипсе | Статьи
От международного аэропорта Франкфурта-на-Майне, крупнейшего в Германии, до городка Перль по знаменитому немецкому автобану и его дублерам, куда приходилось сворачивать из-за пробок, около 250 км.
По обеим сторонам шоссе мелькают рощи буковых деревьев и перелески, за которыми — холмистая равнина, нарезанная аккуратными террасами виноградных полей.
В сентябре, когда созреет урожай, местные виноделы, из поколения в поколение передающие и тщательно оберегающие секреты фамильных рецептов, начнут изготовление из различных сортов винограда знаменитые мозельские вина.
Лишь однажды буколический пейзаж ненадолго сменяется другой картинкой: вместо зеленой равнины, сливающейся на горизонте с прозрачно-голубым небом, как бы в сизом тумане возникают дымящие трубы, рядом с промышленными корпусами высятся металлические конструкции. Этот вид из окна автомобиля как короткий наглядный урок экономической географии: земля Саар — не только вино, но и металлургическое производство. А потом снова буки, виноградники, просторы…
И так до самого Перля на юго-западе страны, там, где сходятся границы Германии, Люксембурга и Франции. С населением около 8 тыс. жителей городок, который не на каждой, даже подробной, немецкой карте отмечен, своего рода знаменитость: именно здесь родилась технология производства строительных и отделочных материалов, известная сегодня в мире собирательным понятием —
КНАУФ-листы.
Кипящий камень
Начало «гипсовой биографии» компании — 1932 год прошлого столетия. Сыновья Маттиаса Кнауфа, работавшего до Первой мировой войны маркшейдером на шахте в Лотарингии, а после ее окончания, когда Лотарингия вновь отошла Франции, переехавшего с семьей в местечко Веллен, Альфонс и Карл пошли по стопам отца. В Берлинском техническом университете они прилежно изучали горное дело и получили инженерное образование. Но применить полученные знания никак не получалось. Это было время жестокого экономического кризиса, когда миллионы немцев, в том числе квалифицированные специалисты, оказались безработными в своей стране, поверженной Версальским договором.
Однако дипломированные инженеры не теряли оптимизма. Размышляя о том, как изобрести нечто, что позволило бы осуществить прорыв в горном деле, они обратили внимание на гипс. Это было как озарение, хотя, честно говоря, вряд ли Альфонс и Карл тогда представляли, что сделали открытие, которому будет суждено совершить переворот во всей строительной индустрии, в ту пору еще не существовавшей.
Гипс — природный камень, который образовался десятки миллионов лет назад в результате испарения Мирового океана, обладает уникальным свойством: при нагревании содержащаяся в нем химически связанная вода выделяется из кристаллической решетки. Такой обожженный гипс легко может быть превращен в порошок. Но если в породу, имеющую в зависимости от примесей разные цвета — белый, светло-серый, желтоватый, наоборот, добавить воды, она связывает кристаллическую решетку, делая минерал неломким. Причем твердеющему составу можно придать любую форму.
Эти свойства были открыты в Древнем Египте за 5–4 тысячелетия до н.э.
Податливым и в то же время прочным материалом скрепляли каменные плиты пирамиды Хеопса и некрополя в селении Саккара к югу от Каира протяженностью 7 (!) км. Гипс применялся и для установки саркофагов, связывания отбитых кусков, заполнения пустот. А в быту первые, наверное, на свете умельцы изготовляли из него декоративные вазы, блюда, сосуды.
Любопытно, что, используя гипс для возведения самых грандиозных сооружений в истории человечества, древние египтяне названия самого этого минерала не знали.
Слово «гипс» происходит от греческого «гипсос» — «кипящий камень» и появилось лишь в V веке до н.э. Из гипса мастера Эллады делали лепнину, доведя сооружения колонн и пилястров с различными украшениями до совершенства, которым восхищаются туристы, приезжающие в Грецию, и посетители сегодняшних музеев.
А своим распространением в Европе гипс обязан римлянам. Уже в позднее Средневековье — в XV веке он широко применялся для оштукатуривания домов как защиты от пожаров. История хранит любопытный факт: во Франции гипс добывали к северу от Парижа в районе холма Монмартр. Гипсовые шахты у подножия холма просуществовали до XVIII века, дав название термину «парижская штукатурка». Так что у французской столицы высокой моды вполне «рабочая родословная».
По обе стороны реки
Но вернемся к двум безработным немецким инженерам, которые, располагая в силу трудных обстоятельств достаточным количеством свободного времени, в поисках гипсового камня пешком исходили окрестности городка Перль на правом берегу Мозеля и исследовали местность по другую сторону реки.
Их упорство было вознаграждено первой удачей: в 1932 году около деревни Шенген они обнаружили месторождение гипса высокого качества, которым, как оказалось, владел зажиточный виноторговец Бейзель. Подписав с ним соглашения о разработке рудника, братья начали снабжать неочищенным гипсом цементные предприятия промышленных районов Рура и Вестфалии. Следующим этапом стало приобретение на аукционных торгах небольшого предприятия по производству известняка в Перле.
Молодые инженеры переоборудовали его под изготовление гипса, который перевозили на пароме из Шенгена. Первая в их жизни собственная фирма называлась «Рейнское гипсовое и горнодобывающее производство братьев Кнауф».
…От Большого Перля, вобравшего в себя все окрестные деревушки, проселочная дорога, идеально заасфальтированная не хуже первоклассного автобана, через какие-то 10–15 минут приводит к заводской площадке. Одноэтажное здание, обновленное белой штукатуркой, соседствует с постройкой под двухскатной крышей с потемневшим от времени кирпичным фасадом красно-бурого цвета.
Это тогдашнее заводоуправление и завод, который положил начало «гипсовой одиссее» будущей империи КНАУФ.
Предприятие действующее и, разумеется, внутренняя «начинка» здания — его производственные линии — современная. В нынешней «семье» заводов компании, функционирующих по всему свету, оно — самое маленькое: в год производит всего 15 тыс. т штукатурки пяти видов, которая востребована немецкими потребителями, а также идет на экспорт в соседние Францию и Люксембург.
Что касается сохранения внешнего вида кирпичной постройки, то это не абстрактное пристрастие международной группы КНАУФ к старине. Здание — как первое дитя, любящие родители которого берегут вещи младенца. Поэтому в стенах, где когда-то Альфонс и Карл, просиживая часами, чертили схемы оригинальных конструктивных решений, и сегодня можно увидеть их рабочий стол, тиски, верстак.
У хозяйки люксембургского кафе
Кроме инженерных дел нужно было вести бухгалтерию, писать и подписывать различные документы. А подходящего помещения у братьев не было.
Зато совсем неподалеку – по левую сторону Мозеля находилось кафе мадам Оудиль-Клоден, у которой было редкое французское имя Леони («Львица»).
Но мадам вовсе не была суровой по отношению к симпатичным молодым людям, которые сделались ее постоянными клиентами. Она не только помогала Альфонсу и Карлу производить финансовые сверки, но порой ссужала им необходимые суммы, когда у начинающих предпринимателей случались затруднения с деньгами.
Чтобы взглянуть на бывший «офис» братьев Кнауф, нужно переехать по мосту через реку Мозель в Великое Герцогство Люксембургское, а проще Люксембург и, миновав табличку «Шенген», остановиться буквально в нескольких десятках метров напротив дома 52 по Waisser Strooss — Белой улице.
Во второй половине ХХ века безвестное когда-то поселение стало мировым брендом благодаря тому, что в 1985 году на прогулочном корабле «Принцесса Мария Астрид» у деревни Шенген было подписано соглашение «О постепенной отмене проверок на общих границах», дополненное через пять лет основной Шенгенской конвенцией.
А заведение мадам Оудиль-Клоден, где она гостеприимно принимала Альфонса и Карла, оказалось вовсе и не кафе, как гласит старинная вывеска, а обыкновенным пабом, по-нашему, пивной. В витрине под стеклом выставлен прейскурант горячительных напитков, имеющихся в наличии помимо пива. Во внушительном перечне на люксембургском языке (оказывается, есть и такой) значится в неудобоваримой транскрипции порция водки «Товарищ» за €4. Впрочем, те, кто производил лингвистическую операцию перевода этого слова с русского, заслуживают снисхождения. Ведь ни в одном языке, кроме нашего великого и могучего, нет буквы и звука «щ».
Пышногрудая мулатка за стойкой бара откупорила мне бутылку с названием бренда, который крупными буквами значится на уличной вывеске. Один из 500 сортов производимого и наиболее рекламируемого в Великом Герцогстве пива оказался питием довольно безвкусным. Зато барменша на мой вопрос сообщила, что она из Португалии. Это позволило на знакомом мне языке продолжить беседу и узнать, что дела идут неплохо.
А судя по количеству увиденных завсегдатаев заведения в дневное время буднего дня, можно было сделать заключение, что пивная весьма популярна среди лиц мужского пола деревушки, насчитывающей меньше тысячи жителей.
О судьбе самой мадам Оудиль-Клоден ничего не известно. Кто знает, довелось ли ей испытать чувство сопричастности тому, что молодые талантливые инженеры, которым она бескорыстно помогала, спустя годы прославили свою фамилию, ставшую мировым брендом.
Как птица Феникс
Если провести пунктирную линию жизни братьев после окончания Второй мировой войны, в их судьбе, неразрывно связанной с гипсом, был и драматичный период крушения всего созданного. И только благодаря упорству и предпринимательскому таланту Альфонса и Карла произошло возрождение бизнеса из руин, его успешное развитие. Их дело продолжило следующее поколение семьи Кнауф — старшие сыновья братьев Николаус и Балдвин. В последнее время встали у руля международной группы КНАУФ и отвечают за ее политику управляющие компаньоны — сын Балдвина Александр Кнауф и Манфред Грундке.
Драматический период, о котором идет речь, — годы после безоговорочной капитуляции Германии, когда ее города были в руинах, многие предприятия разрушены. В силу ряда обстоятельств Альфонс и Карл потеряли право на основанную ими фирму, их заводы передали в управление третьим лицам.
Фото: Борис Пиляцкин
Кафе в деревушке Шенген стало первым офисом молодых инженеров
Но уже в 1947 году братья вернули предприятия в свою собственность и смогли активно участвовать в возрождении строительной отрасли, расширить собственное производство. А после создания в 1949 году Федеративной Республики Германия и начавшегося в стране экономического бума компания КНАУФ, как птица Феникс, возродившаяся из пепла, не только восстановила свои прежние позиции, но и стала завоевывать рынки в Европе, а затем и по всему миру.
К концу пятидесятых годов прошлого столетия одним из центров гипсовой промышленности КНАУФ становится уютный городок Северной Баварии Ипхофен с населением всего несколько тысяч человек.
Там строится два завода — по производству гипсовых смесей и по производству гипсокартонных листов. А в августе 1967 года, когда штаб-квартира компании окончательно обосновалась в Ипхофене, для своих офисных помещений она приобрела трехэтажное здание, выходящее на Рыночную площадь — Marktplatz.
С этого старинного дома в стиле барокко начинается удивительная история, связавшая компанию по производству строительных материалов с мировым искусством.
Шедевры со всего мира — в одном музее
В конце XVII столетия на руинах существовавшего на этом месте трактира городской совет распорядился выстроить по тогдашним меркам целый дворец. В нем снова разместилось питейное заведение, названное «У человека, закованного в латы», вероятно, чтобы посетители, уходя, не забывали о возможности подраться, как это было во времена рыцарских турниров. Но средств на содержание огромного здания у города не хватало, и в нем поселился принц-епископ Иоганн Шёнборн. Он превратил помещения своего владения в винодельню и заодно вершил в нем суд.
Потом дом многократно переходил от одного владельца к другому, пока в 1810 году окончательно не стал собственностью правительства Баварии. Полтора столетия он использовался как судебное помещение, затем бюро по аренде недвижимости, и, наконец, в нем разместилось управление лесным хозяйством. В августе 1967 года компания КНАУФ выкупила старинное здание для размещения своих офисов. Но ему была предназначена совсем другая судьба.
Фото: Дмитрий Ромашков
Музей гипсовых копий артефактов мирового искусства
Отправляясь в обычную туристическую поездку по Египту, Альфонс и Карл намеревались просто отдохнуть от повседневных дел и забот. Вышло по-другому. Они рассматривали в музеях рукотворные памятники, созданные древними египтянами, и размышляли: многим ли выпала возможность побывать кроме Египта в других музеях мира на разных континентах и воочию увидеть выставленные там экспонаты, свидетельства расцвета и упадка исчезнувших цивилизаций и культур: Месопотамии, Рима и Греции, Персии, Индии, Америки до ее колонизации?!
А что если, сделав точные гипсовые копии этих бесценных предметов, найденных археологами, собрать их в одном месте и открыть для всеобщего обозрения?! Так возникла идея создания в стенах офисного дома частного музея компании
КНАУФ, единственного в своем роде не только среди европейских собратьев, но, пожалуй, и во всем мире.
На ее воплощение в жизнь ушло несколько лет. Альфонс и Карл разработали свой оригинальный способ отливки абсолютно идентичных подлинникам реплик из гипса. Десятки их помощников отправились в разные страны и на разные континенты, чтобы снять гипсовые копии с сохранившихся памятников древности, чего нельзя было сделать непосредственно в музейных залах и хранилищах. Так произошло со слепком стены знаменитого храма Ангкор-Ват в Камбодже.
Фото: Дмитрий Ромашков
По случаю выставки «Троя» Рыночная площадь украсилась троянским конем
Музей в маленьком Ипхофене открылся в 1983 году. Среди 205 экспонатов посетители имеют возможность воочию увидеть рельеф столба со сводом законов вавилонского царя Хаммурапи (оригинал в Лувре), посмотреть на камень Розетты – привезенную из Британского музея в Лондоне точную копию каменной плиты с древнеегипетскими иероглифами, слепок с пограничного камня времен египетского фараона Сенусерта III – сам камень хранится в Египетском музее Берлина…
В 2010 году трехэтажное здание украсилось современной пристройкой кубической формы из светло-коричневого песчаника — центральным входом в залы, где устраиваются временные тематические экспозиции.
Были выставки, посвященные истории чая и шоколада, хрусталя и фарфора, традиций Японии и верований Тибета. Сейчас музей показывает предметы из берлинской коллекции знаменитого ученого-археолога Генриха Шлимана, открывшего сокровища Трои. По этому случаю на Рыночной площади Ипхофена даже сооружен внушительный троянский конь.
Вот и получается, что гипс, прекрасный строительный материал, ставший на многие века и продолжающий быть спутником технического прогресса человечества, причастен к высокому искусству. Конечно же, к архитектуре тоже. Ведь именно благодаря гипсу возникли архитектурные стили, сменявшие друг друга: классицизм и барокко, ренессанс и рококо, ампир и модерн. Не забудем и о литературе.
В книге «Четвертое измерение» Дмитрий Сергеевич Лихачев написал такие строки: «Когда читаешь прозу Пастернака, начинаешь понимать его стихи, их насыщенность чувством. Это как бы отпечаток монеты в гипсе: гипс — сознание Пастернака, монета — окружающий мир». Так великий российский просветитель сравнил благородный минерал, запрятавший в себя тайну своего предназначения, с творчеством великого поэта, полным неразгаданных внутренних смыслов.
Фото: Дмитрий Ромашков
Жаркий полдень маленького Ипхофена
Владимир Высоцкий посвятил гипсу шуточную на первый взгляд, а на самом деле философскую песню-крик о том, как он лежит в больничной палате с загипсованной душой. Вот строфа из его «Баллады о гипсе»:
«Под влиянием сестрички ночной
Я любовию к людям проникся,
И, клянусь, до доски гробовой
Я б остался невольником гипса!»
И коли зашла речь о медицине, то и ее обогатил пришедший из глубины веков белый камень. Достаточно назвать имя великого русского хирурга Пирогова, который изобрел гипсовую повязку.
Но, как говорится, это уже совсем другая история.
Если же от высокого искусства, архитектуры, литературы и медицины вернуться к прозе буден — применению гипса в промышленном масштабе, чем семейная фирма КНАУФ занимается в России вот уже четверть века, то в хронике ее восхождения по лестнице успеха от первого заводика в Перле до почетного места среди лидеров российской индустрии строительных материалов этот юбилей — особо значимая дата.
Камень гипсовый природный — Справочник химика 21
Природный гипс (гипсовый камень) имеет осадочное происхождение. Состав химически чистого двуводного гипса 32,56% СаО, 46,51% SO3 и 20,93% Н2О. Это минерал белого цвета, 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/м . 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. [c.11]Двуводный гипс широко распространен в природе. В СССР наиболее часто встречается гипс кристаллического строения, причем разведано около 300 месторождений гипсового камня с общими запасами 2740 млн.
Сырьем для производства силикатных материалов, используемых в качестве вяжущих, служат природные минералы— гипсовый камень, известняк, мел, глины, кварцевый песок, а также промышленные отходы—металлургические шлаки, огарок колчедана, шламы переработки нефелина.
Сырьем для производства строительного гипса является природный гипсовый камень. Гипсовый камень дробят, размалывают в шахтных мельницах и подвергают тепловой обработке в гипсоварочных котлах или барабанах при температуре 140—160 С. [c.470]
Природный гипс (гипсовый камень) имеет осадочное происхождение. Он обычно содержит некоторое количество примесей глины, песка, известняка, органических веществ и др. Содержание в гипсовом камне небольшого количества примесей, равномерно распределенных в кристаллических сростках гипса, не влияет заметно на технические свойства строительного гипса.
Мел природный, сырье для производства вяжущих материалов. мука известняковая и доломитовая и гипс сыромолотый 57 4301 Камень гипсовый (товарный) [c.494]
Обычная штукатурка, как известно, быстро впитывает дождевые капли, но после гидрофобизации становится непроницаемой для влаги. Капли или стекают с нее, или испаряются, не впитываясь. Становится несмачивающимся в результате гидрофобизации и природный гипсовый камень. Для его обработки используют алкил-силиконат натрия или тетраэтоксисилан.
Строительный гипс приготовляется из природного гипсового камня. Поступающий с гипсоразработок гипсовый камень подвергается дроблению и последующему измельчению в муку в шахтных мельницах. Все технологические операции — безводные.
[c.257]
Хим. осажденный Г. образует большие по мощности и простиранию пласты, перемежающиеся с пластами ангидрита, известняками, мергелями и глинами. Крупные массы Г. возникают также при гидратации ангидрита. Гипсовые розы возникают в районах с сухим климатом, где фильтрующиеся воды выщелачивают Са304 из содержащих его пород, по капиллярам поднимаются к поверхности и там испаряются, образуя кристаллы. Г. накапливается в зоне окисления соляных и сульфидных месторождений, где образует т. н. гипсовые шляпы. Изредка встречается в гидротермальных месторождениях и в районах вулканической деятельности вблизи фумарол. Г. получают при испарении сульфатных растворов, содержащих ионы кальция, или реакцией обменного разложения. Его можно синтезировать также гидратацией ангидрита. Г. находит применение как в сыромолотом, так и в обожженном состоянии. Обожженный, или штукатурный, Г. применяют для получения гипсовых слепков, лепных украшений, штукатурки, в медицине (медицинский Г.
Lei htspat т лёгкий шпат, природный гипсовый камень
Желательного облегчения веса легких бетонов можно добиться несколькими известными путями. Для изготовления бетона можно применить подходящие пористые заполнители природных месторождений [туфы, спонгелиты (лавы), пемзыЗ или легкие заполнители из вспученных рыхлых или каменных горных пород (керамзит, вермикулит, перлит), или заполнители из отходов промышленности (шлаковая пемза, шлак, пепел, кирпичный бой т.
п.). Можно создавать воздушные поры в бетоне также путем применения заполнителя только одинаковой крупности (крупнопористый бетон) или выпаривания избыточной воды, введенной в бетонную смесь (силикорк). Однако очень часто воздушные ячейки в бетонной или гипсовой смеси создают непосредственно таким путем, когда в цементную, гипсовую, известковую или иную смесь механически или пневматически примешивают пену (пенобетоны и пеносиликаты) или же под влиянием химических реакций различные газы создают поры в самой смеси (газобетоны и газосиликаты). [c.234]
Природный гипсовый камень. Природный гипс не уступает по красоте лучшим сортам мрамора. Однако ценность природного гипса как отделочного камня невысока вследствие его сравнительно высокой растворимости и размываемости в воде. Так, при нахождении природного гипса в проточной воде в течение 5 суток он разрушается, вес его при этом уменьшается на 15—25%. Водостойкость природного гипсового камня можно значительно повысить путем гидрофобизации его кремнийорганическими соединениями.
Обнаружено, что максимальную водостойкость природный гипс приобретает после погружения на 3 ч в 5% -ный раствор метилтрихлорсилана в бензине. Гидрофобизованный таким образом природный гипсовый камень полностью теряет способность впитывать в себя дождевые капли. [c.161]
Традиционным химическим мелиорантом для улучшения солонцовых почв является гипс ( aS04 2Н2О), источником которого могут быть как природные гипсосодержащие материалы (гипсовый камень, глиногипс, гажа), так и промышленные отходы (фосфогипс, дефекат, различные шламы). Однако природный гипсовый камень находит широкое применение в строительной промышленности и ряде других отраслей народного хозяйства. Поэтому для гипсования солонцов целесообразно применение гипсосодержащих промышленных отходов. [c.285]
Гипсовые удобрения. Сыромолотый гипс (гипсовая мука) -измельченный в порошок природный гипсовый камень, состоящий, в основном, из двухводной сернокислой соли кальция. В сельском хозяйстве сыромолотый гипс используется без дополнительной обработки добываемого в карьере материала.
Гипс — легкоизмельчаемый, дешевый, безвредный для животных и растений продукт. Перевозится в таре и навалом. При перевозке и хранении должен быть защищен от попадания влаги. [c.175]
учёные нашли замену природному гипсу — РТ на русском
Российские учёные в составе международной группы исследователей создали синтетический гипс из промышленных отходов. По своим характеристикам, как утверждают разработчики, он превосходит природный аналог. Специалисты полагают, что синтетический гипс сможет стать заменой природному в строительной отрасли.
Учёные из НИТУ «МИСиС», Белорусского государственного технологического университета, Института общей и неорганической химии Национальной академии наук Белоруссии и Лимерикского университета Ирландии синтезировали синтетический гипс из отходов химических заводов и известняка. Об этом сообщается в издании Journal of Industrial and Engineering Chemistry.
В ходе исследования учёные разработали способ получения синтетического гипса из отходов серной кислоты.
Выяснилось, что по своим характеристикам синтетический гипс превосходит природный.
«В настоящее время закончены комплексные исследования и технико-экономическое обоснование по получению гипса из других отходов. Также разработан энергоэффективный способ получения ангидрита в одну стадию, минуя фазу образования гипса», — сообщил один из авторов исследования, сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.
Учёные смешали серную кислоту из отходов производства с водой и известняком, в результате чего были получены образцы синтетического гипса трёх видов: строительный гипс, высокопрочное гипсовое вяжущее и ангидрит.
Также по теме
Минимизировать затраты: российские учёные разработали метод утилизации токсичных отходов производства алюминия
Исследователи из России разработали способ получения ценных элементов из токсичных отходов, образующихся при обработке алюминиевой.
..
Авторы исследования утверждают, что преимущество данного способа производства строительных гипсоматериалов из синтетического гипса в том, что он изначально синтезируется в виде порошка.
«Предложенный метод позволяет получать кристаллы необходимой формы и размеров в зависимости от предъявляемых требований к материалам, синтезированным на основе синтетического гипса», — отметил Валентин Романовский.
По словам учёных, синтетический гипс является перспективным гипсодержащим сырьём и может стать альтернативой натуральному гипсовому камню. Они также предполагают, что благодаря синтетическому гипсу снизятся затраты на электроэнергию за счёт упрощения технологии производства.
По мнению исследователей, данная разработка может полностью заменить природный гипс в странах, не имеющих достаточных запасов гипсового камня.
технология производства гипса | Новости в строительстве
Гипс широко используется в строительстве при производстве различных изделий и строительных растворов.
Гипс вещество белого цвета или белого с серым оттенком, который очень быстро твердеет, но имеет очень низкую водостойкость. Технология производства гипса сводится к обжигу природного гипса в производственных печах а полученный в результате обжига гипсовый камень измельчают.
Состав статьи:
♣ Технология производства гипса во вращающихся печах.
♣ Производство гипса способом совмещенного помола и обжига гипса.
♣ Производство гипса в варочных котлах.
Гипс является быстродействующее и быстросхватывающееся воздушное вяжущее.Гипсовые вяжущие вещества делятся на :
♦ Высокопрочный гипс,
♦ Строительный гипс,
♦ Ангидритовое вяжущее.
Гипсовые вяжущие вещества изготавливаются из гипсового камня CaSO4*2h3O,ангидрита CaSO4 и некоторых отходов химической промышленности которые содержат безводный или двуводный сульфат кальция.в природном гипсе отсутствуют обычно примеси глины,известняка,песка и других веществ. Гипс получают путем обжига при высокой температуре двуводного природного гипса,в следствии протекания реакции CaSO4*h3O =CaSO4*0.
5h3O+1.5h3O.
Читать далее на http://stroivagon.ru гипсовые вяжущие вещества
Строительный гипс.
♦ В природном гипсе обычно присутствуют примеси следующих пород: песка, известняка, глины которые снижают прочность и качество строительного гипса. Поэтому для получения качественного гипса, которого можно использовать в строительстве, в медицине и других областях его приходится обрабатывать термически. На сегодняшний день гипс обрабатывают несколькими способами, которые отличаются методом обжига в печах.
Обжигают гипс :
1. В шахтных печах, кольцевых, камерных и вращающихся печах. После обжига полученный гипсовый камень измельчают.
2. В варочных котлах с предварительным помолом гипсового камня.
3. Одновременно с помолом в одном аппарате.
Рисунок -1. Технологическая схема производства строительного гипса во вращающихся печах
1- лотковый питатель, 2-бункер гипсового камня, 3-ленточный транспортер , 4- молотковая дробилка, 5- элеватор.
6- шнеки, 7- бункер гипсового щебня, 8-тарельчатые питатели, 9-бункер угля, 10-топка, 11-вращающаяся печь типа сушильного барабана.
12-бункер обожженного щебня, 13- пылеосадительная камера, 14-вентилятор,15-бункер готового гипса, 16-шаровая мельница.
В зависимости от величины кусков исходного сырья ( гипсового камня) а также от величины требуемых размеров кусков направляемых в печь с целью обжига проводят дробление сырья по одноступенчатой схеме или по двухступенчатой схеме в дробилках-4. Для этого сырье загружают в бункер гипсового камня-2, затем с помощью лоткового питателя-1 непрерывно сырье поступает на ленточный транспортер-3, который направляет ее в дробилку-4.
Дробилки могут быть молотковые или щековые и они дробят исходный гипсовый камень на щебень с размерами частиц от 0 …20-35 мм.
Полученный таким образом гипсовый щебень ( если в этом есть необходимость) подвергают грохочению с целью получения фракций 0…10; 10…20; 20…35 мм. После грохочения фракции гипсового щебня направляются далее в бункер гипсового щебня-7 расположенный над печью обжига-11.
Щебень различных фракций обжигают раздельно потому что для каждой фракции требуется отдельный, соответствующий режим обжига.
Читать далее на http://stroivagon.ru гипсовые и гипсобетонные изделия
Из бункера -7 гипсовый щебень с помощью тарельчатого питателя направляется непрерывно во вращающуюся печь. В зависимости от конструкции вращающейся печи, обжиг гипсового щебня может осуществляться двумя методами:
1. При непосредственном соприкосновении с горячими газами, которые образуются при сжигании топлива .
2. Или за счет наружного обогрева стенок барабана вращающейся печи.
Вращающиеся печи для обжига гипсового камня типа сушильного барабана могут работать на жидком, газообразном или твердом топливе. В зависимости от используемого вида топлива разрабатываются и технологии обжига. Например, при входе в печь температура газов при прямотоке -950…1000 °С, при противотоке- – 750…800°С. При выходе из печи температура газов при прямотоке-– 170…220°С, при противотоке – 100…110°С.
Обоженный гипсовый щебень поступает далее из сушильного барабана (из печи) в бункер обожженного щебня -12 с помощью элеватора или же в зависимости от конструкции расходные бункеры могут располагаться прямо под сушильным барабаном. Равномерное питание шаровой мельницы обеспечивается питателем лоткового типа-8 который расположен под бункер обожженного щебня-12.
В шаровую мельницу обожженный щебень поступает с температурой в 80…100°С. В шаровой мельнице -16 производится помол обожженного гипсового щебня и выравнивание вещественного состава гипса за счет перехода пережога и недожога в полугидрат. Далее из шаровой мельницы готовый продукт направляется в бункер готового гипса -15 с помощью элеватора.
Из бункера готового гипса продукт направляется в бункеры хранения или на расфасовку. В процессе производства гипсового камня используют пылеосадительные камеры -13, обеспечивающие высокую очистку воздуха от пыли.
Технология производства строительного гипса
♦ Считается что наиболее совершенен способ получения строительного гипса, который основан на методе совмещенного помола и обжига гипсового камня позволяющий механизировать производственный процесс.
Рисунок-2. Схема совмещенного помола и обжига гипса
При совмещенном помоле и обжиге гипса, гипсовое сырье подвергается дроблению в одну или две стадии. На рисунке -2 показана схема совмещенного помола и обжига гипса где гипсовый камень проходит две стадии дробления. В начале гипсовое сырье загружается в бункер -2 откуда питатель непрерывно подает гипсовый камень в щековую дробилку-21, где материал измельчается первый раз до фракции 20-60 мм.
Далее, измельченное сырье пройдя щековую дробилку-21 подается питателем-20 в приемное устройство -19 молотковой дробилки-18.
В молотковой дробилке гипсовый щебень подвергается измельчению во второй раз, до получения нужной фракции например,10-20 мм. Далее, с помощью элеватора -3 измельченный гипсовый щебень поступает в расходный бункер -17, откуда с помощью питателя -16 непрерывно подается в трубную мельницу —15 .
В трубной мельнице происходит тонкий помол и сушка гипсового камня за счет газов, которые через подтопок-4 по принципу прямотока или противотока подаются с температурой 600-700 С. В процессе вращения трубной мельницы-15, сырьевой материал движется по всей ее длине, сушится и измельчается. В процессе обжига гипсового камня происходит его дегидратация с образованием бета полугидрата.
Далее, измельченный продукт обжига подается в проходной сепаратор-5, где выделяются наиболее крупные необожжённые частицы гипса и возвращаются затем обратно в мельницу на повторную обработку через аэрожелоб-14.
Отсепарированный до остатка не более 2-5 % на сите № 02 измельченный гипсовый порошок выносится пылевоздушным потоком в пылеосадительную систему-6 и 10.
Газопылевая смесь после выхода из трубной мельницы через сепаратор проходит в систему пылеосадительных устройств-6 и 10, где происходит окончательная дегидратация измельченной смеси. Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов -9. Проходя через систему пылеосадительных устройств ( циклонов, электрофильтры,рукавные фильтры) измельченный продукт подается с помощью винтового конвейера -11 в приемный бункер -12. Далее конвейером-13 измельченный продукт попадает в элеватор-8, который направляет его в приемный бункер готовой продукции-7.
Технология производства гипса в варочных котлахс предварительным помолом гипсового камня.
Котел предназначен для дегидратации двуводного молотого гипса в полуводный гипс и представляет собой вертикальный стальной цилиндр со сверическим днищем-2 ( смотри рисунок -3). Котел собирается из чугунных элементов а стыки между ними уплотняются асбестовой массой. Обогрев котла происходит через дно и его боковую поверхность.
Рисунок-3. Гипсоварочный котел
Для того чтобы увеличить поверхность нагрева, внутри котла подвешана металлическая рубашка, которая одновременно является и кожухом для шнека.
В горизонтальном направлении через него проходят четыре жаровые трубы-3, расположенные в два ряда ( друг над другом).Корпус котла -4, опирается на три литые чугунные опоры имеющие под собой бетонный фундамент.
Расположенный внутри котла шиберный затвор -9, позволяет перекрывать окно в корпусе. Окно служит для выгрузки готового гипса по течке.Затвор оснащен электроприводом который открывает и закрывает его по мере надобности.Верх котла используется для создания парового пространства.
Верх котла это цилиндр состоящий из двух половин и закрытый крышкой.
На крышке цилиндра имеются два патрубка для подсоединения к ним загрузочных шнеков-8, а также патрубок для соединения пароотводящей трубы, два уровнемера, два смотровых люка для ухода и осмотра внутреннего пространства котла и установленные на входных патрубках два датчика загрузки используемые для контроля подачи гипса в котел.
На нижнем конце вертикального вала установлены четыре лопасти служащие для перемещения гипсовой массы в процессе варки. Вращение лопастей вертикального вала осуществляется с помощью электродвигателя через редуктор. Технологический процесс работы котла происходит в непрерывном автоматизированном режиме.
Свежий гипсовый порошок непрерывно поступает в котел в течение всего процесса обработки.За счет этого, постоянно поддерживается высокая степень насыщения материала воздухом и водянными парами, которые приводят к улучшению свойств и модификационного состава конечного гипсового продукта.
Технологический процесс производства гипса на базе гипсоварочного котла можно описать следующим образом:
1. Вначале гипсовый камень крупными кусками поступает с помощью транспортной системы в щековую дробилку. В дробилке он дробиться на щебень фракции 20-60 мм. Размер фракции конечного продукта-гипсовой щебенки можно отрегулировать в зависимости от конструкции дробилки.
2. Далее измельченный гипсовый камень пройдя железоотделитель попадает в мельницу тонкого помола, где мельница превращает гипсовую щебенку в порошок. Мельницы могут использоваться разные, например шаровые, молотковые,роликово-маятковые, шахтовые и другие.В мельнице материал измельчается в порошок а также нагревается и подсушивается за счет горячих газов.
Тонкость помола материала и производительность мельницы играют важную роль и зависят от скорости газового потока который подается в мельницу. Дымовые газы гипсоварочных котлов используют в качестве теплоносителя. В зависимости от выбранного при обжиге гипса теплового режима дымовые газы подаются с температурой в пределах от 300 до 500 °С.
В мельнице измельченный в порошок и отсепарированный гипс до остатка на сите № 02 не более 2-5 % выноситься в систему пылеосаждения пылевоздушным потоком. Также как и в способе описанном выше, после выхода из мельницы газопылевая смесь проходит через систему пылеулавливающих устройств( циклоны, рукавные фильтры и так далее).
Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов. Проходя через систему пылеосадительных устройств ( циклонов, электрофильтры,рукавные фильтры) измельченный продукт подается в расходный бункер. Температура порошка зависит от температуры газов при выходе из мельницы (85…105 °С) и может колебаться от 70…95 °С.
3. В котле гипсовый порошок варится за счет топочных газов имеющие температуру 800-900 °С. Горячие газы подаются по жаровым трубам и наружным каналам созданные футеровкой котла.Теплоносителем может служить природный газ или другой вид топлива.В процессе варки гипса происходит постоянное перемешиание гипсовой смеси с помощью лопастей и длиться 1…2 часа и более.
В варочном котле гипс не соприкасается непосредственно с дымовыми горячими газами, а его температура может колебаться от 100-180 °С. Сжигание газообразного или жидкого топлива происходит в специальной печи обогрева котла.
На первом периоде рабочая температура доходит в котле до 110…120°С. Гипсовый порошок нагревается соответсвтенно до 110…120°С и происходит интенсивная дегидратация гипса. Далее наступает второй период когда гидратная вода испаряется и начинается процесс обезвоживания или как еще его называют кипением массы. На третьем периоде наблюдается быстрый подъем температуры и резкое снижение интенсивности реакции дегидратации. По мере увеличения плотности и прекращения парообразования полученных продуктов дегидратации, гипсовая масса уплотняется и снижается ее масса в котле.
Эта стадия называется первая осадка порошка.
Вторая осадка гипсового порошка происходит в последний период варки когда обезвоженный полугидрат сульфата кальция переходит в ангидрит. Далее готовый продукт выгружается из котла в приемный бункер и передается в силосные склады с помощью механического или пневматическим транспортом.
Гипс природный. Разновидности и структурные различия
Гипс — минерал, водный сульфат кальция. Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром. Один из самых распространенных минералов; термин используется и для обозначения сложенных им пород. Гипсом также принято называть строительный материал, получаемый путем частичного обезвоживания и измельчения минерала. Название происходит от греч. гипсос, что в древности обозначало и собственно гипс, и мел. Плотная снежно белая, кремовая или розовая тонкозернистая разновидность гипса известна как алебастр
Смотрите так же:
СТРУКТУРА
Химический состав — Ca × 2H 2 O. Сингония моноклинная. Кристаллическая структура слоистая; два листа анионных групп 2- , тесно связанные с ионами Ca 2+ , слагают двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010).
Молекулы H 2 O занимают места между указанными двойными слоями. Этим легко объясняется весьма совершенная спайность, характерная для гипса. Каждый ион кальция окружен шестью кислородными ионами, принадлежащими к группам SO 4 , и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое.
СВОЙСТВА
Цвет самый разный, но обычно белый, серый, жёлтый, розовый и т.д. Чистые прозрачные кристаллы бесцветны. Примесями может быть окрашен в различные цвета. Цвет черты белый. Блеск у кристаллов стеклянный, иногда с перламутровым отливом из-за микротрещинок совершенной спайности; у селенита — шелковистый. Твёрдость 2 (эталон шкалы Мооса). Спайность весьма совершенная в одном направлении. Тонкие кристаллы и спайные пластинки гибки. Плотность 2,31 — 2,33 г/см 3 .
Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает.
Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO 4 × 1/2H 2 O.
При 107°C частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO 4 × Н 2 О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%). Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной H 2 SO 4 , растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H 2 SO 4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.
МОРФОЛОГИЯ
Кристаллы благодаря преимущественному развитию граней {010} имеют таблитчатый, редко столбчатый или призматический облик. Из призм наиболее часто встречаются {110} и {111}, иногда {120} и др. Грани {110} и {010} часто обладают вертикальной штриховкой. Двойники срастания часты и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101).
Отличить их друг от друга не всегда легко. Те и другие напоминают собой ласточкин хвост. Галльские двойники характеризуются тем, что рёбра призмы m {110} располагаются параллельно двойниковой плоскости, а ребра призмы l {111} образуют входящий угол, в то время как в парижских двойниках рёбра призмы Ι {111} параллельны двойниковому шву.Встречается в виде бесцветных или белых кристаллов и их сростков, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Характерны сростки в виде «розы» и двойники — т.наз. «ласточкины хвосты»). Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также плотные сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристалличесих масс. Также слагает цемент песчаников.
Обычны псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр. Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах. При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl 2 , вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков.
И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.
В России мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Сев. Кавказе, в Дагестане. Замечательные коллекционные образцы с кристаллами гипса известны из месторождения Гаурдак (Туркмения) и других месторождений Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Naica Mine, (Мексика) были найдены друзы уникальных по размерам кристаллов гипса длиной до 11 м.
ПРИМЕНЕНИЕ
Сегодня минерал «гипс» — это в основном сырье для производства α-гипса и β-гипса. β-гипс (CaSO 4 ·0,5H 2 O) — порошкообразный вяжущий материал, получаемый путём термической обработки природного двухводного гипса CaSO 4 ·2H 2 O при температуре 150-180 градусов в аппаратах, сообщающихся с атмосферой.
Продукт измельчения гипса β-модификации в тонкий порошок называется строительным гипсом или алебастром, при более тонком помоле получают формовочный гипс или, при использовании сырья повышенной чистоты, медицинский гипс.
При низкотемпературной (95-100 °C) тепловой обработке в герметически закрытых аппаратах образуется гипс α-модификации, продукт измельчения которого называется высокопрочным гипсом.
В смеси с водой α и β-гипс твердеет, превращаясь снова в двуводный гипс, с выделением тепла и незначительным увеличением объема (приблизительно на 1 %), однако такой вторичный гипсовый камень имеет уже равномерную мелкокристаллическую структуру, цвет различных оттенков белого (в зависимости от сырья), непрозрачный и микропористый. Эти свойства гипса находят применение в различных сферах деятельности человека.
Гипс (англ. Gypsum) — CaSO 4 * 2H 2 O
КЛАССИФИКАЦИЯ
| Strunz (8-ое издание) | 6/C.22-20 |
| Nickel-Strunz (10-ое издание) | 7. CD.40
|
| Dana (7-ое издание) | 29.6.3.1 |
| Dana (8-ое издание) | 29.6.3.1 |
| Hey’s CIM Ref. | 25.4.3 |
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Цвет минерала | бесцветный переходящий в белый, часто бывает окрашен минералами-примесями в жёлтый, розовый, красный, бурый и др.; иногда наблюдается секториально-зональная окраска или распределение включений по зонам роста внутри кристаллов; бесцветный во внутренних рефлексах и напросвет. |
| Цвет черты | белый |
| Прозрачность | прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный |
| Блеск | стеклянный, близкий к стеклянному, шелковистый, перламутровый, тусклый |
| Спайность | весьма совершенная легко получаемая по {010}, почти слюдоподобная в некоторых образцах; по {100} ясная, переходящая в раковистый излом; по {011}, дает занозистый излом {001} |
| Твердость (шкала Мооса) | 2 |
| Излом | ровный, раковистый |
| Прочность | гибкий |
| Плотность (измеренная) | 2. 312 — 2.322 г/см 3
|
| Радиоактивность (GRapi) | 0 |
У многих людей, неискушенных в ремонтно-строительных делах, нередко возникает вопрос: чем отличаются такие строительные материалы, как гипс и алебастр? И почему на мешках написано сверху «гипс строительный», а снизу – «алебастр»?
Для того чтобы не теряться в терминах, нужно разобраться, чем на самом деле являются гипс и алебастр, есть ли между ними различия и, если есть, – то какие.
Гипс – происхождение, применение
Гипсом называют сухой состав, изготовленный на основе природного минерала – гипсового камня. Минерал представляет собой двуводный сульфат кальция – CaSO4·2h3O с примесями в виде оксидов кремния, алюминия и железа.
Гипс является минералом осадочного происхождения. В природе чаще всего встречается в виде вытянутых призмовидных кристаллов, хотя иногда формируется в виде плотных таблеточных или чешуйчатых агрегаций. Минерал довольно мягкий, легко поддается помолу.
Крупные месторождения гипсового камня располагаются в таких странах, как Иран, США, Канада, Турция, Испания. В России залежи этой породы находятся в Прикамье и Поволжье, Татарстане, на западных склонах Уральских гор и в Краснодарском крае.
Из природного минерала получают вяжущее вещество – собственно, тот гипс, который мы все и знаем. Это порошок белого, кремового или сероватого цвета (зависит от имеющихся примесей), который при затворении водой превращается в пластичную массу, довольно быстро твердеющую на воздухе.
Способ применения молотого гипса зависит от того, для чего именно его планируют использовать:
- «сырой» гипс используют в медицине для фиксации переломов, а также в сельском хозяйстве – рассыпают на полях для нормализации кислотности почвы;
- в виде «строительного гипса» он применяется при проведении ремонтных и отделочных работ, для производства стеновых плит и блоков, карнизов, лепнины.
Также минерал широко используется в бумажной и химической промышленности: при производстве цемента, серной кислоты, глазурей и красок.
Природный гипс бывает волокнистым и зернистым. Для производства алебастра используют мелкозернистый гипс – алебастр. Строительный алебастр имеет более тонкий помол и представляет собой все тот же сульфат кальция, но не двуводный, а полуводный – CaSO4·0,5h3O. Его получают путем обжига измельченного природного алебастра при температуре до 180 градусов.
Таким образом, тот алебастр, который мы приобретаем в строительном магазине, в широком понимании является гипсом, но не всякий гипс можно назвать алебастром.
Строительный гипс имеет следующие характеристики:
- Плотность (истинная) составляет 2,6 – 2,76 г/куб. см. При этом в рыхлонасыпном виде плотность составляет 0,85 – 1,15 г/куб. см, а в уплотненном – 1, 245 – 1,455 г/куб. см.
- Изделия из гипса имеют высокую огнестойкость – они разрушаются только после 6-8 часового воздействия высокой температуры. Конструкции выдерживают нагрев до 600-700 градусов без разрушения.
- Прочность при сжатии строительного гипса составляет 4-6 МПа, высокопрочного гипса – 15-40 МПа.
- Гипс и изделия из него плохо проводят тепло, коэффициент его теплопередачи в интервале температур от 15 до 45 градусов составляет всего 0,259 ккал/м·град/час.
- Скорость высыхания. После смешивания с водой гипсовый раствор начинает схватываться уже через 4 минуты и в течение следующего получаса он полностью застывает. Поэтому работать таким раствором нужно очень быстро.
Марки и свойства строительного гипса
Нормативным документом, регламентирующим свойства и качество строительных гипсовых вяжущих, является ГОСТ 125-79. Промышленность производит алебастр 12 марок, различающихся перелом прочности на сжатие.
Показатели приведены в таблице:
| Марка гипса | Предел прочности образцов-балочек размером 40×40×160 мм в возрасте 2 часа, МПа, не менее | |
| сжатие | изгиб | |
| Г-2 | 2 | 1,2 |
| Г-3 | 3 | 1,8 |
| Г-4 | 4 | 2,0 |
| Г-5 | 5 | 2,5 |
| Г-6 | 6 | 3,0 |
| Г-7 | 7 | 3,5 |
| Г-10 | 10 | 4,5 |
| Г-13 | 13 | 5,5 |
| Г-16 | 16 | 6,0 |
| Г-19 | 19 | 6,5 |
| Г-22 | 22 | 7,0 |
| Г-25 | 25 | 8,0 |
Важным показателем является срок схватывания вяжущего.
В зависимости от него различают следующие виды строительного гипса:
- А – быстротвердеющий (начало не ранее 2 мин., конец – не позднее 15 мин.).
- Б – нормальнотвердеющий (начало схватывания не ранее 6 мин., конец – не позднее 30 мин.).
- В – медленно твердеющий (начало схватывания не ранее 20 мин., окончание – не нормируется).
Степень помола также нормируется:
Таким образом, по марке вяжущего можно определить все его основные характеристики.
К примеру, на мешке указано: Г-6 В II.
Это означает, что перед нами материал со следующими характеристиками:
- прочность не менее 6 и не более 7 МПа;
- медленно твердеющий;
- среднего помола.
Разновидности гипса
Гипсовые вяжущие используются не только чистом виде, но и с различными добавками, позволяющими менять их свойства.
В настоящее время в продаже можно встретить гипс следующих разновидностей:
- Строительный – для производства гипсовых стройматериалов и для проведения штукатурных работ.
Такой материал хорош тем, что не образует трещин при высыхании. Часто в него добавляют известь, что придает смеси пластичность. Материал в основном используют для внутренней отделки сухих помещений. - Высокопрочный – вяжущее с крупными кристаллами, обеспечивающими конечному изделию меньшую пористость и, соответственно, большую прочность. Данный материал используют для устройства несгораемых перегородок, форм для производства фаянсовых и фарфоровых сантехнических изделий. Также его применяют в травматологии и стоматологии.
- Полимерный гипс – вяжущее с добавлением полимеров. Часто применяется с травматологии. Повязки с таким гипсом гораздо легче обычных гипсовых, позволяют коже дышать, не боятся влаги, проницаемы для рентгеновских лучей (позволяют контролировать процесс сращивания костей).
- Скульптурный – самый высокопрочный гипс, практически не содержащий примесей. Материал имеет высокую степень белизны и используется для изготовления статуэток. Скульптур, сувениров, а также в автомобильной и авиационной промышленности.
Это вяжущее является основой сухих шпаклевочных смесей. - Акриловый гипс – получается при добавлении в вяжущее водорастворимой акриловой смолы. Внешне практически неотличим от обычного гипса, но гораздо легче. Благодаря этому его часто используют для потолочной лепнины. Материал морозостоек и имеет низкое водопоглощение, поэтому может быть использован для работы на фасадах зданий.
Таким образом, алебастр является одной из разновидностей гипса, которую в основном используют в строительстве. Он имеет большую твердость, чем природный гипс, но менее широкое применение.
Введение
Материалы на основе гипса имеют различное назначение в стоматологической практике. К ним относятся:
Модели и штампики;
Оттискные материалы;
Литейные формы;
Огнеупорные формовочные материалы;
Модель — это точная копия твердых и мягких тканей полости рта пациента; модель отливают по оттиску анатомических поверхностей полости рта, и впоследствии ее используют для изготовления частичных и полных зубных протезов.
Литейную форму применяют для изготовления зубного протеза из металлических сплавов.
Штампики — это копии или модели отдельных зубов, которые необходимы при изготовлении коронок и мостовидных зубных протезов.
Огнеупорный формовочный материал для изготовления литых металлических зубных протезов — это материал устойчивый к воздействию высоких температур, в котором гипс служит связующим веществом или связкой; такой материал применяется для форм при изготовлении протезов из некоторых литейных сплавов на основе золота.
Химический состав гипса
Состав
Гипс — дигидрат сульфата кальция CaS04 — 2Н20.
При прокаливании или обжиге этого вещества, т.е. нагревании до температур, достаточных для удаления некоторого количества воды, оно превращается в полугидрат сульфата кальция (CaS04)2 — Н20, а при более высоких температурах образуется ангидрит по следующей схеме:
Получение полугидрата сульфата кальция может осуществляться тремя способами, позволяющими получать разновидности гипса различного назначения.
К этим разновидностям относятся: обожженный или обычный медицинский гипс, модельный гипс и супергипс; следует отметить, что эти три вида материала имеют одинаковый химический состав и отличаются только по форме и структуре.
Обожженный гипс (обычный медицинский гипс)
Дигидрат сульфата кальция нагревается в открытом варочном котле. Вода удаляется, и дигидрат превращается в полугидрат сульфата кальция, называемый также обожженным сульфатом кальция или ГЗ-полугидратом. Полученный материал состоит из больших пористых частиц неправильной формы, которые не способны к значительному уплотнению. Порошок такого гипса необходимо смешивать с большим количеством воды для того, чтобы эту смесь можно было применять в стоматологической практике, так как рыхлый пористый материал поглощает значительное количество воды. Обычное соотношение для смешивания — 50 мл воды на 100 г порошка.
Модельный гипс
При нагревании дигидрата сульфата кальция в автоклаве получаемый полугидрат состоит из небольших частиц правильной формы, которые почти не имеют пор.
Такой автоклавированный сульфат кальция называют а-полугидратом. Благодаря непористой и регулярной структуре частиц, этот вид гипса дает более плотную упаковку и требуется меньшее количество воды для смешивания. Соотношение при смешивании — на 20 мл воды 100 г порошка.
Супергипс
При производстве этой формы полугидрата сульфата кальция дигидрат подвергается кипячению в присутствии хлорида кальция и хлорида магния. Эти два хлорида действуют как дефлоккулянты, препятствуя образованию хлопьев в смеси и способствуя разделению частиц, т.к. в противном случае частицы имеют тенденцию к агломерации. Частицы получаемого полугидрата по сравнению с частицами автоклавированного гипса еще более плотные и гладкие. Супергипс смешивается в соотношении — на 100 г порошка 20 мл воды.
Применение
Обычный обожженный или медицинский гипс используется как материал общего применения, главным образом в качестве основания моделей и самих моделей, поскольку он дешевый и легко обрабатывается.
Расширение при затвердевании (см. ниже) не имеет существенного значения при изготовлении таких изделий. Такой же гипс применяется в качестве оттискного материала, а также в составах огнеупорных формовочных материалов на гипсовом связующем, хотя для такого использования рабочее время и время затвердевания, а также расширение при затвердевании тщательно контролируется путем введения различных добавок.
Автоклавированный гипс применяют для изготовления моделей тканей полости рта, в то время как более прочный супергипс — для изготовления моделей отдельных зубов, называемых штампиками. На них моделируют различные виды восстановлений из воска, по которым затем получают литые металлические протезы.
Процесс затвердевания
При нагревании гидрата сульфата кальция для удаления некоторого количества воды образуется в значительной степени обезвоженное вещество. Как следствие этого, полугидрат сульфата кальция способен реагировать с водой и превращаться обратно в дигидрат сульфата кальция по реакции:
Полагают, что процесс затвердевания гипса происходит в следующей последовательности:
1.
Некоторое количество полугидрата сульфата кальция растворяется в воде.
2. Растворенный полугидрат сульфата кальция вновь вступает в реакцию с водой и образует дигидрат сульфата кальция.
3. Растворимость дигидрата сульфата кальция очень низкая, поэтому образуется перенасыщенный раствор.
4. Такой перенасыщенный раствор нестабилен, и дигидрат сульфата кальция выпадает в осадок в виде нерастворимых кристаллов.
5. Когда кристаллы дигидрата сульфата кальция выпадают в осадок из раствора, следующее дополнительное количество полугидрата сульфата кальция опять растворяется, и этот процесс продолжается до тех пор, пока не растворится весь полугидрат. Рабочее время и время затвердевания
Материал необходимо смешивать и заливать в форму до окончания рабочего времени. Рабочее время для различных продуктов разное и выбирается в зависимости от конкретного применения.
Для оттискного гипса рабочее время составляет всего 2-3 минуты, в то время как для огнеупорных формовочных материалов на гипсовом связующем оно достигает 8 минут.
Короткое рабочее время связано с коротким временем затвердевания, так как оба эти процесса зависят от скорости реакции. Следовательно, если обычно рабочее время для оттискного гипса находится в пределах 2-3 минут, то время затвердевания для огнеупорных гипсовых формовочных материалов может изменяться от 20 до 45 минут.
Материалы для изготовления моделей имеют такое же рабочее время, как и оттискной гипс, но время их затвердевания несколько дольше. Для оттискного гипса время твердения равно 5-ю минутам, тогда как для автоклавированного или модельного гипса оно может длиться до 20 минут.
Изменение манипуляционных свойств или рабочих характеристик гипса можно получать путем ввода различных добавок. Добавки, которые ускоряют процесс затвердевания, это порошок самого гипса — дигидрата сульфата кальция (20%), лимоннокислый калий и бура, которые препятствуют образованию кристаллов дигидрата. Эти добавки также влияют на размерные изменения при затвердевании, как будет упомянуто ниже.
Различные манипуляции при работе с системой порошок-жидкость также влияют на характеристики затвердевания. Можно изменить соотношение порошок-жидкость, и при добавлении большего количества воды время затвердевания увеличится, поскольку времени для получения насыщенного раствора потребуется больше, соответственно больше времени будет нужно для выпадения в осадок кристаллов дигидрата. Увеличение времени перемешивания смеси шпателем приводит к уменьшению времени затвердевания, поскольку при этом может возникнуть разрушение кристаллов по мере их формирования, следовательно, образуется больше центров кристаллизации.
Клиническое значение
Увеличение времени перемешивания гипса шпателем приводит к уменьшению времени затвердевания и увеличению расширения материала при затвердевании.
Повышение температуры оказывает минимальное действие, поскольку ускорение растворения полугидрата уравновешивается более высокой растворимостью дигидрата сульфата кальция в воде.
Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт
Гипс строительный — сероватое либо белое порошкообразное вещество тонкого помола.
Получается переработкой природного минерала методом обжига при повышенных температурах.
Производство
Изготавливается строительный гипс способом дробления естественных материалов с последующей переработкой в автоклавах. Для достижения нужной фракции материал проходит сушку и помол в шаровых мельницах.
Получение строительного гипса основано на уникальной способности вещества к выделению влаги из кристаллической решетки при нагревании до 140 о С. При достаточно незначительных температурных воздействиях нагреванием получают алебастр.
Разновидности
Существует несколько разновидностей гипса, которые находят широчайшее применение в сфере строительства и ремонта:
- Высокопрочный — схож по составу с обычным строительным гипсом, однако строительная фракция отличается более мелкой кристаллической структурой. Высокопрочный гипс, благодаря наличию крупных кристаллов, обладает меньшей пористостью и высокой прочностью.
- Полимерный — применяется при выполнении мелких ремонтных работ.
Хорошо знакомы с материалом врачи-травматологи, которые нередко используют вещество для наложения повязок при переломах. - Целлакастовый — отличается податливой вязкой структурой. Эффективен при необходимости заделки мелких полостей в горизонтальных и вертикальных поверхностях.
- Скульптурный — отличается наивысшей прочностью. Практически не содержит примесей и обладает естественной белизной. Используют преимущественно для заливки форм, изготовления скульптур, статуэток, фаянсовой продукции.
- Акриловый — производится путем соединения минерала с водорастворимой акриловой смолой. Застывшая субстанция во многом напоминает гипс строительный, однако является более легким материалом.
Свойства строительного гипса
Качества всех гипсовых основ отличаются некоторой схожестью. Поэтому строительную фракцию можно считать эталоном для всех разновидностей материала.
Гипс строительный характеристики имеет следующие:
- Отличается плотной мелкозернистой структурой.
- Быстро схватывается и затвердевает. На приобретение плотной консистенции после закладки смеси уходит порядка пяти минут. Полностью схватывается материал примерно через полчаса.
- Выдерживает влияния высочайших температур. Без разрушительных последствий гипс можно нагревать до 600-700 о С. При контакте с открытым пламенем деструктивные проявления становятся видны лишь после 6-7 часов.
- Свойства гипса строительного позволяют ему противостоять существенным механическим воздействиям. Во время теста на сжатие материал демонстрирует прочность от 4 до 6 Мпа. У хорошо просушенных фракций показатели прочности в несколько раз выше.
- Гипс отличается низким показателем теплопроводности, что позволяет его использовать при выполнении широкого ряда работ.
Строительный гипс: применение
Материал входит в число основных компонентов для изготовления большинства распространенных строительных смесей: шпатлевок, наливных полов, штукатурки и т.п.
Широко применяется гипс в индустрии по производству фарфоровых и керамических изделий.
Здесь материал становится актуален в основном при необходимости изготовления форм, макетов, всевозможных моделей.
В промышленной сфере из гипса производят изделия для тампонирования и изоляции нефтяных скважин, а также изготавливают декоративные плиты, вентиляционные решетки.
Применяют материал в сфере изготовления строительных материалов: гипсокартона, перегородочных плит, пазогребневых изделий, гипсобетонных блоков. Но наибольшее распространение гипс строительный приобрел в индустрии производства быстротвердеющих легковыравнивающихся пластичных масс. Используются данные вещества при монтаже напольных, потолочных, настенных покрытий, при необходимости заделки швов, трещин и неровностей.
Приготовление смеси
Чтобы подготовить материал к использованию, потребуется сухая гипсовая основа и вода. Смешивать данные компоненты следует до достижения густоты, которая соответствует выполнению конкретных задач. Например, для заделки крупных углублений в вертикальных поверхностях лучше уменьшить количество воды при подготовке гипсовой смеси.
Процесс приготовления материала во многом схож с замешиванием клея для оклейки обоев. Вместительная емкость наполняется холодной водой, при постоянном неспешном помешивании засыпается сухая основа.
Следует понимать, что в полужидком, податливом состоянии материал находится не более 15 минут. Поэтому рекомендуется готовить смесь в небольших количествах под выполнение каждой конкретной задачи.
Подмешивание сухой основы в емкость после застывания предыдущей смеси с добавлением воды не является возможным, так как при этом гипс потеряет изначальные свойства. Несколько продлить время схватывания гипсовой массы без потери качества можно: для этого следует предварительно добавить в смесь небольшое количество обойного клея.
Хранение
Как и цемент, хранить гипс рекомендуется в водонепроницаемых полиэтиленовых мешках в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Однако даже при соблюдении всех требований к хранению материала со временем его свойства утрачиваются. Поэтому после истечения гарантийного срока применения материал стоит лишний раз испытать на пригодность.
Чтобы проверить качество гипса после длительного хранения, достаточно взять около 100 граммов материала, после чего растворить его в воде до образования консистенции не гуще сметаны. Образованную массу необходимо уложить на стекло либо листовой металл и определить время, которое уходит на полное застывание с момента приготовления смеси. Данный показатель должен соответствовать данным, указанным в технической документации материала. Отрезок времени, что необходим для застывания материала разных торговых марок, несколько отличается.
Гипс известен еще с древности, но до сих пор не потерял своей популярности, даже многие современные материалы не могут составить ему конкуренцию. Он используется в строительной, фарфорофаянсовой, керамической, нефтяной промышленности и в медицине.
Описание строительного материала
Гипс вырабатывают из гипсового камня. Для получения гипсового порошка камень обжигают во вращающихся печах и затем перемалывают до образования порошка.
Более всего гипс распространен в строительстве.
Стены, оштукатуренные гипсовым раствором, способны поглощать излишнюю влагу и отдают ее при чересчур сухом воздухе.
Формула гипса
Название гипс произошло от греческого слова gipsos. Это материал относится к классу сульфатов. Его химическая формула СаSO4?2h3O.
Имеется две разновидности гипса:
- Волокнистый — селенит;
- Зернистый – алебастр.
Фото разновидностей гипса
Селенит Алебастр
Технические характеристики и свойства
У всех гипсовых смесей технические характеристики имеют большое сходство, остановимся на свойствах и особенностях строительного гипса.
К ним относятся:
- Плотность. Гипс имеет плотную мелкозернистую структуру. Истинная плотность составляет 2,60-2,76 г/см?. В рыхлонасыпанном виде он имеет плотность — 850-1150 кг/м?,а в уплотненном виде плотность составляет — 1245-1455 кг/м?.
- Сколько сохнет.
К преимуществам гипса относится быстрая схватка и затвердение. Гипс схватывается на четвертой минуте после замешивания раствора, а спустя полчаса он полностью застывает. Поэтому готовый гипсовый раствор требуется немедленно израсходовать. Чтобы замедлить схватывание, в гипс добавляют водорастворимый животный клей. - Удельный вес. Удельный вес гипса измеряется в кг/м? в системе МКГСС. Так как отношение массы равняется к занимаемому им объему, удельный, объемный и насыпной вес гипса получается примерно одинаковый.
- Какую температуру выдерживает (t плавления ). Гипс можно нагреть до t 600- 700°С без разрушения. Огнестойкость изделий из гипса высокая. Их разрушение происходит лишь через шесть — восемь часов после воздействия высокой температуры.
- Прочность. Строительный гипс при сжатии имеет прочность 4-6 МПа, высокопрочный — от 15 до 40 МПа и более. У хорошо высушенных образцов прочность в два — три раза выше.
- ГОСТ.
Государственный стандарт гипса 125-79 (СТ СЭВ 826-77).
- Теплопроводность. Гипс является плохим проводником тепла. Его теплопроводность 0.259 ккал/м град/час в интервале от 15 до 45°С.
- Растворимость в воде. Растворяется в небольших количествах: в 1 литре воды при 0° растворяется 2,256 г, при 15°- 2,534 г, при 35°- 2,684 г; при дальнейшем нагревании растворимость опять уменьшается.
На видео рассказывается про строительный гипс, как можно улучшить его свойства, придав дополнительную прочность:
Разновидности гипса
Гипс имеет наибольшее разнообразие объектов применения среди других вяжущих материалов. Он позволяет сэкономить на других материалах. Существует множество разновидностей гипса.
Строительный
Его применяют для производства гипсовых деталей, перегородочных плит для штукатурных работ. Работы с гипсовым раствором надо проводить за очень короткое время– от 8 до 25 минут, оно зависит от вида гипса. За это время его надо полностью израсходовать. При начале твердения гипс уже набирает около 40% конечной прочности.
Так как при твердении на гипсе не образуются трещины, при замешивании раствора с известковым раствором, который придает ему пластичность, можно не добавлять различные заполнители. В связи с короткими сроками схватывания в гипс добавляют замедлители твердения. Строительный гипс уменьшает трудоемкость и затраты на строительство.
На месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней.
Высокопрочный
По химическому составу высокопрочный гипс схож со строительным. Но у строительного гипса более мелкие кристаллы, а у высокопрочного – крупные, поэтому он имеет меньшую пористость и очень высокую прочность.
Изготавливают высокопрочный гипс с помощью термической обработки в герметичном аппарате, куда помещают гипсовый камень.
Сфера применения высокопрочного гипса обширна. Из него приготавливают различные строительные смеси, строят несгораемые перегородки. Также из него делают различные формы для производства фарфоровых и фаянсовых сантехнических изделий.
Высокопрочный гипс используют в травматологии и стоматологии.
Полимерный
С синтетическим полимерным гипсом больше знакомы ортопеды-травматологи, на его основе выпускаются гипсовые бинты для наложения повязок при переломах.
Преимущества полимерных гипсовых повязок:
- в три раза легче обычных гипсовых;
- легко накладываются;
- позволяют коже дышать, так как имеют хорошую проницаемость;
- устойчивы к влаге;
- позволяют контролировать сращение костей, так как проницаемы для рентгеновских лучей.
Целлакастовый
Из этого гипса также делаются бинты, их структура позволяет растягивать бинт во всех направлениях, поэтому из него можно делать очень сложные повязки. Целлакаст имеет все свойства полимерного бинта.
Скульптурный или формовочный
Это наиболее высокопрочный гипс, в нем не содержатся никакие примеси, он имеет высокую природную белизну. Используют его для изготовления форм для скульптур, гипсовых статуэток, лепки сувениров, в фарфорово-фаянсовой, авиационной и автомобильной промышленности.
Это основной компонент сухих шпаклевочных смесей. Формовочный гипс получают из строительного, для этого его дополнительно просеивают и размалывают.
Известен уже несколько веков, в наше время он все еще остается актуальным. Наиболее распространены розетки их гипса, их легко изготовить своими руками.
Акриловый
Акриловый гипс производится из водорастворимой акриловой смолы. После застывания он внешне похож на обычный гипс, но значительно легче. Из него делают лепнину на потолке и другие декоративные детали.
Акриловый гипс морозостойкий, имеет небольшое влагопоглощение, поэтому его можно использовать для отделки фасадов здания, создавая интересные дизайнерские решения.
Работать с акриловым гипсом очень просто. Если в раствор добавить немного мраморной крошки или алюминиевой пудры или другие инертные наполнители, изделия из акрилового гипса будут очень напоминать мраморные или металлические.
Так выглядит акриловый гипс
Полиуретановый
Гипсовую лепнину также можно делать из полиуретанового или полистирольного гипса.
Стоит он значительно дешевле обычного гипса, а по своим качествам почти ничем не отличается от него.
Белый
С помощью белого гипса заделывают швы, трещины, изготавливают лепнину и проводят другие виды строительно-ремонтных работ. Он имеет совместимость с различными видами строительных материалов. Время твердения белого гипса 10 мин.
Мелкозернистый
Гипс мелкозернистый также называют просвечивающим. Им заполняют швы, соединения в плитах и т.д.
Жидкий
Жидкий гипс –приготовляют из гипсового порошка.
Его готовят по следующей технологии:
- Наливают воду в необходимом количестве.
- Насыпают гипс и тут же перемешивают.
- Густоту раствора можно делать различную. Для заливки форм делается жидкий раствор
Водостойкий (влагостойкий)
Водостойкий гипс получают при обработке сырья по специальной технологии. Чтобы улучшить свойства гипса в него добавляют барду – отход производства этилового спирта.
Огнеупорный
Гипс – негорючий материал негорючий, но гипсокартонные листы, изготавливаемые из него достаточно горючие. Чтобы придать им пожаростойкость, применяют пазогребеневый гипс. Применяют его везде, где требуется повысить огнеупорность.
Архитектурный
Архитектурный гипс не содержит токсичных компонентов, он очень пластичный. Его кислотность аналогична кислотности человеческой кожи. Классическая лепка из архитектурного гипса очень нравится дизайнерам, спрос на нее очень большой.
Требует определенных знаний, поэтому вначале следует внимательно изучить особенности такой работы, а лишь затем переходить к практике.
Марки
Маркировка гипса осуществляется после проведения испытаний стандартных образцов палочек на изгиб и сжатие через два часа после их формования. По ГОСТу 129-79 установлено двенадцать марок гипса, имеющих показатели прочности от Г2 до Г25.
Заменитель гипса
Аналогом гипса является мелкодисперсный порошок серовато белого цвета – алебастр. Он также популярен в строительстве. Алебастр получают из природного двуводного гипса, методом термической обработки при температуре от 150 до 180 ?С. Внешне алебастр и гипс ничем не отличаются друг от друга.
Алебастром оштукатуривают стены и потолки при невысокой влажности в помещении. Из него выпускают гипсовые панели.
Чем отличается гипс от алебастра
Гипс и алебастр имеют следующие отличия:
- Алебастр более ограничен в применении, так как ему используют только в строительной сфере. Гипс используют также в медицине.
- Алебастр моментально высыхает, поэтому без добавки специальных веществ он не пригоден.
- Гипс – более безопасен для окружающей среды и здоровья человека.
- Алебастр имеет большую твердость, чем гипс.
Природный гипс, Природные гипсовые камни, Экспортеры природного морского гипса
Гипс (CaSO 4 . 2 H 2 O) природный минерал, добываемый из месторождений, образованных древними морское дно в качестве сырья, белое в чистом виде, но обычно серое, желтое, красный или коричневый из-за примесей.
Безводная форма (CaSO 4 ), ангидрит, распространена. Мы внесены в список самых лучших INNatural Gypsum Импортеров и Экспортеров из Индии. Применение
Гипс имеет множество промышленных применений в сыром или кальцинированном виде,
особенно в строительной отрасли.Использование сырья
Гипс в основном используется в качестве:
- замедлителя схватывания портландцемента
- удобрения или кондиционера почвы
- минерального наполнителя
- окислителя в производстве стекла или других промышленных применениях.
Большая часть гипса кальцинируется и используется в производстве гипса. продукты. Стеновые панели и штукатурка требуют содержания гипса больше, чем 85%, хотя производители предпочитают минимум 94–95% наряду с белизной в цвете. Основными потребителями гипса в настоящее время являются цемент Промышленность.По весу примерно от 4% до 6% гипса в измельченном состоянии составляет используется на производстве портландцемента после смешивания с цемент/клинкер.
Гипс действует как замедлитель схватывания и контролирует время схватывания.
цемента. Гипс, импортированный из Ирана
Природный гипс является одним из самых высококачественных и стойких
материал доступен для импорта и экспорта. Натуральный гипс имеет адекватную
белизна, высокая чистота, а также низкая стоимость, что делает его
абсолютно применимо для белых цементов, а также для гипса
производство и для цементной промышленности все вместе.Еще один
важным качеством, отличающим натуральный гипс от других, является его
твердость, которая меньше по сравнению с другими источниками и позволяет различать
промышленности, чтобы легко измельчать одно и то же для переработки в конечный продукт
что, в свою очередь, приводит к снижению энергопотребления при производстве
отрасли.
Индийские производители цемента, особенно расположенные в Центральной, Восточной и
Южная Индия зависит от импорта высококачественных натуральных
Гипс, в основном из Таиланда и Султаната Оман.Но Таиланд
правительство принимает меры по повышению отпускной цены на гипс
перед остановкой экспорта, что должно поднять цену на гипс до уровня
около расчетной будущей цены импорта в размере 33 долларов США за тонну из
Текущая цена FOB составляет около 16,50 долларов США за тонну.
Существенная цена
увеличение может идти вразрез с соглашениями, заключенными Всемирной торговой
Организации (ВТО), членом которой является Таиланд, и в данном случае
У правительства Таиланда будет только один вариант: остановить экспорт гипса на
самая ранняя возможность позаботиться о многолетнем местном
потребности потребления.Цены FOB на гипс из Султаната Оман также изменились.
значительно вырос до 16-17 долларов США за тонну в последний период, что
очень высока по сравнению с Ираном.
Учитывая вышеизложенную ситуацию, Иран является одной из горячих точек для импорт качественного природного гипса, особенно для цементных заводов в запад Индии. Artha Mineral Resources — один из очень немногих трейдеров. у которых есть возможность получать природный гипс непосредственно из шахты владельцы в Иране избегают каких-либо посреднических наценок, что делает его очень экономичная покупка для своего покупателя.
Гипс | Primasonics — Primasonics International Ltd
Что такое гипс?
Химически известный как «дигидрат сульфата кальция», гипс (CaSO4·2h3O) представляет собой мягкий сульфатный минерал, содержащий кальций, серу, связанные с кислородом и водой.
Он является побочным продуктом испарения озерной и морской воды и в своей естественной форме встречается в осадочных горных породах.
Этот нетоксичный материал использовался в строительной отрасли еще в Древнем Египте и до сих пор широко распространен, особенно в таких странах, как Испания, Англия, Турция, Россия и США.
Гипс используется в основном для создания сухих стен, штукатурки и гипсокартона. Он также используется в качестве основы для цемента; обрабатывать сельскохозяйственную почву; и даже в тофу. Камень добывается или добывается, затем измельчается и измельчается в мелкий растворимый порошок. В процессе, называемом прокаливанием, гипсовый порошок нагревается примерно до 350 градусов по Фаренгейту, удаляя три четверти химически связанной воды. Обожженный гипс, или полугидрат, становится основой для гипсовой штукатурки, гипсокартона и других изделий из гипса.
Эффективной альтернативой природному гипсу является поверхностный гипс (ДДГ), который является побочным продуктом очистки дымовых газов на электростанциях, работающих на ископаемом топливе.
С какими проблемами сталкивается гипсовая промышленность?
Состав добываемого гипса варьируется от региона к региону, и, как следствие, проблемы обработки гипса могут различаться. В конечном счете, это абразивный, тяжелый и изменчивый материал, с которым трудно обращаться. Одной из проблем, возникающих в гипсовой промышленности, является хранение и транспортировка синтетического гипса.Другие проблемы включают в себя:
Проблемы с потоком
Цементные заводы могут испытывать серьезные проблемы с расходом и эксплуатацией бункера для гипса. Эти проблемы с потоком значительно влияют на производительность, создают проблемы с ведением хозяйства и безопасностью и требуют ограниченного количества доступной рабочей силы, чтобы тратить значительное время на устранение проблемы.
Высокий уровень влажности
Поскольку обработка гипса обычно представляет собой многоэтапный процесс, очень важно обеспечить достижение правильного уровня влажности на каждом этапе.
Конечная цель укладки гипса на поддоны состоит не только в создании однородной смеси, но и в обеспечении удаления влаги из продукта. Поэтому, если уровень влажности не контролируется эффективно, конечные результаты будут менее чем желательными.
Наращивание и комкование Естественная способность гипса
затвердевать в форме цемента может затруднить его удаление из оборудования. Если их не лечить, отложения и комки гипса в конечном итоге приведут к износу движущихся частей и приведут к проблемам с техническим обслуживанием технологического и погрузочно-разгрузочного оборудования.Для противодействия этой проблеме рекомендуется последовательное удаление скопившегося материала.
Отказ оборудования
Дорогостоящие простои объекта и отказ дорогостоящего оборудования — все это результаты необслуживаемых устройств. Тем не менее, превентивный характер акустических очистителей Primasonics может помочь свести к минимуму отказы оборудования и сократить количество необходимых ремонтов.
Как Primasonics может решить проблемы на гипсовых заводах?
Гипсовая промышленность стала одним из первых секторов промышленности, в которых были установлены акустические очистители Primasonics — ряд устройств, которые предотвращают накопление материала и способствуют максимальному потоку материала.С тех пор наши акустические очистители устанавливались во все большее число приложений, в том числе:
Нанесение акустического очистителя на верхнюю часть силоса или смесителя устраняет образование наростов на боковых стенках. Аналогичным образом, установка акустического очистителя на выходе из силоса гарантирует, что предотвращается образование мостов и достигается максимальный поток на выходе.
Преимущества акустической очистки
За прошедшие годы технология промышленной очистки добилась больших успехов в разработке более быстрых, простых и эффективных методов очистки.В качестве одного из этих методов акустическая очистка использует очень дифракционные низкочастотные звуковые волны, чтобы охватить большую площадь поверхности, чем другие устройства.
Это означает, что акустические очистители могут очищать поверхности, сохраняя при этом тепловую эффективность и перепад давления.
Вот краткое изложение впечатляющего набора преимуществ Acoustic Cleaner:
- Низкие эксплуатационные расходы
- Низкие требования к обслуживанию
- Отсутствие риска коррозии или эрозии труб во многих областях применения
- Уменьшение количества незапланированных отключений
- Более высокая тепловая эффективность
- Отсутствие затрат на ручную очистку
- Генерация не затронута
- Повышение общей эффективности установки
- Устранены риски для здоровья и безопасности, связанные с отключением
Если на вашем предприятии возникают какие-либо из вышеперечисленных проблем, вполне вероятно, что вашему предприятию может быть полезна установка акустического очистителя.Для получения дополнительной информации, пожалуйста, напишите нам по адресу [email protected]
com
Произошла ошибка при настройке файла cookie пользователя
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка браузера на прием файлов cookie
Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
- Дата на вашем компьютере в прошлом.
Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.
Китайский производитель природного гипса, Гипс, Поставщик природного гипса
Выбранные поставщики, которые могут вам понравиться
Бриллиантовый членТип бизнеса:
Производитель/Завод
Основная продукция:
Кварцевое стекло, керамика, толстопленочная схема
Город/область
Ляньюньган, Цзянсу, Китай
Золотой участникТип бизнеса:
Производитель/Завод
Основная продукция:
Стекловолокно, алюминиевая пена, мат из стекловолокна, дверь из стекловолокна, ровинг из стекловолокна, тканый ровинг, рубленая прядь, бамбуковый пол, панель из металлической пены, бамбуковая доска
Город/область
Цзюцзян, Цзянси, Китай
Золотой участникТип бизнеса:
Производитель/фабрика, торговая компания
Основная продукция:
Reed Diffuser, Reed Diffuser Sticks, Diffuser, Reed Sticks, Rattan Reeds, Rattan Sticks, Difusor, Diffusuer, Reed Difusor, Reed Diffusuer
Город/область
Дунгуань, Гуандун, Китай
Золотой участникТип бизнеса:
Производитель/Завод, Торговая Компания, Группа Корпораций
Основная продукция:
Гипсокартон, Гипсовая потолочная плитка, Гипсокартон, Оцинкованный потолочный каркас, Потолочная плитка, Панели ПВХ, Шовный компаунд, Т-образная сетка, Строительные материалы, Стальной каркас
Город/область
Линьи, Шаньдун, Китай
Бриллиантовый членТип бизнеса:
Производитель/фабрика, торговая компания
Основная продукция:
Стоматологическая установка, наконечник, светодиодная полимеризационная лампа, стоматологический скейлер, безмасляный воздушный компрессор, стерилизатор, стоматологическая турбина, микромотор, стул стоматолога, складной стул
Город/область
Фошань, Гуандун, Китай
(PDF) Использование отходов фосфогипса и природного гипса при стабилизации самана
связи получения природных стабилизационных материалов, ПГ
может быть использован как альтернативный стабилизационный материал.
Огромный объем неиспользованного PG может быть повторно использован путем
комбинирования летучей золы, извести и портландцемента в строительной
промышленности. Однако за последние 10 лет в связи с присутствием в PG радионуклидов
возникли экологические проблемы. PG содержит встречающуюся в природе радиоактивность
и
226
Ra является основным источником радиоактивности. PG, активность которого превышает
370 Бк кг
1
(10 пКи г
1
) радиоактивности, был запрещен
для всех видов использования Агентством по охране окружающей среды
7 900 с тех пор, как Агентство по охране окружающей среды
7 900.EPA пересмотрело стандарт, чтобы разрешить использование
, но безопасный предел был установлен на уровне 10 пКи g
1
, а международный предел, установленный Европейской атомной комиссией
(Евратом), составляет 500 Бк кг
1
(13,5 пКи г
1
) [12,13].
Нет единого мнения относительно безопасного предела радиационного облучения из-за PG. Фосфатная промышленность
искала различные способы уменьшения размеров штабелей PG
.Исследователи также искали новые области применения
PG, поскольку исследования показали, что было бы
более экологически безопасным использовать побочные продукты, а не выбрасывать их на свалку.
В современном мире постоянно растет спрос на
строительство из-за роста населения и нехватки
строительных материалов. Утилизация различных промышленных
отходов, таких как
фосфогипс, не только решает экологические проблемы, но и обеспечивает новый ресурс для
строительной отрасли.
2. Материалы
В данном исследовании проведено сравнительное исследование по
с использованием отходов фосфогипса (ФГ) и природного гипса
(НГ) в качестве стабилизирующего материала при производстве образцов самана
. Для этих целей в производстве самана
был выбран местный грунт, полученный из района Чагис
города Балыкесир.
Испытания проводились на выбранном грунте adobe
согласно соответствующему турецкому стандарту [14]. Свойства
глинистого грунта приведены в табл. 1.Выбранный глинобитный грунт
имеет предел текучести 56,41 % и индекс пластичности
20,70 % и, следовательно, может быть классифицирован как грунт А-7-
5 по системе AASHTO [15]. Оптимальное содержание воды
для грунта без стабилизации составило
, полученное с использованием стандартной формы Проктора, и составило
37,70%, а максимальная сухая масса составила 13,64 кН/м
3
.
PG, использованный в исследовании, был получен в качестве побочного продукта в процессе
производства фосфорной кислоты из фосфатных пород
на заводе удобрений Bandirma-Turkey.Химические составы отходов фосфогипса
и природного гипса
представлены в табл. 2. Удельный вес ПГ 2,89,
оптимальная влажность 13%, максимальная плотность
в сухом состоянии 14,70 кН/м
3
на основе стандартного пакета Proctor
.
Максимальный диапазон размеров составляет 0,5–1,0 мм. PG можно
классифицировать как илистую почву, почву A-4 или ML с небольшой пластичностью или без нее. Результаты анализа радиоактивности PG Deater-
, добываемые турецкой ассоциацией атомной энергетики (Cekmece
ядерных исследований и учебного центра)
226
RA:
22 BQ KG
1
,
238
У: 9.0 BQ KG
,
,
,
232
th: 1.0 BQ KG
1
и
40
K: 11 BQ KG1
. Меры, проведенные в отношении радиоактивности
фосфогипса с завода по производству удобрений в Багфасе, позволяют классифицировать его
как слаборадиоактивный материал.
PG хранился в местах хранения остатков на открытом воздухе, и, таким образом,
соответствующее количество PG было высушено на воздухе. Высушенные на воздухе
PG и почву сначала пропускали через сито с размером ячеек 2 мм перед испытаниями
.
Необходимое количество фосфогипса (ФГ) и
природного гипса (НГ) измеряют в процентах от массы сухой почвы
и добавляют в почву. Материалы (грунт + PG и
грунт + NG) сначала смешивали в сухом состоянии в течение 3 мин, затем добавляли контролируемое количество воды
и перемешивали в механической мешалке
в течение 2 мин. Затем смесь помещали
сразу в форму и уплотняли. Количество
воды затворения было определено с учетом предела жидкости
почвы.После выдерживания образцов в течение суток в форме
образцы переформовывали и переворачивали каждые
сут для обеспечения более равномерной сушки.
3. Методы
Проведена серия испытаний по определению прочности на сжатие, на изгиб, размягчение в воде, в сухом состоянии
Таблица 1
AASHTO A-7-5
USCS MH
Пределы Аттерберга
Предел жидкости LL (%) 56.41
Предел пластичности PL (%) 35,71
Индекс пластичности PI (%) 20,70
Гранулометрический состав
Гравий (>4,76 мм) (%) 1,00
Песок (0,074–4,786 мм,0) (0%) 1,00
Песок (0,074–4,786 мм) (0%) 1
глина и ил (<0,074 мм) (%) 81.
00
Proctor Test
Оптимальный содержание воды W
OPT
(%) 37.70
Максимальный сухой вес C
D MAX
(KN / M
3
) 13,64
Удельный вес 2.44
Таблица 2
Химический состав PG и NG
составляющих (%) Химические свойства (%)
PG NG
SIO
2
3,44 0,61
AL
2
O
3
0.88 0.10
Fe
2
O
3
0.32 0.10
0.32 0.10
MgO 37.00
MGO —
SO
3
44.67 46.18
K
2
O- –
Нет
2
О 0.13 0.30
P
2
O
5
0.50 —
F 0.79 —
CAO
Бесплатные
бесплатно
0.81 —
N. Degirmenci / Строительство и строительные материалы 22 (2008) 1220-1224 1221
Гипс для сельскохозяйственного использования в штате Огайо — источники и качество доступных продуктов продается как почвенный «кондиционер» для улучшения почвенной «пахоты».
По сравнению с большинством других богатых кальцием почвенных добавок, таких как известняк, гипс относительно растворим в воде, растворяя до 2 г на литр. Растворимость гипса при его включении или нанесении на поверхность обеспечивает быстрое высвобождение ионов кальция (Ca 2+ ) и сульфата (SO 4 2- ) в почвенный раствор. В частности, поступление растворенной соли и ионов Ca 2+ может уменьшить образование корки на почве (рис. 1) и иным образом улучшить структуру почвы. Агрегация частиц глины, которая помогает формировать и стабилизировать структуру почвы, явно усиливается присутствием кальция на участках глинистого обмена.
| Рисунок 1. Ингибирование появления всходов сои из-за сильного поверхностного образования корки. |
Важно отметить, что чистый гипс не является известковым средством, и его нельзя использовать для повышения рН почвы.
Тем не менее, гипс может снизить токсичность алюминия (Al 3+ ) в кислых почвах и обеспечить питание растений кальцием и серой (S). Некоторые природные и синтетические источники гипса также содержат другие химические соединения, такие как карбонат кальция (сельскохозяйственная известь), оксид кальция (обожженная известь) или гидроксид кальция (гашеная известь).Эти материалы с по обладают эффектом известкования при нанесении на почву, но далее в этой публикации не обсуждаются.
Целями этого информационного бюллетеня являются обзор возможных источников гипса для сельскохозяйственного использования в штате Огайо, а также отчет о результатах химического и минерального анализа репрезентативных образцов.
Источники и минеральный состав гипсовых материалов
Есть несколько возможных источников гипса, доступных в настоящее время для сельскохозяйственного использования в Огайо.К ним относятся:
- Природный гипс, добываемый из геологических месторождений
- Синтетический гипс, полученный как побочный продукт производства электроэнергии
- Вторичный литейный гипс из различных производственных процессов
- Переработанный гипс для гипсокартона
Натуральный гипс Гипс
добывался в течение многих лет при разработке геологических месторождений в северном Огайо, Мичигане и других местах.
Минеральная чистота природных образцов зависит от местной геологии и технологии добычи, используемой на участке.Образцы, полученные из рудников северного Огайо около Порт-Клинтона, состояли преимущественно из гипса, но также содержали доломит [CaMg(CO 3 ) 2 ] и кварц (SiO 2 ) (таблица 1). Небольшие количества кварца не влияют на свойства почвы, в то время как доломит является известкующим агентом и хорошим источником магния (Mg).
| Таблица 1. Минералогический состав образцов гипса. | |
| Источник | Минералы* присутствуют |
| Синтетический гипс 1 | гипс, кварц |
| Природный гипс 2 | гипс, кварц, доломит |
| Литой гипс 3 | гипс, кварц, ангидрит |
| Гипс для гипсокартона 4 | гипс, кварц, портландит, кальцит |
1 Образцы, полученные из W. Станция H. Zimmer в Москве, Огайо, принадлежащая Cinergy Corporation 2 Образцы получены от Kwest Group в Порт-Клинтон, Огайо 3 Образцы получены от Mansfield Plumbing Products, LLC, Мэнсфилд, Огайо 4 Получены образцы от Transfer Services, LLC of Columbus, OH *гипс = CaSO 4 • 2H 2 O, кварц = SiO 2 , доломит = CaMg(CO 3 ) 2 9004, ангидрит = Ca2SO4 , портландит = Ca(OH) 2 , кальцит = CaCO 3 |
|
Синтетический гипс
Синтетический гипс производится на некоторых угольных электростанциях в качестве побочного продукта мер по борьбе с загрязнением.Поправки к Закону о чистом воздухе 1990 г. предписывают электроэнергетическим компаниям устанавливать системы для удаления («очистки») диоксида серы (SO 2 ) из дымовых газов, образующихся при сжигании угля. Полученные материалы называются дымовыми побочными продуктами десульфурации газа (ДДГ).
В зависимости от процесса эти побочные продукты могут иметь различные минеральные составляющие. Процедура принудительного окисления, используемая в лаборатории W.H. Станция Zimmer в Москве, штат Огайо, дает продукт высокой чистоты (таблица 1), и этот материал продается как синтетический гипс.
В процессе, используемом на станции Циммер, дымовые газы сначала подвергаются воздействию суспензии гашеной извести, и сульфит кальция (CaSO 3 • 0,5H 2 O) изначально образуется путем улавливания SO 2 (рис. 2). Затем сульфит кальция окисляется с образованием гипса. В процессе окисления промывка побочного продукта водой удаляет нежелательные химические примеси, такие как бор (B) и ртуть (Hg). Заключительный этап процесса включает частичное удаление воды путем сочетания центрифугирования и вакуумной фильтрации.
Конечный продукт доступен для производства гипсокартона или для применения в сельском хозяйстве. Чтобы быть приемлемым для производства гипсокартона, материал должен иметь менее 600 частей на миллион (частей на миллион) общего количества растворенных твердых веществ в поровой воде и содержание воды менее 15% по весу.
Материал, который не соответствует этим критериям, продается как сельскохозяйственный гипс, и общее количество растворенных твердых веществ является основным критерием для использования материала в сельскохозяйственных целях. Гипс электростанции в Огайо разрешен в качестве удобрения Агентством по охране окружающей среды штата Огайо и контролируется Министерством сельского хозяйства штата Огайо на содержание Ca и S.
Рис. 2. Процесс очистки и производства гипса на станции Zimmer
(рисунок предоставлен CINERGY Corp.).
Литой гипс
Для изготовления некоторых изделий, таких как сантехника, требуются гипсовые слепки или формы. Использованные формы потенциально могут быть измельчены и переработаны для других целей. Переработанный материал, проанализированный для данного отчета, содержал в основном гипс с небольшой примесью минерального ангидрита (табл. 1), вероятно, из-за обезвоживания гипса в процессе литья.Ангидрит (CaSO 4 ) представляет собой сульфат кальция без гидратной воды и обычно похож на гипс при внесении в почву.
Гипс для гипсокартона
Гипсокартон состоит из гипса на тонкой бумажной основе. Ежегодно в Северной Америке производится около 30 миллиардов квадратных футов гипсокартона, и значительное его количество выбрасывается при строительстве домов, офисов и других сооружений. До 25% отходов, образующихся на новых строительных площадках, составляют гипсокартонные материалы.Переработанный гипсокартон, проанализированный в этом исследовании, был полностью получен из новых строительных проектов и регулярно контролируется Министерством сельского хозяйства штата Огайо в качестве удобрения. Образцы содержали кварц, гидроксид кальция [Ca(OH) 2 ] или портландит и карбонат кальция (CaCO 3 ) или кальцит (табл. 1). Гипсокартон для сноса является еще одним возможным источником гипса, но его, вероятно, следует избегать при нанесении на землю из-за потенциального химического загрязнения от краски или других настенных покрытий.
Физические свойства гипсовых материалов
Рисунок 3. Гипс, хранящийся в поле для послеуборочной обработки. |
Стоимость и легкость внесения в почву сильно зависят от таких факторов, как содержание воды, размер частиц и чистота гипсового продукта. Образцы, собранные для этого исследования, включали продукты, взятые непосредственно из источников, а также материалы, хранившиеся в поле для подготовки к внесению в землю (рис. 3).В результате содержание воды значительно варьировало (табл. 2). Содержание воды было постоянно небольшим (<1%) для добытого гипса и переработанного литого материала, ни один из которых не подвергался воздействию осадков. Содержание воды в синтетическом FGD-гипсе было ниже 10%, хотя производитель сообщает, что продукт имеет среднее содержание воды 12%. Гипс для гипсокартона содержал 1% воды на заводе по переработке, тогда как после хранения в полевых условиях ее содержание достигало 19%.
Отходы гипсокартона были измельчены и отсортированы через 0.5-дюймовый экран в центре утилизации.
Для использования в сельском хозяйстве этот материал лучше всего разбрасывать с помощью разбрасывателя мокрой извести. Разбрасыватели удобрений не работают должным образом, потому что отверстия питателя недостаточно велики для прохождения более крупных частиц. Синтетический ДДГ-гипс, напротив, обычно имеет отличные характеристики растекания.
Большинство продуктов, отобранных для этого исследования, были высокой чистоты и содержали менее 3% нерастворимых в воде остатков (таблица 2). С другой стороны, добытый гипс содержал до 19% нерастворенного остатка после 3-дневного уравновешивания в подкисленной воде.Большая часть остатка представляла собой доломит, который не растворялся из-за большого размера частиц и относительно низкой растворимости.
| Таблица 2. Физические свойства и цена (на 12/2004) гипса. | ||||
| Материал | Содержание воды 1 | Размер частиц | Цена $/т | Нерастворимый остаток 2 |
| % | % | |||
| Синтетический гипс |
5. 55 (3,04) 3 |
120 мкм | 7.00 | 0,4 (0,2) |
| Натуральный гипс | 0,38 (0,48) | нет данных | 12,75 | 12,9 (8,1) |
| Литой гипс 4 | 0,15 (0,21) | нет данных | нет данных | 0,2 |
| Гипс для гипсокартона | 10.1 (12,8) | <0,5 дюйма | 11.00 | 2,2 (0,3) |
|
1 Сушка в течение ночи при температуре 60 градусов Цельсия. 2 После растворения в течение трех дней при pH <3. 3 Стандартное отклонение указано в скобках. 4 Материал для сельскохозяйственного применения еще не поступил в продажу. NA = недоступно |
||||
Содержание питательных веществ для растений в образцах гипса
Все протестированные материалы могут быть отличными источниками кальция и серы для питания растений (таблица 3).
Из-за содержания доломита добытый гипс также является источником магния.
Бор является микроэлементом для растений, и некоторые культуры имеют относительно высокий спрос на бор; однако другие могут быть чувствительны к повышенным уровням. Непромытые побочные продукты ДДГ могут иметь достаточно высокие уровни B, что может привести к токсичности для кукурузы. Промывка побочного продукта в процессе гипсообразования снижает содержание B до безопасного уровня при соблюдении рекомендуемых норм внесения.
| Таблица 3.Выбранные концентрации макро- и микроэлементов 1 в образцах гипса. | |||||||
| Мера | шт. | Музейный экземпляр 2 | Синтетический гипс | Натуральный гипс |
Литой Гипс |
Гипс для гипсокартона | Идеальный анализ 3 |
| Кальций | % |
22. 6 |
23,0 (0,0) 4 | 19,1 (2,2) | 22,4 (0,0) | 21,9 (0,2) | 23,3 |
| Магний | % | 0,01 | 0,03 (0,01) | 1,35 (0,30) | 0,05 (0,00) | 0,22 (0,01) | |
| Сера | % | 18.6 | 18,7 (0,1) | 15,1 (1,2) | 19,3 (0,2) | 18,1 (0,3) | 18,6 |
| Бор | частей на миллион | <13,1 | 26,7 (8,7) | 9,4 (0,9) | 0,4 (0,4) | 7,3 (4,5) | |
| Железо | частей на миллион | <1 | 264 (129) | 1045 (148) | 44 (7) | 547 (92) | |
| Марганец | частей на миллион | 0.1 | 5,5 (2,3) | 14,6 (2,9) | 9,1 (0,0) | 9,4 (1,6) | |
| Фосфор | частей на миллион | 3,8 | 16,7 (9,4) | 30,6 (7,6) | 7,5 (0,3) | 51,6 (3,5) | |
1 Данные о питательных микроэлементах получены методом EPA 3050 (USEPA, 1996). 2 Музейный экземпляр включен как чистый образец гипса. 3 Расчетное содержание в 100% чистом продукте. 4 Стандартное отклонение указано в скобках. |
|||||||
Содержание следов металлов в образцах гипса
Химический анализ гипсовых материалов, собранных в этом исследовании, показал, что во всех образцах присутствовали следовые количества металлов в низких концентрациях (таблица 4). В качестве точки отсчета, содержание металлов было намного ниже пределов концентрации, установленных государственными правилами для внесения в почву твердых биологических веществ превосходного качества (USEPA, 1993), и расчетное содержание металлов с нормами внесения 2.23 тонны переменного тока -1 год -1 (5 Мг га -1 год -1 ) были в 100–10 000 раз ниже годовой нормы загрузки, разрешенной теми же правилами (см. Часть 503 — Стандарты использования). или Утилизация осадка сточных вод; 503.
13, таблицы 1–4, подробнее). Таким образом, гипс из любого из исследованных источников можно было применять без ограничений для содержания следов металлов; однако 90 579 образцов из определенного источника всегда должны тестироваться до подачи заявки . Также не доказана польза от норм внесения более 2 тонн акр -1 в год -1 для агрономического или садоводческого растениеводства в Огайо, и двухгодичные применения, вероятно, достаточны.Большие количества могут привести к повреждению всходов видов, не переносящих соль, особенно если их применять незадолго до посадки. Рекомендуется осеннее применение.
Каталожные номера
- Агентство по охране окружающей среды США. 1993. 40 CFR Part 503 — Стандарты по использованию и удалению осадка сточных вод: Окончательное правило. Федеральный реестр 58: 9248–9415. Вашингтон, округ Колумбия.
-
Агентство по охране окружающей среды США. 1996. Метод 3050. Кислотное сбраживание отложений, шламов, почв и масел.
SW-846. Вашингтон, округ Колумбия.
| Таблица 4.Содержание следовых количеств металлов 1 в гипсе из различных источников по сравнению с загрязняющими веществами US EPA Part 503 концентрационных пределов для твердых биологических веществ превосходного качества. | ||||||
|
Загрязнитель (частей на миллион = мг кг -1 ) |
Музейный экземпляр | Синтетический гипс |
Натуральный Гипс |
Литой гипс | Гипс для гипсокартона | Часть 503 Таблица 3 2 |
| Мышьяк | <0.52 | 0,56 (0,05) 3 | <0,52 | <0,52 | 0,98 (0,11) | 41 |
| Кадмий | <0,48 | <0,48 | <0,48 | <0,48 | <0,48 | 39 |
| Хром | 0,01 | 1,30 (0,85) |
1. 38 (0,32) |
0,07 (0,00) | 1,09 (0,09) | 1200 |
| Кобальт | <0,48 | <0,48 | 0,53 (0,04) | <0,48 | <0,48 | № 4 |
| Медь | <0,48 | 1,16 (0,66) | 1,33 (0,30) | 1.40 (0,21) | 0,95 (0,14) | 1500 |
| Свинец | < 0,48 | 0,80 (0,30) | 2,92 (0,30) | 0,57 (0,08) | 0,70 (0,02) | 300 |
| Меркурий | <0,26 | <0,26 | <0,26 | <0,26 | <0,26 | 17 |
| Молибден | <0.24 | 0,51 (0,26) | 1,28 (0,04) | <0,24 | <0,24 | — 5 |
| Никель | <0,24 | 0,73 (0,18) | 1,42 (0,23) | < 0,24 | 0,83 (0,12) | 420 |
| Селен | <1,45 |
5. 51 (3.47) |
<1,45 | <1,45 | 1,85 (0,04) | 36 |
| Цинк | <0,24 | 3,88 (2,78) | 0,91 (0,49) | <0,24 | 3,08 (0,45) | 2800 |
|
1 Данные получены методом EPA 3050 (USEPA, 1996). 2 Часть 503 — Стандарты использования или удаления осадка сточных вод; 503.13, таблица 3. (USEPA, 1993). 3 Стандартное отклонение указано в скобках. 4 NR = не регулируется. 5 Предельно допустимая концентрация для молибдена составляет 75 частей на миллион; 503.13, таблица 1. (USEPA, 1993). |
||||||
Эта публикация была подготовлена совместными усилиями Университета штата Огайо и Колледжа пищевых, сельскохозяйственных и экологических наук.
%PDF-1.4 % 2931 0 объект> эндообъект внешняя ссылка 2931 1685 0000000016 00000 н 0000036888 00000 н 0000037025 00000 н 0000034688 00000 н 0000037113 00000 н 0000037314 00000 н 0000062863 00000 н 0000062941 00000 н 0000063218 00000 н 0000063675 00000 н 0000066665 00000 н 0000070116 00000 н 0000073123 00000 н 0000073161 00000 н 0000076446 00000 н 0000080378 00000 н 0000083392 00000 н 0000083656 00000 н 0000083955 00000 н 0000084213 00000 н 0000084349 00000 н 0000084777 00000 н 0000085309 00000 н 0000089237 00000 н 0000089409 00000 н 0000089571 00000 н 0000089746 00000 н 0000089912 00000 н 00000
00000 н 00000
00000 н 00000
00000 н 0000000000 н 00001
00000 н 00001
00000 н
00001
00000 н
00001 00000 н
00001
00000 н 00002
00000 н 00002
00000 н 00002 00000 н 00002