конспект строймат

Цельные пиленые и колотые ступени могут изготавливаться с пиленой,

шлифованной, лощенной, полированной или термообработанной фактурами. Колотые ступени выполняют без подрезки с подрезкой четверти, пиленые.

Длина ступеней 400-1500 мм ,ширина 200-400 мм. Толщина 40-120 мм у пиленых и

120-200 у колотых.

Проступи пиленые. Длина 400-1500 мм, ширина 200-400 мм, толщина 30-60 мм.

Парапеты прямоугольные колотые и пиленые, криволинейные колотые. длина 400-1500 мм, высота 500-1200 мм, толщина - 80-200 мм у пиленых, 200-400 мм у колотых.

К сложно профильным изделиям относят обрамления порталов, колонны, балясины, детали карнизов и поясов, кордонные камни, декоративные шары и др. Они выполняются по индивидуальным заказам и размерам.

ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА.

Бортовые камни предназначаются для отделения проезжей части дорог и улиц от тротуаров и газонов, остановок общественного транспорта и т.п. В зависимости от способа изготовления бортовые камни подразделяются на линейные и колотые, а от формы на прямолинейные, прямоугольные для съездов и криволинейные (лекальные).

Размеры сечения: высота - 200, 300, 400, 600 мм, ширина - 80, 100, 150, 180, 200 мм.

Радиус кривизны лекальных бортовых камней 5 м или 8 м. Длина бортовых камней 700-2000 мм. Морозостойкость горных пород должна быть не менее F100, 50 и 25 для бортовых камней из изверженных, метаморфических и осадочных пород соответственно.

Прочность при сжатии не менее 90 Мпа для изверженных и 60 Мпа для метаморфических и осадочных пород.

Брусчатый камень для дорожных покрытий получают из изверженных горных пород.

Должен иметь форму усеченной пирамиды с параллельными прямоугольными основаниями. Верхние грани камня должны иметь шероховатость.

В зависимости от размеров различают следующие виды брусчатых камней:

∙брусчатый высокий камень ( БВ) Н=160 мм, В=125 мм, L=250 мм;

∙брусчатый средний камень ( БС) Н=130 мм, В=125 мм, L=250 мм;

∙брусчатый низкий камень ( БН) Н=100 мм, В=200 мм, L=200 мм.

Кгорным породам для получения брусчатки предъявляются следующие требования:

∙прочность при сжатии - не менее 100 Мпа;

∙морозостойкость - не менее F100;

∙солестойкость - не менее 20 циклов;

∙истираемость - не менее 0,5 г\см2;

∙коэффициент размягчения Кр 0,8.

Колотый булыжный камень используют для укрепления откосов земляных покрытий и оснований. По форме он овален и близок к многогранной призме или усеченной пирамиде. Площадь лицевой поверхности 100, 200 и 400 см2 при соответствующей высоте 160,200 и 300 мм. Остальные параметры те же что и у брусчатки.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ, МОСТОВ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ.

Применяют плиты и камни из изверженных и осадочных горных пород. Для облицовки тоннелей, надводных частей мостов используют гранит,

31

диорит, габбро, диабаз, базальт с пределом прочности при сжатии не ниже 100 МПа и морозостойкостью F150-500. Плотные известняки или песчаники с прочностью на сжатие выше 60 МПа и морозостойкостью не менее 100 применяют для облицовки тоннелей и подводных частей мостов.

Для гидротехнических сооружений используют природные камни правильной и неправильной формы (рваные, обкатанные, колотые и пиленые, щебень) из изверженных, метаморфических или осадочных пород прочностью при сжатии 60-80 МПа и коэффициентом размягчения не менее 0,7-0,8.

Такие изделия обрабатывают под фактуры скала ,бороздчатую или рифленую.

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ КАМНЕЙ НА СВЯЗУЮЩЕМ.

Блоки искусственные - изделия из декоративного бетона, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда и предназначены для последующей переработки на плиты декоративные и другие виды облицовочных изделий.

При изготовлении используют щебень и песок декоративные на портландцементах. Допускается введение пигментов (до 5% от массы цемента).

Выпускают два типа блоков:

∙тип П - для изготовления плит для полов,

∙тип С - для изготовления плит для облицовки стен и колонн.

Прочность блоков на сжатие не менее 30 МПа, водопоглощение не более 3%, истираемость не более 2,2 г/см2 .

Для блоков типа С допускается применение заполнителей из пористых пород (туфа, ракушечника, травертина).

Плиты декоративные на основе природного камня предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий, и бывают 3 типов:

∙- прессованные или формованные ( мозаичные); ∙- пиленные из искусственно отформованных блоков; ∙- склеенные из кусков камня.

Рисунок лицевой поверхности может быть мозаичный, брекчиевидный или орнаментный. Форма плит прямоугольная - h=200-1500 мм, в=200-1200 мм, t= 10-40 мм.

Плиты 1 и 2 типов изготавливают однослойными или двухслойными. Фактура лицевой поверхности плит - полированная, лощеная, шлифованная или пиленая.

СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ.

Щебень и песок декоративные - получают из отходов камнеобработки и камнедобычи. Применяются для отделки лицевых поверхностей бетонных и жб. элементов, изготовления плит декоративных, приготовления декоративных отделочных растворов.

Выпускают следующие фракции: песок - до 2,5 мм и от 2,5 до 5 мм, щебень - от 2 до 10 мм, от 10 до 20 мм и от20 до 40 мм.

Марка по прочности щебня и песка - 800,400 и 300 для песка из щебня из изверженных, метаморфических и осадочных пород соответственно.

По морозостойкости выпускают марки 15,25,50,100,200 и 300. Содержание пылеватых частиц не более 3% для материалов из изверженных и метаморфических пород и не более 5% - для осадочных пород. Содержание зерен пластинчатой и игольчатой форм не должно превышать 35%, а зерен слабых пород - не более 5%.

32

ТЕМА 6. КЕРАМІЧНІ МАТЕРІАЛИ І ВИРОБИ

Керамическими называют искусственные каменные материалы, изготавливаемые из минерального сырья путем формования и последующего обжига при высоких температурах.

По назначению различают следующие виды керамических изделий:

∙стеновые;

∙для наружной облицовки;

∙для внутренней облицовки;

∙для перекрытий;

∙санитарно-технические;

∙для дорог и подземных коммуникаций;

∙кровельные;

∙теплоизоляционные;

∙кислотоупорные;

∙огнеупорные;

∙заполнители для легких бетонов.

По структуре различают керамические изделия с пористым и спекшимся (плотным) черепками. Водопоглощение по массе у пористых изделий более 5% ,у спекшихся - менее

5% .

В зависимости от качества и свойств сырья керамические материалы и изделия разделяются на: грубые, тонкие и огнеупорные.

Основным сырьем большинства керамических изделий являются различные глинистые породы, представляющие собой землистые горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов: каолинита Al2O3*2SiO2*2H2O, монтмориллонита

Al2O3*4SiO2*nH2O, иллита K2O*MgO*7Al2O3*7SiO2*H2O и различных примесей. Все глинистые минералы при взаимодействии с водой образуют тесто, способное формоваться.

Содержание основных соединений колеблется в следующих пределах:

кремнезема SiO2	- 40-70%;
глинозема Al2O3	- 15-35%;
K2O и Na2O	1-5%;

химически связанная вода - 5-15%;

Fe2O3

0-7%.

Кроме того, в состав глин могут входить TiO2 , MgO, CaCO3, MgCO3.

Характер керамических изделий определяется преобладанием в глине тех или иных окислов:

Оксид кремния (SiO2) понижает пластичность глин и прочность изделий, увеличивает их пористость. Al2O3 повышает пластичность глин и огнеупорность изделий. Fe2O3- понижает температуру спекания и плавления, увеличивает усадку изделий, придает им окраску от светло-розового до темно-красного. CaCO3, и MgCO3 увеличивают пористость, снижают прочность, морозостойкость, температуру плавления и спекания, а после обжига, образовавшиеся CaO, и MgO в результате взаимодействия с водой могут вызвать разрушение изделия из-за увеличения в объеме продуктов взаимодействия. K2O и Na2O понижают температуру спекания, вызывают появление выцветов.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГЛИН И СПОСОБЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ.

ПЛАСТИЧНОСТЬ - характеризует свойство глин образовывать при затворении с водой тесто, способное принимать заданную форму без образования трещин.

33

По пластичности глины разделяют на высокопластичные с водопотребностью более 28%, среднепластичные (20-28%), умеренно-пластичные (12-20%) и малопластичные

(менее 12%).

Пластичность сырья можно повышать давлением высокопластичных глин, ПАВ или понижать введением отощающих добавок. Отощающие материалы добавляют к пластичным глинам для уменьшения их водопотребности и усадки при сушке и обжиге, также предотвращения образования трещин. В качестве таких добавок используется кварцевый песок, шлак, шамот, древесные опилки, дегидратированная глина, тальк, золы ТЭЦ.

ОГНЕУПОРНОСТЬ - способность керамических изделий и глин противостоять воздействию высоких температур, не расплавляясь. Различают глины:

∙огнеупорные, выдерживающие температуру более 1580 оС;

∙тугоплавкие - 1580-1350 оС;

∙легкоплавкие - ниже 1350 оС.

Огнеупорные глины применяют в производстве фарфора, фаянса, огнеупорных изделий.

Тугоплавкие - для производства облицовочных плиток для полов и керамических

труб.

Легкоплавкие - в производстве кирпича, черепицы, легких заполнителей и т.д. Плавлению сырьевой массы предшествует процесс спекания - т.е. такое состояние,

при котором начинает образовываться жидкая фаза при плавлении легкоплавких составляющих исходного сырья.

Для снижения температуры спекания в сырьевую смесь вводят специальные добавки - плавни. В качестве плавней применяют битое стекло, перлит, сиенит, мел, доломит, магнезит, полевые шпаты.

УСАДКА ГЛИН - явление уменьшения объема изделия при сушке (воздушная усадка составляет 2-12%) и обжиге (огневая усадка составляет 2-8%).

Для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью в сырьевую массу вводят порообразующие или выгорающие добавки. Кроме того, эти добавки способствуют снижению пластичности глин, более равномерному их обжигу, сокращению расхода топлива. Порообразующие добавки - это вещества, диссоциирующие при температуре обжига с выделением углекислоты (глинистые мергели, молотый доломит, мел). Выгорающие добавки выгорают при обжиге - это древесные опилки, угольная и торфяная пуль и др.

Для улучшения свойств, изменения цвета керамических материалов или придания им специальных свойств (например кислотоупорности) в исходном сырье используют специальные добавки. К ним относят красители, жидкое стекло, поваренную соль, фосфатные соединения.

ГЛАЗУРИ И АНГОБЫ.

Для повышения санитарно-гигиенических свойств, снижения водопроницаемости и улучшения внешнего вида, керамические изделия покрывают декоративным слоем - глазурями или ангобами.

Глазурь представляет собой стекловидное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм, нанесенное на изделие и закрепленное при высокой температуре. Главными компонентами глазурей являются: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочно - земельных металлов, борная кислота, бура, а также оксиды свинца, стронция или циркония. Свинцовые глазури токсичны в технологическом процессе,

34

поэтому в настоящее время чаще используются безвредные стронциевые и циркониевые глазури.

Глазури могут быть прозрачными или непрозрачными (глухими) - в случае, если в их состав добавляют 6% двуокиси олова.

Основное требование, предъявляемое к глазурям - это равенство температурных коэффициентов расширения глазури и покрываемого керамического изделия.

Ангобом называют нанесенное на изделие покрытие из тонкого слоя беложгущейся или цветной глины. Ангоб обжигают до полного спекания с изделием. С увеличением степени дисперсности ангоба и близости химсостава ангоба и изделия, лучше их механическая связь. Основное требование, предъявляемое к ангобам - одинаковая усадка массы изделия и слоя ангоба при сушке и обжиге.

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ.

Основные этапы производства керамических изделий всех типов примерно одинаковы и состоят из:

∙добычи глины;

∙подготовки сырьевой массы;

∙формования, сушки и обжига изделий;

∙обработки изделий (обрезки, глазурования и т.п.); Добыча сырья осуществляется карьерным способом.

На стадии подготовки сырьевой массы происходит разрушение ее природной структуры, удаление вредных примесей, удаление или измельчение крупных включений, введение добавок, смешивание всех сырьевых компонентов с водой до получения однородной, удобоформуемой массы.

Формование изделий, в зависимости от свойств исходного сырья и вида изготавливаемой продукции осуществляется полусухим, пластическим или мокрым (шликерным) способами.

Полусухое формование изделий осуществляется на гидравлических или механических прессах из малопластичных глин с влажностью 2-8% при сухом или 8-12% при полусухом прессованиях.

Пластическое формование изделий осуществляется на ленточных прессах из средне пластичных и умеренно пластичных глин с влажностью 15-25%.

Шликерное (мокрое) формование осуществляется методом литья в гипсовые формы сырьевой смеси из высокопластичных глин с влажностью до 60%.

Сушка применяется при пластическом и шликерном способах формования для предотвращения растрескивания изделий при обжиге и ведется до остаточной влажности изделий 6-8% .

Обжиг - операция, при которой в результате воздействия температуры происходят физико-химические процессы в исходном сырье и оно приобретает новые свойства.

Все процессы, протекающие при обжиге можно условно разделить на следующие группы:

∙при = 110-250 оС происходит испарение свободной воды из глинообразующих минералов;

∙при =250-500 оС выгорают органические примеси и добавки, удаляется химически связанная влага, теряются пластические свойства глинистого сырья;

35

∙при нагреве до 800 оС происходит разложение сырья на отдельные окислы и разложение углекислых кальция (СаСО3) и магния (MgCO3);

∙в интервале =800-1200 оС образуются кристаллические алюмосиликаты (муллиты 3Al2O3*2SiO2), находящиеся в расплаве легкоплавких соединений. После остывания образуется камнеподобный черепок.

Обжиг керамических изделий производится в кольцевых, тоннельных, щелевых печах.

СТЕНОВЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ.

К ним относятся керамические камни и кирпич.

По прочности на сжатие они разделяются на марки:75, 100, 120, 150, 175, 200, 250, 300 , по морозостойкости - на марки: F15, 25, 35 и 50.

По теплотехническим свойствам и средней плотности кирпич делят на три группы:

∙эффективный, улучшающий теплотехнические свойства стен, средней плотностью до 1450 кг/м3;

∙условно-эффективный, то же, плотностью 1450 и 1600 кг/м3; ∙обыкновенный кирпич, плотностью свыше 1600 кг/м3.

Керамический кирпич изготавливают полнотелыми или пустотелыми способом пластического или полусухого формования. Размеры кирпича: обычного 250*120*65 мм, утолщенного - 250*120*88 мм, модульного - 288*138*65 мм.

Керамические камни изготавливают только пустотелыми способом пластического формования. Размеры: обычного - 250*120*138 мм, укрупненного 250*250*138 мм, модульного - 288*138*138 мм, с горизонтальными пустотами - 250*150*120(250) мм.

Поверхность граней кирпичей и камней может быть гладкой и рифленой.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ НАРУЖНОЙ ОБЛИЦОВКИ.

Выпускаются глазурованными и неглазурованными. К ним относят: лицевые керамические кирпич и камень, ковровые облицовочные плитки и фасадные керамические плиты и плитки.

Лицевые керамические кирпич и камень отличаются от стеновых наличием офактуренных различными способами (торкретированием, ангобированием, окрашиванием черепка, глазурованием, двухслойным формованием) наружных поверхностей. Офактуренными должны быть один тычок и один ложок. Фактура может быть гладкой и рельефной.

КОВРОВЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ПЛИТКИ

выпускаются прямоугольными или квадратными с размерами 21-121*21-96 мм, толщиной 3-3,5 мм. На лицевую часть обожженных плиток после сортировки и набора ковра наносится смазанная клеем бумага, которая удаляется после установки ковра на облицовываемую поверхность. Масса 1 м2 - 6-7 кг. Ковры из плиток бывают одно, двух или многоцветные, с ритмично повторяющимся или произвольным рисунком.

Фасадные плиты и плитки разделяются на закладные, устанавливаемые одновременно с кладкой стен, и прислонные, крепящиеся на растворе после возведения стен. Размеры фасадных плит 500*500*10 мм, 970*970*10 мм, плиток: 250*140 мм, 250*65 мм,215*120 мм, 140*120 мм, 150*75 мм, 120*65 мм при толщине 10 и 7 мм.

36

На тыльной стороне плиток делают углубление для лучшего сцепления с цементным раствором. Лицевая поверхность фасадных изделий может быть глазурованной, неглазурованной и ангобированной.

КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ОБЛИЦОВКИ.

Плитка для облицовки стен применяется для придания внутренним помещениям художественно-декоративных и санитарно-гигиенических качеств.

Различают плоскую, рельефно - орнаментную и фактурную плитку. По характеру кромок - с прямыми и закругленными с одной или нескольких смежных сторон.

Лицевая поверхность плиток покрывается прозрачными, глухими, блестящими или матовыми глазурями, как одноцветными, так и многоцветными.

По форме различают плитки квадратные, прямоугольные и фасонные.

Размеры плиток: длина 100, 150, 200 мм, ширина 25, 75, 100, 150, 200 мм. Фасонные плитки предназначены для отделки углов, плинтусов, карнизов.

Плитка для полов используется для настилки полов в зданиях, к чистоте которых предъявляются высокие требования, где возможны воздействия химических реагентов, интенсивное движение.

Плитка для полов имеет малую пористость, огнестойкость, обладает большой устойчивостью к истирающим усилиям.

Для повышения художественно-декоративных качеств, плитки изготавливают с многоцветными рисунками.

По форме плитки бывают квадратные, прямоугольные, треугольные, шестигранные, восьмигранные, а также четырех и пятигранные (половинки шестигранных).

САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ.

К ним относятся унитазы, умывальники, смывные бачки, трапы напольные, писсуары, гигиенические индивидуальные души (биде).

Санитарно-технические изделия изготовляют из фаянса, полуфарфора, фарфора. В качестве сырья применяются беложгущиеся глины (приблизительно 50%), кварц и полевой шпат. Формовка осуществляется преимущественно методом литья. Изделия из фаянса имеют пористый черепок с водопоглощением 10 12% .Полуфарфор имеет более спекшийся по отношению к фаянсу черепок с водопоглощением 3-5%. Фарфор обладает еще большей плотностью черепка с водопоглощением 0,2-0,5%.

Санитарно-технические изделия покрывают глазурью для придания им водонепроницаемости и гигиеничности.

ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ.

К этой группе изделий относятся керамические дренажные и канализационные трубы.

КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ ТРУБЫ предназначаются для строительства безнапорных сетей канализации, транспортирующих агрессивные и неагрессивные сточные воды. Их изготавливают из пластичных огнеупорных и тугоплавких глин. Длина труб 7-12 м, диаметр от 150 до 600 мм с интервалом 50 мм. На одном конце трубы имеется

37

раструб для соединения отдельных звеньев трубопровода. Наружные и внутренние поверхности покрываются кислотостойкой глазурью.

ДРЕНАЖНЫЕ ТРУБЫ предназначаются для ирригационных работ и осушения грунтовых оснований зданий и дорог. Изготавливаются такие трубы из пластичных глин.

Длина труб до 500 мм, диаметр 25-250 мм. Применяются трубы с раструбными или муфтовыми соединениями.

КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Вкачестве кровельных изделий из керамики используется черепица. Изготавливается черепица шести видов: пазовая ленточная, пазовая штампованная, плоская ленточная, волнистая ленточная, образная ленточная, коньковая.

Взависимости от расположения черепицы черепицу делят на: рядовую, коньковую, разжелобочную, концевую (половинки и косяки).

Сырье и технология изготовления черепицы и кирпича в основном не отличается.

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Такие материалы включают ряд разновидностей высокопористой керамики: диатомитовые (трепельные), перлитокерамические, огнеупорные (шамотные, динасовые), корундовые, высокоглиноземистые. Выпускаются в виде кирпича, сегментов, скорлуп. Придание пористости изделиям достигается в процессе обжига посредством применения, пенообразования, газообразования, пористых заполнителей, выгорающих добавок, вспучивания при обжиге. Средняя плотность теплоизоляционных и огнеупорных изделий колеблется 350-1200(1400) кг/м3.

К КИСЛОТОУПОРНЫМ ИЗДЕЛИЯМ относятся керамические кислотоупорные кирпич, плитки, трубы. В качестве сырья используются глины без примесей карбонатов, гипса и др. веществ, снижающих кислотостойкость. Кислотоупорные изделия могут быть глазурованными и неглазурованными и должны быть кислотостойкими по отношению к кислотам (кроме плавиковой НF). Кирпич и плитки используются для футеровки химических аппаратов, газоходов, насадки колосников, настилки полов, сточных желобов, трубы - для перемещения кислот и газов.

ЗАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ.

К ним относятся керамзит, термолит, зольный гравий, аглопорит, вспученные перлит, вермикулит и др. Их получают из различных природных и искусственных материалов или их смесей, способных к вспучиванию при быстром нагревании до температуры 1050-1200 оС.

Вспучивание происходит за счет разложения карбонатных или водосодержащих пород - кальцита, доломита, пирита, гипса, гидрослюд и др. Средняя плотность таких материалов колеблется в пределах 250-1000 кг/м3. В строительстве легкие заполнители используются в виде гравия, щебня, песка.

ТЕМА 7. НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ 7.1. ПОВІТРЯНІ В'ЯЖУЧІ.

ТЕМА 4. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА.

Неорганическими (минеральными) вяжущими веществами (ВВ) называют тонко измельченные, порошкообразные вещества, которые при затворении водой, а в отдельных случаях растворами солей, образуют пластичное тесто, твердеющее в результате физикохимических процессов и превращающееся в камень.

38

В зависимости от области применения и способности твердеть в определенной среде, неорганические вяжущие вещества делят на 4 группы:

∙воздушные;

∙кислотостойкие;

∙гидравлические;

∙автоклавного твердения.

ВОЗДУШНЫЕ ВВ твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВВ после затворения водой и предварительного твердения на воздухе продолжают повышать прочность в воде.

ВЯЖУЩИЕ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ способны при автоклавном синтезе, проходящем в среде насыщенного водяного пара при температуре 170-200 оС и давлении 0,8-1,6 МПа, затвердевать с образованием прочного камня.

КИСЛОТОСТОЙКИЕ ВВ после затвердевания на воздухе могут продолжительное время сопротивляться агрессивному воздействию минеральных и других кислот.

ВОЗДУШНЫЕ ВВ.

ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ.

Гипсовые ВВ - это воздушные вяжущие, состоящие из полуводного (CaSO4*0.5H2O) или безводного гипса (CaSO4), получаемые путем тепловой обработки гипсового камня.

Сырье. В качестве сырья для производства гипсовых вяжущих применяются природный гипс - двухводный гидрат сернокислого кальция (CaSO4*2H2O), ангидрит (CaSO4), гипсосодержащие породы (гажа, глиногипс). Перспективно использование отходов химического производства - фосфогипса, борогипса, титаногипса.

Технология получения гипсовых вяжущих включает в себя дробление, помол и тепловую обработку сырья. Последовательность этих операций зависит от принятой технологической схемы.

Тепловую обработку гипсового камня осуществляют в:

∙варочных котлах,

∙сушильных барабанах,

∙шахтных мельницах.

Гипсовые вяжущие делятся на две группы низкообжиговые и высокообжиговые. Низкообжиговые гипсовые ВВ получают при нагревании двухводного гипса

(CaSO4*2H2O ) до температуры 150-160 оС. При этом происходит частичная гидратация исходного сырья и иго переход в полуводный гипс (CaSO4*0.5H2O ) по следующей реакции:

CaSO4*2H2O→ CaSO4*0.5H2O + 1.5H2O

4.1

К ним относятся строительный, формовочный и высокопрочные гипсы.

В зависимости от способа производства образуются две модификации полуводного гипса. -модификация получается в результате автоклавной обработке исходного сырья при давлении выше атмосферного или тепловой обработки сырья в жидких средах путем кипячения в водных растворах солей при атмосферном давлении. При этом кристаллизационная вода удаляется из двухводного гипса в капельно - жидком состоянии. β- модификация получается в результате обработке гипсового сырья при нормальном давлении и кристаллизационная вода удаляется из гипсового камня в виде пара. -

39

модификация полуводного гипса обладает большими размерами мономинеральностью структуры и плотностью кристаллов по сравнению с β - модификацией, в результате для получения теста требуется меньшее количество воды, что способствует уменьшению пористости и повышению прочности изделий.

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ГИПС состоит в основном из мелких кристаллов β- модификации полуводного гипса, небольшого количества ангидрита (CaSO4) и частиц неразложившегося сырья. Применяется для изготовления перегородок, сухой штукатурки, различных растворов, отделочных материалов.

ФОРМОВОЧНЫЙ ГИПС также в основном состоит из β - модификации полугидрата (CaSO4*0.5H2O). По сравнению со строительным гипсом он содержит незначительное количество примесей и имеет большую тонкость помола. Применяется в керамической и фарфоро - фаянсовой промышленности для изготовления форм.

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ГИПС состоит в основном из -модификации полуводного сульфата кальция, что обуславливает его повышенную прочность и плотность по сравнению со строительным гипсом. Применяется в основном в металлургической промышленности для изготовления форм.

Высокообжиговые гипсовые ВВ получают из природного гипса при температурах обжига свыше 600 оС и преимущественно состоит из безводного гипса.

В эту группу входят ангидритовое вяжущее и эсстрих - гипс.

АНГИДРИТОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ получают смешиванием безводного гипса, полученного при температуре 600-700 оС и нерастворимого в воде, с добавками - катализаторами твердения.

В состав катализатора входят:

известь - 2-5 %,сульфат натрия - 0,5-1%; железный или медный купорос - 0,5-1%; доломит, обожженный при 800-900 оС - 3-8%;

основной и гранулированный доменный шлак 10-15%.

Действие катализаторов объясняется тем, что ангидрит образует с различными солями в воде неустойчивый сложный гидрат, который затем разлагается, образуя двухводный гипс.

Ангидритовые цементы применяют для приготовления кладочных и отделочных растворов, бетонов, производства теплоизоляционных материалов, искусственного мрамора и других декоративных изделий.

ЭССТРИХ - ГИПС получают обжигом природного гипса или ангидрита при температуре 800-1000 оС с последующим тонким измельчением. При этом происходит не только полное обезвоживание, но и частичное разложение ангидрита с образованием оксида кальция (до 3-5%) по следующей реакции:

2CaSO4 = 2CaO + 2SO2 + O2

4.2

При затворении эстрих - гипса водой действие оксида кальция (CaO) аналогично действию катализаторов при твердении ангидритового вяжущего.

Эстрих - гипс используется при устройстве мозаичных полов, изготовлении растворов, бетонов и искусственного мрамора. Изделия из него мало звуко - и теплопроводны, хорошо поддаются окраске.

Процесс твердения гипсовых вяжущих условно можно разделить на три этапа:

∙на первом этапе часть полуводного гипса, растворяясь в воде, образует насыщенный раствор. Одновременно начинается гидратация полуводного гипса по реакции:

40