Гипсовые вяжущие вещества. Сырье. Технология производства. Разновидности гипсовых вяжущих

ГВВ-возд вяж, сост в основном из полуводного гипса или ангидрида и получаемые тепловой обработкой сырья и помолом. Сырьем для произв гипс вяж чаще всего служ гипс, сост преимущ и мин гипса CaSO4*2H2O. Исп и ангидрит CaSO4, отходы пр-ти.

Производство гипсовых вяжущих осуществляется путём помола и дегидратации двуводного гипса в соответствующих условиях.

При нагревании до 180^оС двуводный гипс, содержащийся в природном сырье, превращается в полуводный (строительный гипс, высокопрочный гипс):

CaSO₄×2H₂O = CaSO₄×0,5H₂O + 1,5 H₂O

При обжиге в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой (гипсоварочных котлах) вода выделяется из сырья (CaSO₄×2H₂O) в виде пара и образуется b-модификация CaSO₄×0,5H₂O, состоящая из мелких кристаллов с относительно высокой водопотребностью, чем обусловлена относительно невысокая прочность формирующегося при твердении гипсового камня. Эта модификация полуводного гипса представляет собой обычный или строительный гипс.

При обжиге в герметичных аппаратах (котлах-автоклавах) обезвоживание CaSO₄×2H₂O происходит в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного и вода выделяется в виде капель, в результате образуется a-модификация CaSO₄×0,5H₂O, состоящая из относительно крупных кристаллов с низкой водопотребностью (высокопрочный гипс).

При нагревании до 200^оС гипс полностью обезвоживается и превращается в безводный растворимый ангидрит CaSO₄, который имеет высокую удельную поверхность и пористость, ускоренное схватывание и пониженную прочность затвердевшего гипсового камня. В связи с этим следует избегать пережога при производстве низкообжиговых гипсовых вяжущих.

При нагревании до 450 … 750^оС безводный гипс переходит в нерастворимый ангидрит ("намертво" обожённый), не обладающий сам по себе вяжущими свойствами, но приобретающий после помола с добавлением катализаторов способность медленно схватываться и твердеть (ангидритовый цемент).

При нагревании до 800 … 1000 ^оС нерастворимый ангидрит частично разлагается на оксид кальция, сернистый газ и кислород (с образованием соединения типа CaSO₄×nCaO); размолотый в порошок, он приобретает свойства схватываться и твердеть вследствие наличия СаО (3…5%) – катализатора (высокообжиговый гипс, эстрих-гипс).

Твердение строительного гипса.

При твердении стр гипса происх хим р-я присоед воды и обр двуводного сульфата кальция:

CaSO4*0.5H2O+1.5H2O=CaSO4*2H2O

Поскольку растворимость полугидрата в воде 8г/л, а двугидрата-2г/л, то вскоре после затворения стр гипса водой созд условия для обр в пересыщ раств зародышей кристаллов двугидрата. Схватывание гипсовго теста начи7н с обр рыхлой пространств коагуляционной ст-ры, в кот кристаллики двугидрата связ слабыми силами молекулярного сцепления. После схватывания происх тверд, обусл ростом кристаллов новой фазы, их срастанием и образ кристаллизационной структуры. Свежеизготовленные гипсовые изделия сушат, что повыш прочность контактов срастаниыя кристаллов и самих изд вследствие удаления пленочной воды. Можно обойтись и без сушки, если ум кол-во воды затворения за счет введения в гипсовые р-ры и бетоны пластифицирующих добавок и применения интенсивного уплотнения.