Гипсовые вяжущие вещества: сырье, производство, технические свойства, применение в строительстве.

Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично-вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов. Неорганические вяжущие делят на 2 группы: воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность на воздухе. По химическому составу они делятся на 4 группы:

    гипсовые вяжущие, основой которых является сернокислый кальций;

    магнезиальное вяжущее, содержащее каустический магнезит;

   жидкое стекло – силикат натрия или калия;

  известковые вяжущие, состоящие главным образом из оксида кальция СаО.

Гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде. Они в основном состоят из из соединений четырех видов: CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3. Три основные группы гидравлических вяжущих:

силикатные цементы, состоящие преимущественно из силикатов кальция; к ним относится ПЦ и его разновидности;

алюминатные цементы, вяжущей основой которых являются алюминаты; главным из них является глиноземистый цемент и его разновидности;

гидравлическая известь и романцемент.

Гипсовые вяжущие - это воздушные вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита и получаемые тепловой обработкой сырья и помолом. Сырье: природный гипсовый камень (CaSO42H2O) или ангидрит (CaSO4).

Г.В.В. подразделяются в зависимости от температуры тепловой обработки на две группы:

   Низкообжиговые г.в. получают тепловой обработкой природного гипса при температурах (110-180оС). Они состоят преимущественно из полуводного гипса CaSO40.5H2O. CaSO4*2H2O=CaSO4*0.5H2O+1.5H2O–83.47 кДж/моль. К низкообжиговым гипсовым вяжущим относятся

строительный (изготовляют обжигом гипсовой породы в котлах или печах, гипсовый камень сначала разламывают, а потом в виде порошка нагревают в котлах, прочность при сжатии 10-12МПа, водопотребность 50-70% );

 формовочный (содержание CaSO4 в гипсовом камне не менее 95%,);

высокопрочный гипс (термическая обработка под давлением пара с последующей сушкой и измельчением, содержание CaSO4 в гипсовом камне не менее 95-97%, прочность при сжатии 18-25МПа, водопотребность 30-40%).

   Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества изготавливают путем обжига гипсового камня при высоких температурах – 600-900оС. Они состоят преимущественно из ангидрита CaSO4. К ним относятся ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс.

   Ангидритовый цемент получают путем совместного помола природного или искусственного ангидрита (600-700 0С) и различными минеральными активизаторами твердения (известь, обожженный доломит, горючие сланцы) водопотребность 30-35%, прочность 5-20МПа.

   Высокообжиговый гипс (эстрих - гипс) получают обжигом (600-700 0С) двуводного гипса с последующим измельчением. Для высокообжиговых гипсовых вяжущих прочность при сжатии 10-20МПа, водопотребность 30-35%. Тонкость помола характеризуется остатком в % на сите с сеткой № 02.

По срокам схватывания гипсовые вяжущие делятся на: А - быстросхватывающиеся ( 2-15 мин), Б - нормально схватывающиеся ( 6-30мин), В - медленно схватывающиеся ( более 20 мин). Прочность при изгибе 1,2-8МПа. Марки по прочности при сжатии в МПа: Г-2, Г-3,… Г-25.

Марки Г-2 до Г-7 применяют для изготовления тонкостенных строительных изделий и декоративных деталей. Марки до Г-25 (Б, В) применяют в штукатурных работах, для заделки швов и в специальных целях.

Для повышения прочности и ускорения сроков схватывания гипсовые вяжущие добавляют в известково-песчаные растворы.