31. Гипсовые вяжущие в-ва. Осн виды, их получение, св-ва, прим.

Гипсовые вяжущие в-ва.

Гипсовые вяжущие вещества - состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита воздушные вяжущие, получаемые тепловой обработкой сырья и помолом. Сырьем для получения гипсовых вяжущих чаще всего служит горная порода – гипс, который состоит преимущественно из минерала гипса СаS04 2Н2О. Используют и ангидрит СаSО4, отходы промышленности (фосфогипс – от переработки природных фосфатов в суперфосфат, борогипс и др.).

В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие вещества подразделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при низких температурах (110 – 160'С). Они состоят в основном из полуводного гипса, так как дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит СаS04 0,5Н2О:

СаSО4 2Н2О = СаS04 0,5Н2О + 1,5Н2О.

Реакция дегидратации протекает с поглощением теплоты, для получения 1 кг полуводного гипса из двугидрата теоретически надо затратить 580 кДж.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный, формовочный и высокопрочный гипс.

Строительный гипс изготовляют низкотемпературным обжигом гипсовой породы (гипсового камня) в варочных котлах или печах. В первом случае гипсовый камень сначала размалывают, а потом в виде порошка нагревают в варочных котлах. Имеются промышленные установки, в которых совмещены помол и обжиг. При обжиге в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой, вода из сырья удаляется в виде пара, и гипсовое вяжущее состоит в основном из мелких кристаллов β-модификации Са$04 0,5Н2О; содержит также некоторое количество ангидрита Са504 и частицы неразложившегося сырья.

Формовочный гипс состоит также в основном из модификации полугидрата Са$04 0,5Н2О. Он содержит незначительное количество примесей и тонко размалывается. Применяют его в керамической, и фарфорофаянсовой промышленности для изготовления форм.

Высокопрочный гипс получают термической обработкой высокосортного гипсового камня в герметичных аппаратах в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного либо кипячением его в водных растворах некоторых солей с последующей сушкой и размолом в тонкий порошок. Он состоит в основном из α-модификации полуводного сульфата кальция в виде крупных и плотных кристаллов, характеризующихся пониженной водопотребностью по сравнению с. β-полугидратом. Это обусловливает более плотную структуру отвердевшего и СаS04 0,5Н2О и прочность на сжатие 15 – 25 МПа, которая может достигать при специальной технологии 60 – 70 МПа.

Высокообжоеовые гипсовые вяжущие вещества изготовляют путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600 – 900'С), поэтому они состоят преимущественно из ангидрита СаSО4, который частично подвергается термической диссоциации с образованием СаО. Небольшое количество оксида кальция в составе вяжущего играет роль активизатора процесса химического взаимодействия ангидритового вяжущего с водой. Можно получить ангидритовое вяжущее и без обжига (по способу П. П. Будникова) – помолом природного ангидрита с активизаторами твердения (известью, обожженным доломитом и т. п.).

Высокообжиговый гипс (в отличие от строительного гипса) медленно схватывается и твердеет, но его водостойкость и прочность на сжатие выше (10 – 20 МПа), поэтому его применяют при устройстве бесшовных полов, в растворах, для штукатурки и кладки, для изготовления «искусственного мрамора».