Гипс это что – Гипс. Описание, свойства, происхождение и применение минерала

Содержание

Гипс. Описание, свойства, происхождение и применение минерала

 
Гипс — минерал, водный сульфат кальция. Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром. Один из самых распространенных минералов; термин используется и для обозначения сложенных им пород. Гипсом также принято называть строительный материал, получаемый путем частичного обезвоживания и измельчения минерала. Название происходит от греч. гипсос, что в древности обозначало и собственно гипс, и мел. Плотная снежно белая, кремовая или розовая тонкозернистая разновидность гипса известна как алебастр

СТРУКТУРА


Химический состав — Ca[SO4] × 2H2O. Сингония моноклинная. Кристаллическая структура слоистая; два листа анионных групп [SO4]2-, тесно связанные с ионами Ca2+, слагают двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). Молекулы H2O занимают места между указанными двойными слоями. Этим легко объясняется весьма совершенная спайность, характерная для гипса. Каждый ион кальция окружен шестью кислородными ионами, принадлежащими к группам SO4, и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое.

СВОЙСТВА


Цвет самый разный, но обычно белый, серый, жёлтый, розовый и т.д. Чистые прозрачные кристаллы бесцветны. Примесями может быть окрашен в различные цвета. Цвет черты белый. Блеск у кристаллов стеклянный, иногда с перламутровым отливом из-за микротрещинок совершенной спайности; у селенита — шелковистый. Твёрдость 2 (эталон шкалы Мооса). Спайность весьма совершенная в одном направлении. Тонкие кристаллы и спайные пластинки гибки. Плотность 2,31 — 2,33 г/см3.
Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO

4 × 1/2H2O.
При 107°C частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO4 × Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%). Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H2SO4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.

МОРФОЛОГИЯ


Кристаллы благодаря преимущественному развитию граней {010} имеют таблитчатый, редко столбчатый или призматический облик. Из призм наиболее часто встречаются {110} и {111}, иногда {120} и др. Грани {110} и {010} часто обладают вертикальной штриховкой. Двойники срастания часты и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101). Отличить их друг от друга не всегда легко. Те и другие напоминают собой ласточкин хвост. Галльские двойники характеризуются тем, что рёбра призмы m {110} располагаются параллельно двойниковой плоскости, а ребра призмы l {111} образуют входящий угол, в то время как в парижских двойниках рёбра призмы Ι {111} параллельны двойниковому шву.
Встречается в виде бесцветных или белых кристаллов и их сростков, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Характерны сростки в виде «розы» и двойники — т.наз. «ласточкины хвосты»). Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также плотные сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристалличесих масс. Также слагает цемент песчаников.
Обычны псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ


Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр. Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах. При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl

2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков. И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.

В России мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Сев. Кавказе, в Дагестане. Замечательные коллекционные образцы с кристаллами гипса известны из месторождения Гаурдак (Туркмения) и других месторождений Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Naica Mine, (Мексика) были найдены друзы уникальных по размерам кристаллов гипса длиной до 11 м.

ПРИМЕНЕНИЕ


Сегодня минерал «гипс» — это в основном сырье для производства α-гипса и β-гипса. β-гипс (CaSO4·0,5H2O) — порошкообразный вяжущий материал, получаемый путём термической обработки природного двухводного гипса CaSO4·2H2O при температуре 150—180 градусов в аппаратах, сообщающихся с атмосферой. Продукт измельчения гипса β-модификации в тонкий порошок называется строительным гипсом или алебастром, при более тонком помоле получают формовочный гипс или, при использовании сырья повышенной чистоты, медицинский гипс.

При низкотемпературной (95-100 °C) тепловой обработке в герметически закрытых аппаратах образуется гипс α-модификации, продукт измельчения которого называется высокопрочным гипсом.

В смеси с водой α и β-гипс твердеет, превращаясь снова в двуводный гипс, с выделением тепла и незначительным увеличением объема (приблизительно на 1 %), однако такой вторичный гипсовый камень имеет уже равномерную мелкокристаллическую структуру, цвет различных оттенков белого (в зависимости от сырья), непрозрачный и микропористый. Эти свойства гипса находят применение в различных сферах деятельности человека.


Гипс (англ. Gypsum) — CaSO4 * 2H2O

Молекулярный вес 172.17 г/моль
Происхождение названия От греческого γύψος (gyps) означающего «мел» или «штукатурка», «burned» mineral.
IMA статус действителен

КЛАССИФИКАЦИЯ


Strunz (8-ое издание) 6/C.22-20
Nickel-Strunz (10-ое издание) 7.CD.40
Dana (7-ое издание) 29.6.3.1
Dana (8-ое издание) 29.6.3.1
Hey’s CIM Ref. 25.4.3

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Цвет минерала бесцветный переходящий в белый, часто бывает окрашен минералами-примесями в жёлтый, розовый, красный, бурый и др.; иногда наблюдается секториально-зональная окраска или распределение включений по зонам роста внутри кристаллов; бесцветный во внутренних рефлексах и напросвет.
Цвет черты белый
Прозрачность прозрачный, полупрозрачный, непрозрачный
Блеск стеклянный, близкий к стеклянному, шелковистый, перламутровый, тусклый
Спайность весьма совершенная легко получаемая по {010}, почти слюдоподобная в некоторых образцах; по {100} ясная, переходящая в раковистый излом; по {011}, дает занозистый излом {001}
Твердость (шкала Мооса) 2
Излом ровный, раковистый
Прочность гибкий
Плотность (измеренная) 2.312 — 2.322 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Тип двуосный(+)
Показатели преломления nα = 1.519 — 1.521 nβ = 1.522 — 1.523 nγ = 1.529 — 1.530
Максимальное двулучепреломление δ = 0.010
Оптический рельеф низкий
Плеохроизм
не плеохроирует
Рассеивание сильная r > v наклонная
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении флюоресцентный, оранжево-желтый

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА


Точечная группа 2/m — Моноклинно-призматический
Пространственная группа A2/a
Сингония моноклинный
Параметры ячейки a = 5.679(5) Å, b = 15.202(14) Å, c = 6.522(6) Å, β = 118.43°
Морфология от тонких до толстых плоских кристаллов, {010} с {111} и {120}; кристаллы могут быть искаженными, согнутыми или скрученными
Двойникование {100} («ласточкин хвост»), очень часто, с входящим углом, обычно образованным по {111}; по {101} в качестве контактных близнецов («бабочка» или «в форме сердца»), а также по {111}; по {209} как крестообразные проникающие близнецы

Интересные статьи:

mineralpro.ru   28.07.2016  

mineralpro.ru

Гипс. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности

Гипс, или гидросульфат кальция – это минерал, широко используемый в строительстве, медицине и скульптурном литье. В готовом виде он представляет собой порошок, который смешивается с водой, после чего постепенно высыхает, приобретая высокую жесткость. Его цвет может быть белым, серым или с оттенками бурого, розового, желтого или красного. Твердость минерала по шкале Мооса 2 балла.

Добыча гипса

Минерал встречается в виде вкраплений в осадочные породы. Его частицы представлены в виде чешуйчатых или мелкозернистых масс. Его залежи обычно встречаются в глинистых осадочных породах. Внешне они напоминают мрамор. Минерал добывают шахтным способом. Подземные залежи откалывают от общей массы точечными взрывами. Добытый гипсовый камень доставляется на поверхность, после чего размалывается в порошок. Изначально он имеет повышенную влажность, поэтому осуществляется его первичная просушка, а в дальнейшем выпекание на протяжении нескольких часов. Выходящий из печи гипс уже полностью готов к использованию.

Технологический процесс может включать дополнительные способы очистки состава от примесей, что зависит от применяемого сырья. Если требуется производство гипса для медицинских целей, то он очищается более качественно для повышения связующих свойств.

Преимущества гипса как материала

Гипс обладает рядом достоинств, которые позволяют ему значительно превосходить подавляющее большинство прочих материалов, применяемых в строительстве, а также других сферах.

К неоспоримым его преимуществам можно отнести:
  • Небольшой вес.
  • Легкое смешивание при приготовлении растворов.
  • Быстрое застывание.
  • Короткий период высыхания.
  • Умеренная твердость.

К безусловным преимуществам гипса относится возможность его легкой шлифовки. Благодаря этому можно поправить форму сделанного из него изделия. В зависимости от предмета или поверхности это можно делать напильником, наждачной бумагой или специальной абразивной сеткой.

Перечисленные свойства, являющиеся преимуществами материала, могут отличаться в зависимости от степени помола, очистки и наличия пластификаторов. Его принято классифицировать по степени сжатия. По данному критерию существует 12 видов гипса. Данный показатель измеряет в количество килограмм на сантиметр квадратный, которые необходимо приложить, чтобы провести разрушение материала. Число в номенклатурном наименовании обозначает данное количество килограмм. К примеру гипс с маркировкой 5 имеет верхнюю точку сжатия 5 кг/см².

Где применяется гипс
Существует 3 основных направления применения данного материала:
  1. Медицина.
  2. Скульптура.
  3. Строительство.
Медицинское использование

Очищенный порошок гипса используется для создания бандажа для блокировки конечностей, что необходимо для срастания сломанных костей. Для этого его разводят в воде, готовя жидкий раствор. В нем вымачиваются бинты, которыми и делается перевязка. После застывания армированный бинтами раствор приобретает жесткость, полностью защищая загипсованную конечность от нежелательного воздействия.

Для медицинских целей применяется только мелкий помол гипса, обеспечивающий высокую монолитность после схватывания. Помимо применения для лечения переломов он также используется в стоматологии. С его помощью делаются слепки зубов для дальнейшего изготовления имплантов. С появлением более современных не пачкающих материалов данный способ отходит в прошлое.

Гипс в скульптуре

Использование гипса нашло свое применение в художественном творчестве, в частности создании скульптур. Для этой цели используется высококачественный помол без примесей, подобный тому, что и в медицине. Существует два способа его применения. Первый предусматривает вырезание произведений из крупных гипсовых камней, а второй обыкновенное литье. Резьба по гипсу уже практически не применяется, поскольку получаемые произведения имеют внешние дефекты, что обусловлено неоднородностью природного материала. Кроме того такой способ производства требует большого мастерства и существенных временных затрат. Гораздо проще заливать гипсовый раствор в формы. Он достаточно быстро застывает, благодаря чему имея литьевую форму такое производство можно поставить на поток.

Гипсовые изделия далеко не вечны, ведь их твердость по шкале Мооса всего 2 балла, что конечно меньше чем бетона, набирающего 4-5 баллов. При механическом воздействии он разрушается. Все же к достоинствам гипса можно отнести ремонтопригодность, ведь изделия из него могут склеиваться, а получаемые швы легко затираются наждачной шкуркой. После шлифовки дефекты при достаточном мастерстве можно полностью скрыть.

Строительное использование

Чаще всего гипс применяют для создания штукатурок. В отличие от цементных или известковых составов, они обладают более удобной консистенцией для работы. При средней температуре +20° продолжительность высыхания таких штукатурок всего 7 дней. За это время они полностью набирают свою прочность, что в 4 раза скорее, чем в случае с бетоном.

Из гипса изготовляют и шпаклевки. В них применяется более мелкая фракция помола чем в штукатурках, благодаря этому получаемая в результате поверхность обладает высокой гладкостью. Это особенно важно если требуется проведение поклейки обоев, а тем более окраски.

Из гипса льются декоративные изделия для отделки. Из него изготовляют:
  • Стеновые 3D панели.
  • Стеновую плитку.
  • Лепнину.
  • Багеты.
  • Колонны.
  • Пилястры.
  • Молдинги.
  • Орнаменты.
  • Дизайнерские розетки.

Подавляющее большинство гипса производимого для строительных целей используется для изготовления гипсокартона. Он применяется в качестве ровного основания для быстрого возведения межкомнатных перегородок и подвесных потолков. Также с помощью гипсокартона осуществляется выравнивание большой кривизны стен.

Использование гипса для создания элементов декора

Гипсовый порошок отличный материал для производства украшений интерьера. Чаще всего из него делают стеновые 3D панели, а также различные изделия для имитации античной архитектуры. С появлением полиуретана такие предметы интерьера начали делать из него, но гипс по-прежнему остается доступным материалом, который используют при желании сделать подобные украшения своими руками. Для этого в продаже по вполне умеренным ценам предлагаются 3D формы из пластика или силикона для проведения литья. При их использовании применяются чистые составы гипса. В идеале подходит скульптурная разновидность, но ее стоимость слишком высока, что экономически невыгодно. Более удачным выбором будет использование зернистого гипса, продаваемого в магазинах под названием алебастр.

Для производства алебастр разбавляется водой в равных пропорциях. Получаемый жидкий состав заливается в форму, после чего она встряхивается для обеспечения выхода пузырьков воздуха. Лучше всего ее устанавливать на вибрационный станок. Его наличие позволяет готовить раствор с меньшим добавлением воды, что в дальнейшем положительно повлияет на прочность. Форма оставляется до момента схватывания алебастра. Обычно в летнее время для этого достаточно 25-30 минут. После извлечения из нее изделия оно уставляется для просыхания, а форма может использоваться повторно необходимое количество раз.

Поскольку обычно глубина формы около 20-25 мм, то при температуре воздуха в +20° полное высыхание литья занимает около 3 суток. После этого изделие может использоваться по предназначению.

При использовании форм их нужно смазывать, чтобы обеспечить нормальный выход литья. Это можно делать техническим вазелином, но проще и дешевле всего применять обыкновенное рафинированное подсолнечное масло.

Особенности работы с гипсовыми штукатурками

Штукатурки на основе гипса могут применяться для нанесения на минеральные поверхности. В первую очередь они подходят для покрытия стен из кирпича, бетона, газобетона, керамзитобетона и т.д. Также они используются для выравнивания потолков.

Хотя штукатурки и шпаклевки на основе гипса и обладают хорошей адгезией, подготовка поверхности с нанесением грунтовки глубокого проникновения обязательна. Это позволяет создать непроницаемую пленку между основанием и гипсом, препятствующую отдачи влаги стене или потолку. Благодаря этому гарантируется, что на период высыхания штукатурка будет иметь достаточно воды для нормального течения химической реакции кристаллизации между смешанным помолом гипса. В дальнейшем это обеспечит более высокую твердость материала и устойчивость к механическим повреждениям.

Обычно гипсовую штукатурку можно наносить на поверхность с толщиной слоя от 0,5 до 3 см. Отдельные производители предлагают гипсовые смеси с добавлением особых пластификаторов и прочих примесей, благодаря чему вполне возможно оштукатуривание с большой толщиной слоя.

Для штукатурки на основе гипса характерно менее выраженное сползание материала. Благодаря этому они нуждаются в меньшем количестве подрезок наплывов. Все это способствует более высокой производительности труда при их применении.

Гипс легко впитывающий влагу материал, потому штукатурки и шпаклевки на его основе малопригодны для использования в ванных комнатах. В условиях повышенной влажности возможность разрушения слоя многократно увеличивается. Для решения данной проблемы выпускаются специальные влагозащитные полимерные составы, но даже с их использованием, все равно надежнее цементные штукатурки.

Похожие темы:

tehpribory.ru

Гипс — это… Что такое Гипс?

Гипс — минерал из класса сульфатов, по составу CaSO4•2H2O. Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром.

Игольчатые кристаллы гипса. Окр. озера Торренс Гипсовый песок из Национального памятника природы «Белые пески» (Уайт-Сэндз) штата Нью-Мексико (США)

Свойства

Блеск стеклянный или шелковистый (у волокнистых разновидностей), спайность весьма совершенная в одном направлении (расщепляется на тонкие пластинки). Цвет белый, серый, иногда красноватый, при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розоватую, бурую окраску. Волокнистые разности дают занозистый излом. Черта белая. Система моноклинная. Плотность — 2,3 г/см³, твёрдость по шкале Мооса — 2. Текстура — массивная.

При 140—150 °C частично теряет воду, переходя в серый или белый порошок полуводного гипса, (CaSO4•0,5Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при гидратации не дает усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1 %).

Распространение

Гипс является типичным осадочным минералом.

Встречается гипс в пластах осадочных пород в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс; в виде бесцветных или белых кристаллов, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов, а также слагает цемент песчаника. В почвах аридной зоны формируются новообразования гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т. д.

Месторождения: повсеместно; в России — в Пермском крае (Кунгур), в Тульской области (Новомосковск), в Нижегородской области (Пешелань, Гомзово), Самарской области (Самара), Краснодарском крае (Мостовской, Шедок, Псебай), Карачаево-Черкесской республике (Хабез, Черкесск), Волгоградской области.

Применение

Волокнистый гипс (селенит) используют для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.).

В «сыром» виде используется как удобрение и в целлюлозно-бумажной промышленности, в химической для получения красок, эмали, глазури. Обожжённый гипс применяют для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т. д.), как вяжущий материал в строительном деле, в медицине.
Желтоватые и более плотные разновидности гипса являются хорошим поделочным материалом.

Используется для получения строительного гипса, высокопрочного гипса, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего.

Производство

В 2005 г. в мире произведено 110 млн тонн гипса (увеличение на 0,9 %). На четырёх крупнейших производителей — США, Иран, Канаду и Испанию — приходится 43 % мирового производства гипса.

См. также

Ссылки

dic.academic.ru

Строительный гипс : свойства, характеристики и применение.

Что общего между недавно найденным древнеегипетским саркофагом и современными настенными покрытиями? И то, и другое сделано из одного материала. Сейчас его принято называть строительным гипсом. Информация из этой статьи поможет понять, почему его ценят мастера и архитекторы на протяжении нескольких тысячелетий. 

Определение и основные характеристики

Строительный гипс – это природный минерал из класса сульфатов. Его химической формула CaSO4·2H2O (гидрат сульфата кальция). Так как в молекуле вещества содержится 2 атома воды, его также называют диаквасульфат кальция.

Мелкокристаллическая структура с большим количеством пор является и положительным качеством (дает легкость и устойчивость к высоким температурам), и отрицательным (не обеспечивает прочность и влагостойкость).

Оптимальная пористость изделия после отвердевания составляет 40-60%. Если она выше, изделие становится менее прочным и легко разламывается. Пористость зависит от количества воды, использованного при замешивании раствора.

Удельный вес материала – 2,6-2,75 г/см³. Плотность в рыхлом состоянии – 800-1100 г/м³, при уплотнении может достигать 1450 кг/м³.

Что представляет собой строительный гипс внешне? Это порошок довольно мелкого помола, обычно белый или сероватый, иногда с желтым или розовым оттенком. Запах очень слабый, усиливается при добавлении воды.

Жидкий раствор (тесто) представляет собой серую массу со специфическим запахом. После высыхания приобретает белый или светло-серый цвет, поверхность готового изделия гладкая на ощупь.


Гипсовый порошок

Гипсовый раствор


Марки

В зависимости от прочности гипсовые вяжущие разделяют на 12 типов, или марок. Их обозначают буквой Г и числами от 2 до 25: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Цифровая часть обозначает прочность при сжатии: например, для марки Г-5 она будет 0,5 Мпа (5 кгс/см²). Испытания на прочность проводят на стандартных брусках-балках размером 4х4х16 см. После отливки они в течение 2 часов сохнут на открытом воздухе. Затем целые балки испытывают на изгиб, а половинки – на сжатие. В зависимости от результатов образцам присваивается соответствующая марка.

В свою очередь марки строительного гипса делятся на две группы:

  • Низкообжиговые – к ним относятся строительный, формовочный и высокопрочный.
  • Высокообжиговые – созданные при высоких (до 1000°C) температурах эстрихгипс и ангидритовый цемент.

Технология производства

Месторождения природного гипса бывают осадочными, остаточными или метасоматическими (по типу формирования). В России крупные месторождения в основном осадочные. При разработке большинства залежей добыча ведется карьерным способом, но из-за природных условий на некоторых месторождениях приходится применять камерно-столбовой метод.

Добытое сырье доставляется на завод по переработке. Там оно измельчается сначала на шнековой дробилке, а затем на молотковой мельнице. После этого полученный порошок сушится и подвергается термической обработке – обжигу в специальных варочных котлах. Это самая распространенная технология производства строительного гипса, но есть и другие. Например, обжиг может проводиться во вращающихся печах или в мельницах совмещенного помола и обжига.

Чаще всего обжиг проходит при температуре 150-180°C. Сушка происходит двумя способами:

  • В отрытой печи – вода выходит в виде пара. Полученный в результате β-гипс по структуре волокнистый с рыхлой кристаллической решеткой. Он довольно пористый, причем поры находятся и между волокнами, и внутри кристаллов. Его обычно используют в строительстве в качестве формовочного или вяжущего сырья.
  • В автоклаве – вода выводится капельным методом. При обработке с высоким давлением влага начинает выделяться уже при малых (от 60°C) температурах. В результате получается менее пористый и более прочный алебастр, который можно измельчить в тончайший порошок. Также автоклавный метод дегидрации позволяет уменьшить количество примесей и получить очень чистый результат. Он заметно дороже, поэтому его используют в основном в медицине, например, для стоматологических слепков, и искусстве – скульптуры и декор из него выглядят аккуратно и получаются более прочными.

После обезвоживания химическая формула выглядит как CaSO4·0,5H2O. Полученный полуводный гипс измельчают в мелкий порошок и фасуют в бумажные или полиэтиленовые мешки.


Мешки с гипсом


Алебастр – другой материал или тот же?

Из-за возникающей временами путаницы нужно знать, чем строительный гипс отличается от алебастра. Недавно даже по ГОСТу они считались одним материалом, но сейчас принято их различать.

Во-первых, алебастром называют карбонат кальция (кальцит). Это довольно твердый минерал, который при этом хорошо поддается обработке. Именно из него мастера Древнего Египта и Греции создавали свои алебастрово-белые творения – скульптуры и сосуды, а средневековые строители использовали тонкие пластины алебастра вместо оконных стекол. В качестве отделочного и поделочного камня используется алебастр-оникс – разновидность природного алебастра с красивым мраморным рисунком. Сейчас его добывают в Северной Африке, Мексике и США.

Второе вещество, называемое алебастром – гипсовый алебастр, он же диаквасульфат кальция, то есть двухводный β-гипс. Его используют в строительстве как самостоятельный материал, вяжущую добавку и как сырье для производства строительных плит и блоков. Основное отличие алебастра от строительного гипса – ограниченная сфера употребления. Он не подходит для медицинских работ и производства формовочных изделий.


Фасованные мешки алебастра и гипса


Правильное хранение

За счет пористой структуры минерал легко впитывает влагу, поэтому существует ряд требований к его упаковке и хранению. Раньше основной упаковкой были бумажные мешки. Сейчас все чаще встречаются прочные мешки из полиэтилена, которые можно герметично закрыть, чтобы исключить попадание в порошок влаги. Но даже плотно упакованный порошок рекомендуется хранить в сухом вентилируемом помещении и избегать контакта мешков с землей.


Хранение строительного гипса


Даже правильно хранившийся порошок со временем слеживается и утрачивает свои свойства, но истечение срока годности не означает, что его нельзя использовать. Из-за такой неопределенности опытные мастера перед применением строительного гипса проводят его проверку. Для этого 100 г порошка разводят водой до густоты сметаны и наносят на гладкую поверхность с низкой адгезивностью, лучше всего металлическую или стеклянную. Если период затвердевания соответствует норме, смесь можно использовать без опасений.

Подготовка к нанесению или формовке

Смешиваясь с водой, полуводный гипс снова становится двухводным. Возникает вопрос: а зачем тогда нужны сушка и измельчение, если в итоге все возвращается к началу? Дело в том, что после обработки мелкокристаллическая структура материала становится более равномерной, уменьшается его пористость. Изделия из такого сырья крепче и долговечней, чем произведенные из необработанного.

Для получения рабочего раствора (теста) порошок аккуратно, небольшими порциями, засыпают в воду, непрерывно размешивая. Пропорции рассчитываются, исходя из чистоты сырья, тонкости помола, температуры воды. Нередко информацию о рекомендуемых пропорциях можно найти на упаковке, но как разводить строительный гипс, если такой информации нет?

В таких случаях действует усредненная формула: нужно взять 1 часть сухой смеси и 1 или 1,25 часть воды. В результате получится умеренно густое тесто, подходящее для большинства работ. Чем меньше воды, тем плотнее и прочнее получится изделие. Количество жидкости уменьшают с помощью специальных добавок: это может быть известь с глюкозой или мелассой, сульфитно-спиртовая барда и др.


Разведение строительного гипса

Разведение строительного гипса


Готовую смесь используют сразу после приготовления. Повторное перемешивание начавшей схватываться смеси не сделает ее пригодной для работы – наоборот, это ухудшит ее свойства и после застывания поверхность изделия или оштукатуренной стены быстро начнет трескаться и разрушаться. Попытки «обновить» готовую смесь добавлением воды или новой порции порошка приведет к таким же результатам.

Сроки схватывания

Строительный гипс относится к быстросхватывающимся вяжущим. В зависимости от марки, помола, количества воды для затвора, наличия примесей и добавок сроки схватывания могут изменяться.

По срокам схватывания он разделен на группы:

  • А – 2 минуты до начала, 15 минут до конца схватывания. Этот вид называют быстросхватывающимся.
  • Б (марки с Г-2 по Г-7) – процесс начинается через 6 минут и заканчивается через 30. Это нормальносхватывающееся вяжущее – подходит для большинства строительных и отделочных работ.
  • В – начало схватывания через 20 минут. Сроки окончания не нормируются, поэтому определить, сколько застывает строительный гипс медленносхватывающегося типа, можно только после проверки конкретной партии.

Изменение сроков схватывания

Обычно для затвора теста используют холодную воду. Теплая (40-45°C) вода ускоряет процесс схватывания, а использование горячей (90-100°C) воды останавливает его – при высоких температурах не происходит растворения полугидрата.

При выполнении некоторых работ требуется раствор с увеличенным или уменьшенным сроком схватывания. В таких случаях используют различные добавки. Их условно разделяют на 4 класса:

  1. Изменяющие растворимость без вступления в химическую реакцию. К таким относятся аммиак и этиловый спирт, замедляющие отвердевание. Некоторые из них, например, хлорид натрия, при изменении концентрации могут ускорить процесс.
  2. Образующие труднорастворимые соединения в виде своего рода защитной пленки на поверхности вещества и тормозящие переход полугидрата в дигидрат. Для гипса это борная кислота, фосфат натрия, бура.
  3. Центры кристаллизации, ускоряющие отвердевание. Например, фосфат СаНРО4 * 2Н2О – садоводам он известен как удобрение преципитат.
  4. Поверхностно-активные добавки, пластификаторы. В процессе адсорбции делают тесто более подвижным и уменьшают количество воды, нужной для затвора. Это известково-клеевой замедлитель, сульфитно-дрожжевая бражка, кератиновый замедлитель.

Скорость отвердевания можно замедлить и добавлением примесей-наполнителей. Это могут быть песок, опилки, шлак, другие мелкофракционные вещества.

Сроки высыхания

Отвердевание гипса происходит с выделением тепла, то есть это экзотермическая реакция. Это способствует тому, что за время высыхания он немного (до 1%) увеличивается в объеме. Это отличает его от других вяжущих, в том числе цемента, которые при отвердевании дают усадку.

Первая стадия отвердевания – схватывание. Полужидкая масса густеет, теряя пластичность, и становится более плотной. На второй стадии раствор становится твердым, но сохраняет рыхлую структуру. На третьей, финальной, стадии вместе с испаряющейся водой уходит рыхлость и материал окончательно твердеет, становясь прочным.


Строительный гипс


Сколько строительный гипс сохнет до полного отвердевания, зависит от марки, количества взятой для затвора воды и наличия добавок. В основном он набирает прочность через 20-30 минут после нанесения или отливки, а окончательное высыхание происходит через 2 часа.

Изменение прочности

Подготовленный для формовки, отделочных или строительных работ гипс может содержать примеси – песок, опилки, торф, костра – из-за чего он становится менее прочным. Особенно сильно прочность снижают органические наполнители. Но таким образом повышается адгезивность, то есть улучшается сцепляется с другими поверхностями.

Повысить прочность готового изделия можно с помощью других добавок. Это может быть негашеная известь, действующая как катализар ангидрита, или сульфитно-дрожжевая бражка, изменяющая процесс кристаллизации.

Достоинства

При выборе стройматериалов всего решающими факторами становятся его цена, простота в работе и быстрое отвердевание. Но стоит учитывать и другие, не менее важные характеристики строительного гипса:

  • Экологичность. Полностью натуральный материал, гипоаллергенный, не содержит вредных веществ. Помогает поддерживать в помещении благоприятный микроклимат.
  • Долговечность. Постройки из него выдерживают не менее 15-20 циклов замораживания-оттаивания. В условиях сухого климата без резких перепадов температуры строения и изделия сохраняются особенно хорошо.
  • Пожарная безопасность. Сам по себе минерал не горюч, способен выдерживать длительное воздействие температуры в 600-700°C, а выделение влаги при воздействии высоких температур замедляет распространение огня.
  • Низкая теплопроводность. Может использоваться для утепления помещений.
  • Легкость. При высокой прочности у него низкая плотность, всего 1200-1500 кг/м³. Благодаря этому он вдвое легче цемента.
  • Доступность. Среди вяжущих гипс – самый доступный. Его легко добыть, а при обработке он не требует сложных или энергоемких технологий.

Недостатки

Не существует стройматериалов без недостатков. У дигидрата кальция (гипса) они связаны в основном с водой:

  • Гигроскопичность. Из-за пористой структуры минеральное сырье впитывает большое количество воды. Это свойство ограничивает применение строительного гипса во влажной среде.
  • Низкая влагостойкость. В результате намокания высока вероятность деформации изделия или постройки.
  • Коррозия металлической арматуры, проложенной внутри строительных блоков. Поэтому для армирования построек лучше использовать натуральные волокнистые материалы – дерево, камыш и пр.
  • Низкая прочность. Побочный эффект пористой структуры. Гипсовое покрытие легко поцарапать, причем иногда для этого даже не нужны инструменты.

Показатели влагостойкости можно улучшить с помощью добавок-наполнителей. Ими могут быть известь, олеиновая кислота, глина, гранулированный доменный шлак, смесь растворимого стекла и декстрина. Другим вариантом является нанесение на готовое изделие финишных покрытий, предотвращающих попадание воды в поры.

Варианты применения

Гипс используется в строительстве самостоятельно и в качестве добавки к цементным смесям для повышения вязкости и лучшего сцепления с поверхностью. Также он нужен для изготовления строительных материалов. В их числе:

  • Гипсокартон – состоит из двух слоев картона, между которыми находится сердечник из гипса с наполнителями. Широко используется для создания межкомнатных перегородок, арок, декоративных потолков.
  • Гипсоволоконные плиты – монолитные листы с добавлением волокон целлюлозы. От предыдущего материала отличаются повышенной прочностью и возможностью использовать во влажных помещениях (для этого подойдет влагостойкая разновидность).
  • Гипсостружечные плиты – относительно новый материал, пока не получивший особого распространения на российском рынке. Состоят на 80% из CaSO4·2h3O и на 15% из древесной стружки. При изготовлении не используются отходы деревообрабатывающих производств – только особым образом измельченная окоренная древесина. Такие плиты подходят для внутренних отделочных работ. К перегородкам из них можно смело крепить мебель, так как по прочности они превосходят остальные варианты.
  • Пазогребневые плиты – используются для возведения межкомнатных перегородок и облицовки. Их производят из разных материалов, но разновидность на основе дигидрата сульфата кальция особенно удачна. Она достаточно прочная, с малым весом и высоким уровнем звукоизоляции, безопасная – хороший ответ на вопрос, для чего нужен строительный гипс в составе. Выпускаются влагостойкие виды.
  • Штукатурки – пластичные, легкие в работе, высокоадгезивные и не дающие усадки. Экономно расходуются, позволяют получить ровную, гладкую поверхность. Улучшают звуко- и теплоизоляцию помещения.

  • Применение строительного гипса в качестве штукатурки


  • Шпаклевки – экономичны, легко наносятся и шлифуются, хорошо ложатся на любую поверхность. Создают идеально гладкое покрытие и улучшают микроклимат в помещении благодаря своей гигроскопичности.
  • Декоративные изделия (лепнина) – недорогие и привлекательные. Гипс удобен в работе, легок в обработке и позволяет создавать формы от простых до причудливых. Подходит для окрашивания и других способов декорирования, надежно крепится к стенам и потолку с помощью клеевых составов.

  • Изделия из гипса


Также распространено его применение в областях, далеких от строительства. К примеру, это удачное сырье для изоляционных материалов в нефтяной отрасли.

www.atlantlepnina.ru

Что такое гипс — фото, свойства минерала, виды, происхождение, месторождения

Гипс – минерал из группы сульфатов: гидратированный сульфат кальция. Также одноименная горная порода, состоящая преимущественно из этого минерала. Название минерала имеет греческие корни и употреблялось для обозначения обожженных гипсовых изделий. Химическая формула: CaSO4•2H2O.

Физические свойства, разновидности и фото гипса

Блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый или матовый. Твердость 1,5-2. Удельный вес 2,2-2,4 г/см3. Бесцветный, белый, сероватый, желтоватый, розовый, красный, синий. Черта белая. Спайность у листоватых разностей весьма совершенная. Сплошной зернистый, плотный, землистый, листоватый, волокнистый, также отдельные кристаллы, двойники, напоминающие ласточкин хвост, друзы (напоминают по внешнему виду поверхность головного мозга или розу). Сингония моноклинная. Кристаллы вросшие. Листочки гибкие, но не упругие.

Отличительные признаки. Имеет неметаллический блеск, небольшую твердость (гипс мягкий), белую черту, небольшую плотность, не жирен на ощупь. Можно спутать с ангидритом. Отличается по твердости. У ангидрита твердость средняя.

Химические свойства. При нагревании до 107⁰С переходит в CaSO4•1/2•H2O, который при смачивании водой затвердевает («схватывается»). Растворяется в соляной кислоте.

Разновидности:

  1. Селенит – параллельно-игольчатый. Блеск шелковистый.
  2. Марьино стекло – толстолистоватый прозрачный гипс.
  3. Алебастр – мелкозернистый различно окрашенный гипс.
Гипс роза пустыни
Селенит
Марьино стекло
Алебастр

Происхождение

Гипс образуется на поверхности Земли (представляет лагунный и озерный химический осадок) или путем гидратации ангидрита осадочного происхождения под действием холодных подземных вод (вадозные воды).

Спутники. В осадочных породах: каменная соль, ангидрит, сера, кальцит.

Применение гипса

Гипс применяется в архитектурном и скульптурном деле, в бумажной промышленности, в медицине, в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей, глазурей и красок. Марьино стекло используется в оптической промышленности. Благодаря отличной шумоизоляции и способности быстро схватываться алебастр часто используется при строительстве во время отделочных работ.

Селенит – поделочный камень. Селенит и гипс используются для изготовления декоративной настольной скульптуры малых форм (статуэтки, коробочки, вазочки и др.). Из гипса изготавливают строительные детали: карнизы, плиты, блоки, барельефы.

Из гипса и ангидрита получают серу: при накаливании CaSO4 переходит в сульфид кальция CaS, который при контакте с водой образует сероводород. При сжигании H2S при малом количестве кислорода образуется сера и вода.

Месторождения

Месторождения гипса находятся на западном склоне Урала, в Поволжье, Донбассе (Артемовское), Прикамье, Фергане (Шорсу), близ Мурома на р. Оке,  в Тульской, Рязанской, Калужской, Архангельской, Нижегородской областях, в Крыму, Карелии и в Татарстане. Месторождения селенита находятся близ Кунгурской ледяной пещеры. Широко распространен и в других странах: США, Иране, Канаде, Испании.


www.geolib.net

Гипс — это… Что такое Гипс?

(Plâtre, Gyps, gypsum) — представляя в химическом смысле мало растворимую водную, обыкновенно кристаллизованную (как в крупных, так и в мелких кристаллах) серно-известковую соль CaSO42O (20,9% воды), выделяющуюся из морской воды ранее осаждения (при испарении) других солей, весьма распространенную в природе (уд. вес 2,3, твердость около 7), иногда целыми пластами значительной толщины, в техническом отношении составляет весьма важный материал для производства удобрений (см. Гипсование почвы), штукатурных работ, искусственных камней и для отливки, водным путем, всяких форм, напр. при выделке глиняных и алебастровых изделий, украшений и фигур. Для этой цели он слабо обжигается, при чем теряет свою кристаллизационную воду, превращается в мелкий порошок (образуя жженый гипс, или алебастр), смешивается с водой в жидковатое тесто и в таком виде, отливаясь в формы или налагаясь на другие предметы, застывает или отвердевает, слабо нагреваясь, что зависит от нового обратного соединения безводной серно-известковой соли (CaSO4) с кристаллизационной водой в первоначальной пропорции (20,9 воды на 79,1 CaSO4). Безводное соединение, получаемое при слабом прокаливании, носит в торговле название жженого гипса, или алебастра [В Германии название Alabaster применяется преимущественно к природному зернистому, полупрозрачному сплошному гипсовому камню, прямо служащему для выделки ваз и других предметов украшения, но у нас алебастром называют — жженый, молотый гипс], а получаемые из него изделия — гипсовых или алебастровых. Необходимо с самого начала указать на то, что упомянутое обратное соединение безводной соли с водой, а потому и затвердевание, свойственно только продукту, полученному при слабой степени жара (не выше 250°) и обыкновенно содержащему еще 1—5% воды; продукт же, подвергшийся долгому и сильному накаливанию, становясь плотным (лишаясь рыхлого строения и изменяя поверхность отдельных зерен), теряет эту способность (становится «мертвым»), как нет ее у природного ангидрита CaSO4, который, пребывая долго в воде, не поглощает ее. Та серно-известковая соль (состава (CaSO4)2Н2О или CaSO4), которая осаждается в виде накипи из жесткой воды (см. соотв. статью) в паровых котлах при температурах 110—150°, вовсе лишена способности при обыкновенной температуре поглощать воду и образовать с нею застывающее тесто. Сверх того, необходимо иметь в виду, что гипсовые изделия, ничем не пропитанные, сами по себе от воды и жара портятся, так как Г. растворяется в воде, хотя слабо, а в жару теряет связность, выделяя кристаллизационную воду. Поэтому гипсовые работы производятся исключительно внутри комнат и непригодны для крепкого сопротивления атмосферному влиянию. При том Г. сам по себе, даже кристаллический, так мягок, что легко чертится ножом, а отлитые из него фигуры всегда пористы, потому что при отливке берется избыток воды, который испаряется. Для придания гипсовым изделиям твердости и способности полироваться, к нему прибавляются разные подмеси как о том говорится далее. Весьма важное свойство Г. состоит в том, что, затвердевая, он немного увеличивается в объеме (от кристаллизации) и вследствие этого отлично выполняет все подробности той формы, в которой идет отвердевание. Заметим еще, что при прокаливании гипс не должен прямо соприкасаться с горящими углями, потому что тогда он дает сернистый кальций (CaS) и при смешении с водой издает сероводородный запах, что свойственно гипсу выжженному прямо в кострах. Применение Г. как цемента и как вещества для отливки и лепки украшений было известно с глубокой древности со времен египетских фараонов. Индийцы, китайцы, арабы и вообще азиатские народы (см. Гаджа) пользуются им весьма часто.

Встречаясь в природе то в виде кристаллов, то в виде кристаллических полупрозрачных сплошных масс (селенит служит прямо для выделки разных украшений, подобно мрамору), то в виде волокнистых или зернистых почти непрозрачных масс «гипсового камня», иногда целыми пластами, напр. у нас в таком случае, по берегам Волги, в пермском, донецком, польском (Кельцы) и остзейском (около Риги) краях, Г. добывается или выламывается обычными способами (см. Каменоломни) и обыкновенно тут же обжигается и мелется. Но так как, во-первых, обожженный Г. долго не может сохраняться, потому что притягивает влагу воздуха и теряет в своей способности связывать и затвердевать, во-вторых, обжиг Г. требует низкой температуры и при недостаточности обжига часть необожженного Г. играет ту же роль, как песок, прибавляемый к известке и штукатурке, и так как обожженный Г. легко толчется домашними средствами и мелкого зерна здесь вовсе нет надобности получать, то нередко и поныне обжигание Г. ведется домашними способами, обжигая или в кучах или печах, вперемежку с мелкими дровами, не дающими углей, или в обыкновенных хлебопекарных печах [В печь, где сгорало около 2,5 пуд. дров, тотчас после загребания углей кладут около 8 пуд. Г. кусками, заслонку закрывают, а трубу оставляют открытой. По личному опыту я знаю, что этим путем получается отличный жженый Г., если куски гипсового камня сперва хорошо высушены на поверхности той же обыкновенной (так назыв. русской) печи. Штукатуры обжигают иногда толченый гипсовый камень в чугунах, на огне, при постоянном помешивании.]. Однако главная масса выжигается на местах добычи, складывая в особом каменном здании, играющем роль печи, прямо неплотные параллельные своды больших кусков гипса и засыпая поверх их массу гипсового камня сперва крупных, потом мелких, с тем, чтобы жар и дым от сухих дров, зажигаемых под сводами, распределялся с возможной равномерностью во всей массе камня [При обжиге Г. садится, то есть высота слоя уменьшается примерно на 1/5 первоначальной, почему отчасти судят о достаточности обжига.]. На обжиг идет примерно, 1/6—1/3 по весу сухих дров. Когда обжиг ведут каменным углем, то его жгут в особых боковых печах (подобно тому, как при обжиге извести) и расходуют около 1/20 угля. Там, где выжигают кокс, пользуются теряющимися при этом горючими газами. Для получения лучшего алебастра устраивают вертикальные железные казаны, нагреваемые снаружи дымом и имеющие внизу заслонку для выгреба выжженного камня. Только этим последним способом можно получить совершенно однородный продукт, обыкновенно же часть Г. недожигается, часть пережигается. Во всяком случае при обжиге избегают, при помощи медленной шуроровки топлива и избытка воздуха (см. Горючие материалы), получения высоких температур, которые безвозвратно портят Г., тогда как недожженные куски можно отбирать и вновь обжигать, так как они легко отличаются от выжженного камня. Из того, что Г. начинает выделять воду уже около 100°, при 125° теряет 3/4 воды (остается H2O2CaSO4), а при достаточно продолжительном нагревании до 194° (Ле Шателье) теряет всю свою кристаллизационную воду, можно уже видеть, что высокая температура вовсе не нужна для обжига Г. Поэтому понятна легкая возможность обжигать Г. перегретым паром, имеющим температуру около 250°, как то предлагает Виолетт, при чем легко сделать производство непрерывным, если бы спрос на готовый гипс не был ограничен. Отобранный — если надобно — для особо чистого сорта [Куски закоптелые даже оскабливаются при отборке на алебастр, назначенный для отливки статуй и украшений. Все отбросы идут в штукатурный Г.], обожженный гипс измельчается, но не очень мелко, потому что в этом нет надобности, в особых чугунных вертикальных конических мельницах, подобных кофейным, или под жерновами, или бегунами, или наконец пестами в ступах, просеивается для придания однородности и укупоривается или в бочки, или в мешки. Достоинство покупного Г. определяют мягкостью зерна (отсутствием каменистых зерен), чистотой цвета и скоростью застывания теста, замешанного из 3 част. алебастра и 1 част. воды, а также тем, что тесто, замешанное из 2 част. алебастра и 1 части воды, по застывании оказывается сухим на ощупь (впитывает воду), если Г. добротен. Для более точного испытания прокаливают отвешенную пробу до 200° в тигле, при чем вес должен убывать не более как 3—5% и испытывают отливку пробной палочки, которая должна обладать достаточным сцеплением и после высыхания известной звонкостью, а по весу (высушенная) равна весу Г. + 25% воды. Испортившийся от лежания Г. идет для удобрения лугов, особенно клеверных. При замешивании Г. с водой поступают всегда так, что в воду всыпают Г. (а не обратно) и, наполнив до верху, взмешивают лопаткой (деревянной; французы берут медную, если не желают иметь ржавых пятен от железной) и прямо тотчас применяют в дело. Для штукатурных работ в тесто всыпают еще известковый «раствор», т. е. смесь извести с песком и водой. Если взять один последний, то образуются трещины, а от прибавки (1 на 3 или более) Г. их не происходить, так как Г., отвердевая, расширяется, а известковый раствор «садится», т. е. уменьшается в объеме. Такая смесь известки с Г. застывает тем медленнее, чем более взято известки и воды. Если желают иметь быстро застывающее Г. тесто, то берут на 2 части по весу алебастра не более 1 весов. части воды, а для более жидких растворов берут равные части по весу, т. е. на ведро воды только 30 ф. алебастра. Обыкновенно, для отливки берут на 4 части алебастра 3 части воды, так как при хорошем материале затвердевание тогда идет довольно быстро (длится менее 15 м), вся вода впитывается (но потом избыток испаряется), отливка получается плотная, но нагрев незначителен. Если же желают иметь медленное застывание и полное воспроизведение мелких подробностей, хотя и не очень плотную массу отливки, тогда берут на 1 часть мелкого Г. до 2 частей воды. Хотя формование или отливка из Г. не представляет существенных трудностей, тем не менее оно требует выполнения определенных условий для успеха, тем более, что формы для отливки должны приготовляться обыкновенно из того же алебастра. Для того, чтобы дать общее понятие о некоторой сложности предмета, рассмотрим способ производства гипсовых отливок с бюста, вылепленного из глины художником, потому что глиняный оригинал мягок и не может выносить без порчи прикосновения твердых предметов. Сперва готовят «первую» или простую форму, которая служит только один раз для получения гипсового же оригинала, с которого уже легко изготовить, как со всякого (бронзового или иного) твердого предмета, окончательную, сложную, или разъемную, форму, могущую служить для многократных отливок. Глиняный оригинал облепляют Г. или вполне весь [Если первую форму делают не разъемную, цельную, то по ее затвердевании глину вынимают изнутри руками или вымывают водой, а если оригинал восковой, то воск плавят. При этом уже не получается никакого остатка от оригинала, тогда как при описываемом далее способе главные по трудности и значению части оригинала, напр. лицо в бюсте, могут быть сохранены, т. е. модель не вполне теряется.], или по частям, разделив всю поверхность оригинала на две, или вообще на небольшое число частей, назначая грани деления на частях лишенных трудных деталей, например, в бюсте отдельно приготовляют всю переднюю часть изображения и всю затылочную. Г. к глине не прилипает и по застывании Г. глина легко отходит от него, но сохранить оригинал во всех подробностях обыкновенно нельзя (глиняный оригинал и не назначается для сохранения, но когда окончательная форма готова, из нее легко выдавить глиняную копию, которая может, после обжига, дать терракотовый бюст — размером немного менее гипсового — от усышки), потому что при разъемке первой формы часть глины, сидящая в углублениях застывшей формы, отрывается. Назначив грань раздела формы, на одну сторону оригинала сперва накладывают кистью смесь гипса с водой, а потом всю сторону закидывают заготовленной смесью воды с Г. и продолжают, по мере затвердевания Г., утолщать слой до желаемой степени, а около грани раздела уравнивают гипсовое тесто так, чтобы здесь получилась вся желаемая толщина, а за грань Г. не переходил. Когда намётано столько Г., сколько необходимо, и он затвердел, тогда грань оскабливают и на ней делают несколько круглых углублений, при помощи которых впоследствии обе половины формы можно составить вместе совершенно так, как они помещаются на оригинале. Затем эту грань обмазывают кистью, погруженною в воду, в которой наболтана глина, — для того, чтобы обе половины формы легко было разнять по окончании работы. После смачивания глиной краев первой половины формы (не снимая ее с оригинала), готовят другую ее часть, забрасывая остальную часть формы гипсовым тестом, сперва свежим и жидким, и потом уже отчасти отвердевшим. Когда и эта половина затвердеет, тогда разнимают обе половины. Если раздел был избран надлежащим образом, то некоторые части глиняного оригинала (напр. лицо) остаются целыми, но вообще оригинал теряется, но получается верный отпечаток, из которого осторожно вынимают остатки глины и дают вполне высохнуть. Когда это произойдет, форму изнутри покрывают или смесью масла с мыльной водой, или шеллаковым лаком, предохраняющим форму от приставания новых слоев Г. [Деревянные формы покрывают таким же лаком, металлические смесью из масла и мыла, которую применяют в при всяких других отливках, п. ч. гипс должен быть очень тонок, чтобы форма предмета от него не изменялась.], и обе половины складывают друг с другом как следует, скрепляя снаружи, чтобы не расходились при вливании Г. Тогда вливают в форму жидкую смесь воды и Г., утолщают новыми слоями и получают внутри формы воспроизведение глиняного оригинала. Когда такой новый оригинал отвердеет вполне, тогда осторожно отбивают форму в тех местах, которые не могут сняться как с барельефа и по этому гипсовому оригиналу, исправив его, если то окажется необходимым, уже надлежащую сложную, или разъёмную, форму, в которой можно делать любое число оттисков. Нет надобности описывать, понятные по существу дела, подробности разделения всякого твердого оригинала (напр. гипсового, мраморного, деревянного, каменного, металлического и др.) на такие части, формы которых могут быть сняты с оттиска без его повреждения, п. ч. с барельефа застывшая форма снимается вполне и всякая фигура может быть соответственными плоскостями разделена на ряд барельефов. Число частей формы, конечно, тем больше, чем далее удаляется оригинал от барельефа (каковы напр. медали или монеты) и искусство мастера состоит в том, чтобы выбрать для деления формы на отдельные части такие места, которые не имеют особого значения (на краях частей формы получается след, который сравнивается ножом) и в то же время получить наименьшее число частей формы, при том так, чтобы при складывании частей не нарушалась бы общая пропорция частей. Из предшествующего уже видно, что гипсовые формы бывают двоякого рода: с потерянным оригиналом и с сохраняющимся. Когда отливка сложна и тяжела, например, в случае сложных больших статуй, тогда обыкновенно не все отливают сразу, а по частям, которые скрепляют хорошим гипсом при помощи железных или деревянных внутренних скреплений. Почти подобными же способами готовят гипсовые изображения с предметов животного и растительного царства. Если требуется, напр., снять гипсовую маску с умершего, то волосы на голове, бороде и бровях и проч. сильно помадят и располагают так, чтобы они не залились гипсом и образовали барельеф, отверстия носа залепляют воском, все лицо смазывают маслом, обкладывают его с боков полотенцами, чтобы образовать барельеф, который и заполняют гипсом, начиная опять сперва жидким и кистью (затем иногда кладут слой кисеи), а потом быстро заливая образующуюся кору. С живых людей точно так же снимают как маски, так и всю головную форму, разделяя лицо на две, а всю голову на 4 части при помощи ниток, положенных на тело, которые вытягивают (разрезывая Г.) при застывании Г., чтобы получить соответственное число барельефных частей формы, а в нос и рот вставляют трубки, достаточные для дыхания. Особенно легко этим способом снимают формы с рук и ног. Вместо гипсовых форм, для отливки часто повторяющихся архитектурных выпуклых (горельефных) украшений часто применяют глиняные и металлические формы. Те же основания применяются в хирургии для нанесения гипсовых накладок на оперируемые части тела, если их, напр. при вывихе и переломе костей, следует удержать в неподвижном положении. Для этого забинтовывают сперва бинтами, смоченными в гипсовом растворе, а потом налагают гипс утолщенным слоем, придавая ему еще большую прочность прикладыванием лубка или других твердых предметов. Таким же свойством гипса пользуются для получения гипсовых форм для глиняных, гальванопластических и разных иных изделий.

Отлитые гипсовые изделия в обычном виде мало прочны, не только по слабости связи между частями (изделия легко бьются), но и вследствие мягкости поверхности (стирается и царапается всякими твердыми телами), ее ноздреватости (от испарившейся воды) и ее способности разрушаться (понемногу растворяться) от воды. По этим причинам гипсовые изделия недолговечны и плохо очищаются с поверхности, т. е. скоро теряют начальный вид, а потому остановимся на средствах, которыми в большей или меньшей степени устраняют указанные их недостатки, указав при этом, что простая прибавка песка или тому подобных твердых предметов не увеличивает прочности гипсовых изделий, потому что песок удерживается непрочно в массе Г. и предметы крошатся, а покрытие Г. клеевыми красками, как это делается на штукатурке, придает поверхности мало прочности. С давних пор стало известно, что подмесь квасцов и прямо серно-калиевой соли придает Г. и его поверхности твердость, недостающую ему самому. Вероятно это основано на способности серно-известковой соли образовать водные двойные соли, подобно тому, как это проявляется у солей магния (см.). Г., разведенный на растворе серно-калиевой соли, затвердевает быстрее, чем просто с водой, и дает массу более плотную, чем обыкновенно. Влияние квасцов, по-видимому, еще яснее. Если обожженный гипсовый камень погрузить в раствор квасцов и потом обжечь сильнее обыкновенного, то после размола и смешения с водой получается масса скоротвердеющая и обладающая значительно большей плотностью, чем обыкновенный Г. Такой квасцованный Г. производят заводскими способами и применяют как обыкновенный. Того же результата достигают, смешивая Г. со жжеными квасцами, при чем избегается вторичное прокаливание. На 100 ч. Г. берется не более 5 ч. квасцов. Наиболее обыкновенный и давно (из Италии) известный способ придания Г. плотного сложения и способности полироваться составляет образование его теста на клеевой воде. Размоченный клей растворяют в горячей воде (около 1,5 ф. клея на ведро воды) и на такой воде (остывшей) замешивают обыкновенный или квасцованный Г. Такую штукатурку стен «под мрамор» наносят на смоченную подготовку и, по затвердевании притертого слоя, полируют пемзой, смачивая клеевой водой. Политуру кончают трепелом с водой, а по высыхании маслом, через что достигается блестящая и очень прочная поверхность, которую нередко разделывают под цветные и полосатые сорта мрамора, прибавляя к массе соответственных красок и нанося их в надлежащем порядке в углубления не вполне остывшей штукатурки. Г. на клеевой воде затвердевает медленнее, чем на чистой. Некоторые соли, особенно бура, также замедляют затвердение Г. Замешенный на смеси 1 об. насыщенного раствора буры с 4 об. воды, Г. затвердевает (по Casentini) только после 3—4 часов и приобретает значительную крепость. Если уже готовую штукатурку вспрыснуть раствором буры, то она становится, после затирания, тверже обыкновенной и отличается тем, что после оклейки обоями препятствует заводиться насекомым. Водонепроницаемость [Г. в отливках столь порист и так легко вбирает в себя воду, что употребляется в виде пластинок для отнятия (высасывания) воды из осадков, высушенные Г. пластинка по своей скважности пропускают воздух и др. газы.] гипс. отливок достигается очень часто пропитыванием их в нагретом виде стеарином, воском или раств. в бензине парафином. Статуэтки, пропитанные стеарином, имеют довольно своеобразный желтоватый оттенок (как изделия из слоновой кости), некоторую степень прозрачности и легко моются водой. Того же достигают иногда масляными лаками. Г., смешанный со снятым молоком и небольшим количеством извести после отливки отличается белизной, неизменяемостью от воды и значительной плотностью. Прибавка спирта к воде, на которой размешивается Г., придает ему плотность и способность после отливки уменьшаться в объеме, что, вероятно, происходит от того, что тогда кристаллизация гипса получается более мелкой и плотной [Утверждают также, что готовые отлитые гипсовые изделия явно уменьшаются в размерах при погружении в спирт.]. Известно, что раствор Г. в воде (1 ч. CaSO4 растворяется в 525 ч. воды при 0°, в 466 ч. при 38° и в 571 г. при 100°, а в пресыщенных растворах до 110 ч. воды) осаждается от прибавки спирта. Поверхностное уплотнение гипсовых изделий достигается также при смачивании их баритовой водой (образуется серно-баритовая соль) и растворимым стеклом (образуется двойная кристаллическая соль). Хотя таким образом имеется много способов для придания гипсу большей против обычной плотности и связности, но тем не менее никакие гипсовые изделия не могут быть сравниваемы по вязкости и сцеплению с портландским цементом. К камням гипс пристает слабее, чем известка или цемент. К дереву Г. также пристает слабо, но на железе он довольно хорошо удерживается, особенно при разведении на растворах некоторых сернокислых солей [Двойные соли гипса с сернокислыми солями Na и K хорошо известны (Розе, Струве, Фрицше) и дают повод думать, что, разрабатывая (подобно тому как это сделано Вант-Гофом и Розебумом для астрахацита MnNa2(SO4)24H2O, см. «Основы химии», 5 изд., стр. 433 и 443) этот предмет можно достичь новых усовершенствований в произведений гипсовых изделий для придания им недостающей твердости связности, что особо желательно ввиду широкого распространения Г. в природе и легкости его формовки.].

В заключение упомянем о том, что некоторое количество Г. применяется также для многих других видов промышленных целей, например для прибавки в бумажную и фарфоровую массу, для разных замазок и т. п. При накаливании с углем он отдает ему свой кислород и образуется сернистый кальций, из которого (см. Сера и Сода) можно получить серу. В гипсе (природном, водном) более 18% серы, но ее из него ныне нет способов выгодно добывать; однако, в природе самородная сера получается чаще всего именно из гипса.

Д. Менделеев.

dic.academic.ru

Гипс — Википедия. Что такое Гипс

Эта статья — о минерале. О строительном и отделочном материале см. Гипс (материал).

Гипс — минерал из класса сульфатов, по составу гидрат сульфата кальция (CaSO4·2H2O). Волокнистая разновидность гипса называется селенитом, а зернистая — алебастром.

Игольчатые кристаллы гипса. Окр. озера Торренс Гипсовый песок из Национального памятника природы «Белые пески» (Уайт-Сэндз) штата Нью-Мексико (США)

Свойства

Блеск стеклянный или шелковистый (у волокнистых разновидностей), спайность весьма совершенная в одном направлении (расщепляется на тонкие пластинки). Цвет белый, серый, иногда красноватый, при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розоватую, бурую окраску. Волокнистые разности дают занозистый излом. Черта белая. Сингония моноклинная. Плотность — 2,3 г/см³, твёрдость по шкале Мооса — 2. Текстура — массивная.

Распространение

Гипс является типичным осадочным минералом.

Гипс встречается в пластах осадочных пород в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс; в виде бесцветных или белых кристаллов, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов, а также слагает цемент песчаника. В почвах аридной зоны формируются новообразования гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т. д.

Месторождения: повсеместно; в России — в Пермском крае (Кунгур), в Тульской области (Новомосковск), в Нижегородской области (Пешелань, Гомзово), Самарской области (Самара), Краснодарском крае (Мостовской, Шедок, Псебай), Карачаево-Черкесской республике (Хабез, Черкесск), Волгоградской области.

Применение

Волокнистый гипс (селенит) используют для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.).

В «сыром» виде используется как удобрение и в целлюлозно-бумажной промышленности, в химической для получения красок, эмали, глазури. Гипс применяют, как вяжущий материал в строительном деле, в медицине. Также гипс применяется для создания декоративных элементов в классическом стиле (барельефы, карнизы и т. д.). Широкое применение в архитектуре гипс получил в Античной культуре.

Желтоватые и более плотные разновидности гипса являются хорошим поделочным материалом.

См. также

Ссылки

wiki.sc

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о