Гипсовые вяжущие вещества по способу твердения

Гипсовые вяжущие вещества

Характеристика гипсовых вяжущих.
В строительстве и промышленности издавна применяют гипосвые вяжущие материалы (ГОСТ 125-79**) — строительный гипс, формовочный и высокопрочный, эстрих-гипс, ангидритовый цемент и др.
Это минеральные вяжущие воздушного твердения, состоящие из полуводного гипса Са§04-0,5Н20 или ангидрита Са§04, и образуются путем тепловой обработки и помоласырья, содержащего двуводный или безводный сульфат кальция.

Са504-2Н20—двуводный гипс—минерал, входящий в состав различных горных пород, гипсового камня, глиногипса, а также в состав промышленных отходов — фосфогипса (отход от переработки природных фосфатов в суперфосфат), борогипса и др.
В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие подразделяют на низкообжиговые и высокообжиговые.

Производство гипсовых вяжущих.
При нагревании двуводного гипсового камня происходит частичная его дегидратация, при этом образуется полуводный гипс, обладающий вяжущими свойствами: Са5С>4 • 2Н20==Са504 • 0,5Н20+ 1,5Н20

Рис. 1. Варочный котел для производства гипсового вяжущего

1— днище, 2 — мешалка, 3 — электродвигатель, 4 — котел, 5 — жаровые трубы, 6 выгрузочный желоб

Обжиг гипса протекает при низких температурах (110. 180 °С) в открытых аппаратах — котлах (рис. 9); кристаллизационная вода при этом выделяется в виде водяного пара.
Из полуводного гипса Са504-0,5Н20 состоят все низкообжиговые гипсовые вяжущие.

Кристаллы полуводного гипса мелки, обладают большой поверхностью и высокой водопотребностью. Прочность при сжатии полуводного гипса невысокая — 2. 25 МПа, плотность 2,6. 2,75 г/см3; насыпная плотность 800. 1000 кг/м; цвет порошка — белый или серый.

Из всех низкообжиговых гипсовых вяжущих промышленность выпускает главным образом строительный гипс, производство которого состоит в дроблении и варке (тепловой обработке) гипсового камня, а также тонком измельчении.

Твердение.
Порошок гипсового вяжущего, в смеси с водой, образует пластичное тесто, которое быстро схватывается и твердеет, при этом полуводный гипс присоединяет воду и превращается в двуводный.
Реакция гидратации протекает быстро, с выделением теплоты и заканчивается через несколько минут после затворения. Процесс твердения вяжущего сложный, включает растворение, коллоидацию и кристаллизацию.

Сначала полугидрат растворяется, переходит в двугидрат с образованием насыщенного раствора. Поскольку растворимость двугидрата примерно в пять раз меньше, чем полугидрата, насыщенный раствор полугидрата быстро превращается в перенасыщенный с выпадением из раствора мельчайших частиц двугидрата. В дальнейшем эти частицы склеиваются — наступает коллоидация, что соответствует началу схватывания вяжущего.
Затем наступает кристаллизация с образованием отдельных ее центров, ростом кристаллов и их объединением в жесткий кристаллический каркас, упрочнением контактов между кристаллами.
Так, из пластичного теста образуется довольно прочный искусственный гипсовый камень, прочность которого но мере высушивания и удаления воды повышается.

В отличие от других вяжущих при твердении гипса происходит увеличение его объема (0,3. 1 %).
Теоретически для гидратации полуводного гипса требуется 18,6 % воды от массы вяжущего. Практически воды берут в З-4 раза больше.
Для получения теста нормальной густоты строительный гипс потребляет 45. 70 % воды, высокопрочный и-гипс — 30. 40 %.

По сравнению с теоретической избыточная вода, удаляясь при сушке, создает поры, приводит к снижению прочности камня. Сушка гипсовых изделий приводит к росту их прочности, но температура сушки не должна быть выше 70 °С, в противном случае наступит разложение двугидрата сульфата кальция.

Строительный и высокопрочный гипсы обладают рядом особенностей: быстро схватываются и твердеют, обладают повышенной водопотребностью и пористостью, в начальный период твердения увеличиваются в объеме, обладают низкой водостойкостью, подвержены деформациям ползучести.

Свойства гипсовых вяжущих.
Оценка качества гипсовых вяжущих зависит от сроков схватывания, тонкости помола, водопотребности, предела прочности при сжатии и изгибе.
По срокам схватывания гипсовые вяжущие делят на три группы:
А — быстро схватывающиеся (начало схватывания не ранее 2 мин, конец— не позднее 15 мин);
Б — нормально схватывающиеся (начало схватывания не ранее б мин, конец — не позднее 30 мин);
В — медленно схватывающиеся (начало схватывания не ранее 20 мин, конец — не нормируется).

По тонкости помола, определяемой наибольшим остатком на сите с размером ячеек 0,2 мм, гипсовые вяжущие делят на три группы:
I — грубый помол, остаток на сите не более 23 %;
II — средний помол, остаток на сите не более 14 %;
III — тонкий помол, остаток на сите не более 2 %.

Водопотребность гипсового вяжущего определяют количеством воды в % от массы вяжущего, необходимым для получения гипсового теста нормальной густоты, т. е. стандартной консистенции диаметр расплыва лепешки (180+5) мм.

Прочность гипсовых вяжущих определяютпо результатам испытания образцов-балочек размером 40Х40х160мм из гипсового теста нормальной густоты через 2 ч после изготовления.
За это время гидратация и кристаллизация вяжущего завершаются.

По пределу прочности при сжатии и изгибе , гипсовые вяжущие делят на 12 марок .
Маркировка гипсового вяжущего дает информацию о его основных свойствах.
Например, маркировка Г-7-А-11 означает:
гипсовое вяжущее марки 7 (предел прочности при сжатии не менее 7 МПа);
А — быстротвердеющее;
II — среднего помола.

Гипсовые вяжущие неводостойки. Водостойкость гипсовых изделий повышается с введением 5. 25 % извести, молотого доменного гранулированного шлака, при пропитке карбамидными смолами, кремнийорганическими жидкостями.
Гипсовые изделия должны применяться в сухих условиях при относительной влажности воздуха не более 60 %.

При использовании схватывающегося гипсового теста его нельзя уплотнять трамбованием или продолжительно перемешивать, так как это вызывает разрушение образовавшегося кристаллического каркаса (наступает размолаживание) и тесто теряет вяжущие свойства. Следовательно, гипсовое тесто и гипсовые растворы необходимо использовать до начала кристаллизации.

Процесс схватывания водогипсовой смеси поддается регулированию, его можно замедлить или ускорить добавками.
Для замедления схватывания применяют добавки, повышающие пластичность смеси, — известково-клеевая эмульсия, хвойный настой, водный раствор столярного клея, ЛСТ.
Замедлителями схватывания являются также добавки, препятствующие росту кристаллов образованием защитных пленок на зернах полуводного гипса — фосфаты и бораты щелочных металлов, а также аммиак, лиловый спирт, бура, каратиновый замедлитель и др.

Для ускорения схватывания водогипсовой смеси применяют добавки поваренной соли, сульфата натрия, сульфата калия (они повышают растворимость полугидрата в воде) и добавки, играющие роль центров кристаллизации — размолотый ранее затвердевший или природный гипс Са504-2Н2(), соль фосфорной кислоты и др.
Ускорители схватывания снижают прочность вяжущего, поэтому их применяют без избытка, и в небольшом количестве.

Источник

Гипсовые вяжущие вещества: описание,виды,применение,фото,видео

Гипсовые вяжущие — группа воздушных вяжущих веществ, в за­твердевшем состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция (CaSO₄ • 2Н₂О), включает в себя собственно гипсовые вяжущие (далее для краткости — гипс) и ангидритовые вяжущие (ангидритовый цемент и эстрихгипс).

Гипс(в строительной практике иногда используют устаревший термин алебастр от гр. alebastros — белый) — быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция CaSO₄ • 0,5Н₂О, получаемого низкотемпературной ( 3 , футерованный кирпичной кладкой. Внутри котла находятся четыре жаровые трубы и мешалка в виде вертикального вала с лопастями. Под котлом расположена топка. Топочные газы после обогрева днища поступают в кольцевые газоходы и омывают последовательно нижнюю, среднюю и верхнюю часть стенки котла, а также проходят через жаровые трубы нижнего и верхнего ярусов.

Предварительно измельченный и подсушенный порошок гипсового камня загружают через загрузочный люк в варочный котел, где в течение 1…3 часов двуводный гипс обезвоживается и превращается в полуводный. В процессе варки гипс интенсивно перемешивается и равномерно нагревается, что обеспечивает получение однородного продукта высокого качества. После окончания варки гипс через разгрузочное отверстие в нижней части котла поступает в бункер томления и выдерживается там в течение 20…40 минут. Здесь за счет теплоты выгружаемого материала в нем продолжается дегидратация оставшихся в большом количестве зерен двуводного гипса. Из бункера томления гипс направляется на склад готовой продукции.

Также имеет распространение совместный помол и обжиг гипсового камня в шаровых мельницах. В них гипсовый камень измельчается, мелкие частицы его подхватываются потоком поступающих в мельницу горячих дымовых газов с температурой 600…700°С. Находясь во взвешенном состоянии, частицы гипсового камня обезвоживаются до превращения в полуводный гипс и выносятся дымовыми газами из мельницы в пылеосадительные устройства. Основное преимущество данного способа по сравнению с производством гипса в варочных котлах − более высокая производительность за счет непрерывности процесса производства.

Твердение строительного гипса.

При затворении полуводного гипса водой образуется пластичное тесто, которое быстро загустевает и переходит в камневидное состояние. Процесс твердения полуводного гипса происходит в результате гидратации полуводного гипса, т.е. присоединения к нему воды и перехода его в двуводный гипс:

Процесс твердения можно разделить на три этапа. В первый период, начинающийся с момента смешивания гипса с водой, полуводный гипс растворяется. Одновременно он гидратируется, присоединяя 1,5 молекулы воды и превращаясь в двуводный гипс. Так как двуводный гипс менее растворим, чем полуводный, то образовавшийся вначале насыщенный раствор полуводного гипса становится пересыщенным по отношению к двуводному гипсу и тот выпадает из раствора. Во втором периоде вода взаимодействует с полуводным гипсом с прямым присоединением ее к твердому веществу. Это приводит к возникновению двуводного гипса в виде мельчайших кристаллических частичек и к образованию коллоидной массы-геля. При этом происходит схватывание массы.

В третьем периоде коллоидные частички двуводного гипса перекристаллизовываются с образованием более крупных кристаллов, которые срастаются между собой с образованием кристаллических сростков, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности. Однако рассмотренные периоды не протекают в строгой последовательности, а налагаются один на другой.

Дальнейшее высыхание твердеющей массы приводит к значительному повышению прочности гипса. Для ускорения твердения применяют искусственную сушку гипсовых изделий при температуре не выше 60…65°С. При более высокой температуре может начаться процесс разложения двуводного гипса, сопровождаемый резким понижением прочности. При твердении гипс увеличивается в объеме до 1%, хорошо заполняя формы при отливке гипсовых изделий.

Свойства гипсовых вяжущих веществ.

Качество строительного гипса устанавливают на основании ГОСТ 125-79* «Вяжущие гипсовые. Технические условия» и данных, полученных в результате определения: тонкости помола, нормальной густоты гипсового теста, сроков схватывания, предела прочности при изгибе и сжатии образцов, изготовленных из гипсового теста нормальной густоты. Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 23789-79* «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний».

Определение тонкости помола гипса.

Сущность метода заключается в определении массы гипсового вяжущего, оставшегося при просеивании на сите с ячейками размером в свету 0,2 мм. Пробу вяжущего массой 50 г, взвешенную с погрешностью не более 0,1 г и предварительно высушенную в сушильном шкафу в течение 1 ч при температуре (50±5) °С, высыпают на сито и производят просеивание вручную или на механической установке. Просеивание считают законченным, если сквозь сито в течение 1 мин при ручном просеивании проходит не более 0,05 г вяжущего. Тонкость помола отдельной пробы определяют в процентах с погрешностью не более 0,1% как отношение массы, оставшейся на сите, к массе первоначальной пробы. За величину тонкости помола принимают среднее арифметическое результатов двух испытаний. В зависимости от степени помола различают виды вяжущих, приведенные в табл. 1.

Виды гипса в зависимости от степени помола (ГОСТ 125-79)

Источник

Гипсовые вяжущие вещества по способу твердения

Gypsum binders. Specifications

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 125-2018 с ГОСТ 125-79 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2019-05-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ) при участии Российской гипсовой ассоциации (РГА), Общества с ограниченной ответственностью «КНАУФ ГИПС» (ООО «КНАУФ ГИПС»), Группы компаний «Волма» (ГК «Волма»), Закрытого акционерного общества «Самарский гипсовый комбинат» и Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тверской государственный технический университет» (ТвТГУ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 мая 2018 г. N 109-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 сентября 2018 г. N 633-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 125-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2019 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты«, а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты«. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты«. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2021 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гипсовые вяжущие, получаемые путем термической обработки гипсового сырья до полугидрата сульфата кальция и применяемые для изготовления строительных изделий всех видов и при производстве строительных работ, а также для изготовления форм и моделей в фарфоро-фаянсовой, керамической и других отраслях промышленности.

Требования к медицинскому гипсу должны быть установлены соответствующим нормативным техническим документом.

Настоящий стандарт устанавливает правила приемки, упаковки, маркировки, транспортирования и хранения.

Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение гипсовых вяжущих материалов, отгружаемых в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы, должны дополнительно соответствовать установленным требованиям контракта на поставку.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.579-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте

ГОСТ 2226-2013 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия

ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 23789-2018 Вяжущие гипсовые. Методы испытания

ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 33757-2016 Поддоны плоские деревянные. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Технические требования

3.1 Гипсовые вяжущие следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам, утвержденным в установленном порядке.

3.2 Для производства гипсовых вяжущих применяют гипсовый камень по ГОСТ 4013 или фосфогипс по действующим нормативным документам и технической документации. Применяемые сырьевые материалы должны обеспечивать получение гипсовых вяжущих, соответствующих требованиям настоящего стандарта.

3.3 В зависимости от предела прочности на сжатие различают следующие марки гипсовых вяжущих: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25.

Минимальный предел прочности каждой марки гипсового вяжущего должен соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.

Марка гипсового вяжущего

Предел прочности образцов-балочек размерами 40 40 160 мм в возрасте 2 ч, МПа, не менее

Источник