Строительный гипс: Строительный гипс: описание,виды,свойства,фото | Строительные материалы – Гипс (материал) — Википедия

Гипс (материал) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 июля 2019; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 июля 2019; проверки требуют 5 правок.

Минерал гипс после добычи и переработки широко используется в промышленности, строительстве, ремонте, медицине, как скульптурный материал и т. д. Обожжённый гипс применяют для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т. д.), как вяжущий материал в строительном деле. Гипсовым раствором скреплены блоки Пирамиды Хеопса. Скульптурный гипс, так же как и медицинский, характеризуется чистотой и хорошим помолом. Этот материал широко используется в скульптуре для изготовления прочных форм или фигур, а также в стоматологии для изготовлении слепков зубов. Изделия из скульптурного гипса могут служить основой для декупажа или для росписи. Несмотря на то, что этот материал в застывшем виде является достаточно пористым и хрупким, он может применяться для изготовления уличной скульптуры и идеален для создания элементов интерьера и декоративных фигурок.

В наши дни природный гипс служит в основном сырьём 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.

По ГОСТ 125-79 в зависимости от сроков схватывания различаются виды гипса: быстротвердеющий — начало схватывания не ранее 2 мин., конец — не позднее 15 мин.; нормальнотвердеющий — начало схватывания не ранее 6 мин., конец — не позднее 30 мин.; — медленнотвердеющий — начало схватывания не ранее 20 мин., конец — не нормируется.

Виды гипсовых материалов и их классификация[править | править код]

В зависимости от типа тепловой обработки гипсовые материалы делятся на низкообжиговый и высокообжиговый. По тому, как затвердевает гипс, его делят на три группы:

• быстротвердеющий гипс-А
• нормальнотвердеющий гипс –Б
• медленно твердеющий гипс-В

Виды гипса по степени помола :

• I Грубый
• II Средний
• III Тонкий

Кроме этого, есть классификация гипса по степени сжатия (измеряется в мегапаскалях). Таких видов 12.

Первое число в номенклатурном наименовании (5, 6, 13, 16 и т.п.) обозначает прочность гипса на сжатие, единицой измерения которой является 1МПа – 10 кг/см2. Т.е. гипс с маркировкой 5 выдержит давление в 50 кг на см2, с маркировкой 13 — 130 кг/см2.

В 2010 году в мире было произведено по данным USGS 147 миллионов тонн гипса. Крупнейшие производители — Китай (47 млн т), Иран (13 млн т), Испания (11,5 млн т), США (8,8 млн т), Таиланд (8,5 млн т).^[1]

Алебастр — Википедия

Современный светильник из итальянского алебастра (белого и коричневого). Диаметр основания — 13 см Алебастровые окна в церкви Санта-Мария-ла-Майор в Морелье, Испания (построено в XIII—XVI веках) Сосуд для духов из кальцитового алебастра из гробницы Тутанхамона, ум. в 1323 г. до н. э. Кальцитовое блюдо из древнеегипетской гробницы «U», Семерхет

Алеба́стр (от греч. ἀλάβαστρος) — название двух различных минералов: гипса (диаквасульфата кальция) и кальцита (карбонат кальция). Первый — алебастр (алавастор), которым мы пользуемся в наши дни; второе — по большей части название материала в античности.

Эти два вида значительно отличаются друг от друга по относительной твёрдости. Гипс настолько мягок, что может быть поцарапан ногтем (твёрдость по шкале Мооса равна 2), в то время как кальцит достаточно твёрд (твёрдость по шкале Мооса равна 3), однако может быть легко поцарапан ножом. Кроме того, кальцитовый алебастр, будучи карбонатом, бурно реагирует с соляной кислотой, в то время как гипсовый алебастр в этом случае остаётся инертным.

Слово «алебастр» существует во многих языках, например, на английском — «alabaster», на французском — «albâtre». Слово распространилось из латинского («alabaster») и греческого («alabastros» или «alabastos») языков, где использовалось как название ваз, изготовленных из алебастра. По одной из версий слово «αλαβαστρος» у древних греков обозначало «белый», от чего и произошло название материала, из которого получали гипсовые отливки, а также — от названия гипсового камня, служившего сырьём для этого материала.

Кальцитовый алебастр[править | править код]

Кальцитовый алебастр упоминается в Библии, где он обычно называется «Восточным алебастром», так как изделия из него в то время привозились с Ближнего Востока. Греческое название «alabastrites», предполагалось, произошло от названия города Алебастрон в Древнем Египте, где камень добывался, однако местонахождение города должно было происходить от названия минерала, а не наоборот; в связи с этим происхождение названия осталось неясным, и существует предположение, что оно имеет арабские корни. Этот «восточный» алебастр высоко ценился и использовался для изготовления маленьких сосудов для парфюмерных изделий и ваз для мазей, которые назывались «

alabastra», что также могло быть источником происхождения названия. Алебастр также использовали в Египте для изготовления погребальных сосудов и различных культовых и погребальных изделий. Роскошный саркофаг, изготовленный из цельного блока кальцитового алебастра из Алебастронат, находится в Музее Джона Соуна (англ.) в Лондоне, был обнаружен Джованни Бельцони в 1817 году в могиле Сети I около Фив. Саркофаг был приобретён архитектором Джоном Соуном изначально для Британского музея.

Нарезанный тонкими листами, алебастр достаточно прозрачен, чтобы использоваться для небольших окон, в этом качестве он использовался в средневековых церквях, особенно в Италии. Большие алебастровые листы используются также в Кафедральном соборе Лос-Анджелеса (освящён в 2002 году). В соборе обеспечивается специальное охлаждение с целью избежания перегрева алебастровых листов, при котором они становятся непрозрачными.

Кальцитовый алебастр является материалом сталагмитовых отложений на полу и стенах известняковых пещер, или видом травертина, который образуется потоками известковой воды. Его смещение в смежных слоях приводит к проявлению ленточного рисунка, который можно увидеть при распиле мрамора, часто этот камень называется мраморный оникс, или оникс-мрамор, или алебастр-оникс, а иногда просто оникс — этот термин, тем не менее, является неверным, так как оникс — разновидность кварца. Месторождения египетского алебастра активно разрабатывались около Суэца и Асьюта; много древних карьеров обнаружено в пустыне Тель эль-Амарна. Алжирский оникс-мрамор добывался в провинции Оран. В Мексике известные месторождения тонкого зелёного алебастра находятся недалеко от города Пуэбла. Месторождения оникс-мрамора находятся также в районе Техуакан, а также в штатах Калифорния, Аризона, Юта, Колорадо и Виргиния.

Гипсовый алебастр[править | править код]

В наши дни, если термин «алебастр» используется без уточнения, это всегда означает «гипсовый алебастр». Этот минерал добывается во многих странах мира. Тысячи изделий из гипсового алебастра, датированные концом 4-го тысячелетия до н. э. были обнаружены в Тель-Браке (в древности Нагар), в Сирии^[1]. Найденная в Месопотамии статуэтка из гипсового алебастра, предположительно изображающая бога Абу, датируется первой половиной 3-го тысячелетия до н. э.

[2]

Сегодня гипсовый камень (алебастр), это в основном сырье для производства гипса — порошкообразного вяжущего материала, получаемого путём термической обработки природного двухводного гипса CaSO₄*2H₂O при температуре 150—180 °C в аппаратах, сообщающихся с атмосферой, до превращения его в полуводный гипс CaSO₄*0,5H₂O — гипс β-модификации. Продукт измельчения гипса β-модификации в тонкий порошок до или после обработки 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 гипсовый порошок быстро твердеет (20…60 мин.), превращаясь снова в двуводный гипс, с выделением тепла и незначительным увеличением объёма, 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.

Чёрный алебастр[править | править код]

«Чёрный алебастр» является редкой формой минерала на основе гипса, найденной только в трёх местах в мире: в Оклахоме (США), Италии и Китае^{[источник не указан 960 дней]}.

Недалеко от городка Фридом (англ., штат Оклахома, США) находится массив естественных гипсовых пещер парк штата Алебастровые пещеры (англ.), в которых большая часть гипса находится в форме алебастра. На этом участке обнаружено несколько типов алебастра, в том числе розовый, белый, и редкий чёрный алебастр.

С древнейших времен алебастр привлекал человека красотой и лёгкостью в обработке. Из него вырезали скульптуру и сосуды различного назначения, а тонкие пластины прозрачного и бесцветного кристаллического гипса использовали для остекления окон. Во тьме веков теряется момент, когда из него научились получать твердеющий в смеси с водой порошок, называвшийся также «алебастр», но известно, что не только древние греки, римляне и египтяне владели этой технологией, но и гораздо ранее их народы Малой и Средней Азии уже применяли его в строительстве и искусстве. И лишь недавно алебастром перестали называть строительный гипс — ныне название «алебастр» устарело и в ГОСТах не используется.

Современный строительный гипс — это порошок белого, желтоватого, розоватого или светло-серого цвета, со значительной примесью крупной фракции (песка), поступающий в розницу обычно в бумажных мешках весом до 40 кг. Применяется в строительстве как воздушное вяжущее вещество для оштукатуривания стен и потолков в зданиях с относительной влажностью не более 60 %, как основа для изготовления специальных строительных смесей (шпаклёвок, штукатурок), в производстве гипсовых перегородочных панелей, листов сухой штукатурки, гипсокартона, вентиляционных коробов, арболита, гипсоволокнистых и гипсостружечных плит. При смешивании с водой строительный гипс быстро затвердевает, снова превращаясь в гипсовый камень, что используется в нетребовательных к прочности материала строительных, скульптурных и архитектурных работах, а также и в медицине, куда он нередко приходит в мешках с надписью «Медицинский». В отличие от высокопрочных гипсов, имеет укороченные сроки схватывания из-за большого содержания крупнозернистой фракции, выступающей как катализатор и повышенную адгезию к поверхностям, что ценно в строительстве, однако и меньшую прочность (обычно Г-5…Г-7, где число — прочность на сжатие в МПа) и большую пористость. Из всех гипсов это самый низкосортный и дешёвый материал.

Высокопрочные и специальные гипсы, также производимые из гипсового камня, находят применение в скульптуре, керамическом производстве, стоматологии и ювелирном деле, в архитектуре и технике для изготовления произведений искусства, объёмных изделий, литейных и водопоглощающих форм, скрепления и герметизации отверстий и множества других промежуточных работ.

И, несмотря на древность материала и технологии, даже при нынешнем уровне развития промышленности и науки достойной замены гипсу пока не найдено.

Древний и классический Ближний Восток[править | править код]

Европейское средневековье[править | править код]

• 

Современность[править | править код]

• 

  Арт-объект с гипсовой алебастровой основой с характерной пятнистостью (современный)

Гипс — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2016; проверки требуют 48 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 сентября 2016; проверки требуют 48 правок. 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)

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.

Гипс — типичный осадочный минерал. Встречается в пластах осадочных пород в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс, 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 гипса распространены по всему миру. В России они есть 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.

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.

Плотность гипса и другие его свойства и технические характеристики

На чтение 7 мин. Просмотров 72 Опубликовано 13.01.2020

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•2h3O.

Что такое гипс?

Гипс вырабатывают из гипсового камня. Для получения гипсового порошка камень обжигают во вращающихся печах и затем перемалывают до образования порошка. Более всего гипс распространен в строительстве.

Формула гипса

Название гипс произошло от греческого слова gipsos. Это материал относится к классу сульфатов. Его химическая формула СаSO4?2h3O.

Имеется две разновидности гипса:

1. Волокнистый — селенит;
2. Зернистый – алебастр.

Фото разновидностей гипса:

Технические характеристики и свойства

У всех гипсовых смесей технические характеристики имеют большое сходство, остановимся на свойствах и особенностях строительного гипса.

К ним относятся:

• Плотность. Гипс имеет плотную мелкозернистую структуру. Истинная плотность составляет 2,60-2,76 г/см?. В рыхлонасыпанном виде он имеет плотность — 850-1150 кг/м?,а в уплотненном виде плотность составляет — 1245-1455 кг/м?.
• Сколько сохнет. К преимуществам гипса относится быстрая схватка и затвердение. Гипс схватывается на четвертой минуте после замешивания раствора, а спустя полчаса он полностью застывает. Поэтому готовый гипсовый раствор требуется немедленно израсходовать. Чтобы замедлить схватывание, в гипс добавляют водорастворимый животный клей.
• Удельный вес. Удельный вес гипса измеряется в кг/м? в системе МКГСС. Так как отношение массы равняется к занимаемому им объему, удельный, объемный и насыпной вес гипса получается примерно одинаковый.
• Какую температуру выдерживает (t плавления). Гипс можно нагреть до t 600— 700°С без разрушения. Огнестойкость изделий из гипса высокая. Их разрушение происходит лишь через шесть — восемь часов после воздействия высокой температуры.
• Прочность. Строительный гипс при сжатии имеет прочность 4-6 МПа, высокопрочный — от 15 до 40 МПа и более. У хорошо высушенных образцов прочность в два — три раза выше.
• ГОСТ. Государственный стандарт гипса 125-79 (СТ СЭВ 826-77).
• Теплопроводность. Гипс является плохим проводником тепла. Его теплопроводность 0.259 ккал/м град/час в интервале от 15 до 45°С.
• Растворимость в воде. Растворяется в небольших количествах: в 1 литре воды при 0° растворяется 2,256 г, при 15°— 2,534 г, при 35°— 2,684 г; при дальнейшем нагревании растворимость опять уменьшается.

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.

Разновидности гипса

Гипс имеет наибольшее разнообразие объектов применения среди других вяжущих материалов. Он позволяет сэкономить на других материалах. Существует множество разновидностей гипса.

Строительный

Его применяют для производства гипсовых деталей, перегородочных плит для штукатурных работ. Работы с гипсовым раствором надо проводить за очень короткое время– от 8 до 25 минут, оно зависит от вида гипса. За это время его надо полностью израсходовать. При начале твердения гипс уже набирает около 40% конечной прочности.

Так как при твердении на гипсе не образуются трещины, при замешивании раствора с известковым раствором, который придает ему пластичность, можно не добавлять различные заполнители. В связи с короткими сроками схватывания в гипс добавляют замедлители твердения. Строительный гипс уменьшает трудоемкость и затраты на строительство.

Высокопрочный

По химическому составу высокопрочный гипс схож со строительным. Но у строительного гипса более мелкие кристаллы, а у высокопрочного – крупные, поэтому он имеет меньшую пористость и очень высокую прочность.

Изготавливают высокопрочный гипс с помощью термической обработки в герметичном аппарате, куда помещают гипсовый камень.

Сфера применения высокопрочного гипса обширна. Из него приготавливают различные строительные смеси, строят несгораемые перегородки. Также из него делают различные формы для производства фарфоровых и фаянсовых сантехнических изделий. Высокопрочный гипс используют в травматологии и стоматологии.

Полимерный

С синтетическим полимерным гипсом больше знакомы ортопеды-травматологи, на его основе выпускаются гипсовые бинты для наложения повязок при переломах.

Преимущества полимерных гипсовых повязок:

1. в три раза легче обычных гипсовых;
2. легко накладываются;
3. позволяют коже дышать, так как имеют хорошую проницаемость;
4. устойчивы к влаге;
5. позволяют контролировать сращение костей, так как проницаемы для рентгеновских лучей.

Целлакастовый

Из этого гипса также делаются бинты, их структура позволяет растягивать бинт во всех направлениях, поэтому из него можно делать очень сложные повязки. Целлакаст имеет все свойства полимерного бинта.

Скульптурный или формовочный

Это наиболее высокопрочный гипс, в нем не содержатся никакие примеси, он имеет высокую природную белизну. Используют его для изготовления форм для скульптур, гипсовых статуэток, лепки сувениров, в фарфорово-фаянсовой, авиационной и автомобильной промышленности.

Это основной компонент сухих шпаклевочных смесей. Формовочный гипс получают из строительного, для этого его дополнительно просеивают и размалывают.

Акриловый

Акриловый гипс производится из водорастворимой акриловой смолы. После застывания он внешне похож на обычный гипс, но значительно легче. Из него делают лепнину на потолке и другие декоративные детали.

Акриловый гипс морозостойкий, имеет небольшое влагопоглощение, поэтому его можно использовать для отделки фасадов здания, создавая интересные дизайнерские решения.

Работать с акриловым гипсом очень просто. Если в раствор добавить немного мраморной крошки или алюминиевой пудры или другие инертные наполнители, изделия из акрилового гипса будут очень напоминать мраморные или металлические.

Полиуретановый

Гипсовую лепнину также можно делать из полиуретанового или полистирольного гипса. Стоит он значительно дешевле обычного гипса, а по своим качествам почти ничем не отличается от него.

Белый

С помощью белого гипса заделывают швы, трещины, изготавливают лепнину и проводят другие виды строительно-ремонтных работ. Он имеет совместимость с различными видами строительных материалов. Время твердения белого гипса 10 мин.

Мелкозернистый

Гипс мелкозернистый также называют просвечивающим. Им заполняют швы, соединения в плитах и т.д.

Жидкий

Жидкий гипс –приготовляют из гипсового порошка.

Его готовят по следующей технологии:

• Наливают воду в необходимом количестве.
• Насыпают гипс и тут же перемешивают.
• Густоту раствора можно делать различную. Для заливки форм делается жидкий раствор

Водостойкий (влагостойкий)

Водостойкий гипс получают при обработке сырья по специальной технологии. Чтобы улучшить свойства гипса в него добавляют барду – отход производства этилового спирта.

Огнеупорный

Гипс – негорючий материал негорючий, но гипсокартонные листы, изготавливаемые из него достаточно горючие. Чтобы придать им пожаростойкость, применяют пазогребеневый гипс. Применяют его везде, где требуется повысить огнеупорность.

Архитектурный

Архитектурный гипс не содержит токсичных компонентов, он очень пластичный. Его кислотность аналогична кислотности человеческой кожи. Классическая лепка из архитектурного гипса очень нравится дизайнерам, спрос на нее очень большой.

Марки

Маркировка гипса осуществляется после проведения испытаний стандартных образцов палочек на изгиб и сжатие через два часа после их формования. По ГОСТу 129-79 установлено двенадцать марок гипса, имеющих показатели прочности от Г2 до Г25.

Заменитель гипса

Аналогом гипса является мелкодисперсный порошок серовато белого цвета – алебастр. Он также популярен в строительстве. Алебастр получают из природного двуводного гипса, методом термической обработки при температуре от 150 до 180 ?С. Внешне алебастр и гипс ничем не отличаются друг от друга.

Алебастром оштукатуривают стены и потолки при невысокой влажности в помещении. Из него выпускают гипсовые панели.

Чем отличается гипс от алебастра?

Гипс и алебастр имеют следующие отличия:

1. Алебастр более ограничен в применении, так как ему используют только в строительной сфере. Гипс используют также в медицине.
2. Алебастр моментально высыхает, поэтому без добавки специальных веществ он не пригоден.
3. Гипс – более безопасен для окружающей среды и здоровья человека.
4. Алебастр имеет большую твердость, чем гипс.

Источники:

http://stroyres.net/vyazhushhie-materialy/neorganicheskie/gips

https://www.geolib.net/mineralogy/gips.html

Гипсовые вяжущие вещества: описание,виды,применение,фото,видео | Строительные материалы

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 (< 200° С) обработ­кой гипсового сырья.

Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двуводного сульфата кальция (CaSO₄•2Н₂О) и различ­ных механических примесей (глины и др.). В качестве сырья могут использоваться также гипсосодержащие промышленные отходы, на­пример, фосфогипс, а также сульфат кальция, образующийся при химической очистке дымовых газов от оксидов серы с помощью известняка. Все это указывает на то, что проблем с сырьем для гипсовых вяжущих нет.

Получение гипса включает две операции:

— термообработку гипсового камня на воздухе при 150… 160°С; при этом он теряет часть химически связанной воды, превращаясь в полуводный сульфат кальция β-модификации:

CaSO₄ • 2Н₂О → CaSO₄ • 0,5Н₂О + 1,5Н₂О

— тонкий размол продукта, который можно производить как до, так и после термообработки; гипс — мягкий минерал (твердость по шкале Мооса — 2), поэтому размалывается он очень легко.

Таким способом производится основное количество гипса; обычно для этого используют гипсоварочные котлы. Гипс β-модификации далее для краткости будем называть просто «гипс».

Доступность сырья, простота технологии и низкая энергоем­кость производства (в 4…5 раз меньше, чем для получения порт­ландцемента) делают гипс дешевым и привлекательным вяжущим.

Общая классификация минеральных вяжущих веществ

Минеральными вяжущими веществами называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой пластичное тесто, под влиянием физико-химических процессов переходящее в камневидное состояние. Это свойство вяжущих веществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий. Различают минеральные вяжущие вещества воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие вещества твердеют, долго сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим веществам относятся гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная известь и кислотоупорный цемент.

Гидравлические вяжущие вещества способны твердеть и длительно сохранять свою прочность не только на воздухе, но и в воде. В группу гидравлических вяжущих входят портландцемент и его разновидности, пуццолановые и шлаковые вяжущие, глиноземистый и расширяющиеся цементы, гидравлическая известь. Их используют как в надземных, так и в подземных и подводных конструкциях.

Наряду с этим различают вяжущие вещества, эффективно твердеющие только при автоклавной обработке — давлении насыщенного пара 0,8…1,2 МПа и температуре 170…200°С. В группу вяжущих веществ автоклавного твердения входят известково-кремнеземистые и известково-нефелиновые вяжущие.

Производство гипсовых вяжущих веществ.

Производство низкообжиговых гипсовых вяжущих чаще всего осуществляют в варочных котлах с соблюдением следующей последовательности операций: дробление природного гипса, совмещение помола и сушки, тепловая обработка.

По этой схеме гипсовый камень с помощью грейферного крана загружается в приемный бункер, после чего питателем подается в щековую дробилку, где он подвергается грубому измельчению-дроблению до кусков размером менее 40 мм. Затем раздробленный материал подается элеватором в расходный бункер, из которого материал при помощи питателя равномерно поступает в шахтную мельницу. В шахтной мельнице материал одновременно измельчается и подсушивается. Подогрев гипса облегчает размалывание и интенсифицирует последующий процесс обжига. Отработанные дымовые газы подают в шахтную мельницу по теплоизолированному газопроводу. Дымовые газы образуются в топке при сжигании твердого. Жидкого или газообразного топлива. Размолотый в порошок природный гипс, нагретый до температуры 70…90°С, уносится из шахтной печи и улавливается системой пылеулавливающих устройств (циклоны, рукавные фильтры), после чего порошок гипсового камня подается в гипсоварочный котел, где происходит обжиг (дегитратация) двуводного гипса по реакции:

CaSO₄∙2H₂O = CaSO₄∙0,5H₂O+1,5H₂O.

Дегидратация двуводного гипса начинается при температуре 75…80°С, однако в условиях производства удаление химически связанной воды довольно интенсивно происходит при температуре от 110 до 180°С.

Варочный котел представляет собой стальной цилиндр объемом от 3 до 15 м³, 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:

CaSO₄∙0,5H₂O+1,5H₂O = CaSO₄∙2H₂O.

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.

Таблица 1.

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

 

Вид вяжущего	Индекс степени помола	Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, %, не более
Грубого помола	I	23
Среднего помола	II	14
Тонкого помола	III	2

 

Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипсового теста.

Стандартная консистенция (нормальная густота) характеризуется диаметром расплыва гипсового теста, вытекающего из цилиндра (диаметром 50±0,1 мм и высотой 100±0,1 мм) при его поднятии. Диаметр расплыва должен быть равен 180±5 мм. Количество воды является основным критерием определения свойств гипсового вяжущего: времени схватывания и предела прочности. Количество воды выражается в процентах как отношение массы воды, необходимой для получения гипсовой смеси стандартной консистенции, к массе гипсового вяжущего в граммах.

Порядок проведения испытания следующий. В чистую чашку, предварительно протертую тканью, вливают воду, масса которой зависит от свойств гипсового вяжущего. Затем в воду в течение 2-5 секунд всыпают от 300 до 350 г гипсового вяжущего. Массу перемешивают ручной проволочной мешалкой в течение 30 секунд, начиная отсчет времени от начала всыпания гипсового вяжущего в воду. После окончания перемешивания цилиндр, установленный в центре стекла, заполняют гипсовым тестом, излишки которого срезают линейкой. Цилиндр и стекло предварительно протирают тканью. Через 45 секунд, считая от начала засыпания гипсового вяжущего в воду, или через 15 секунд после окончания перемешивания цилиндр очень быстро поднимают вертикально на высоту 15-20 см и отводят в сторону. Диаметр расплыва измеряют непосредственно после поднятия цилиндра линейкой в двух перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 5 мм и вычисляют среднее арифметическое значение. Если диаметр расплыва теста не соответствует 180±5 мм, испытание повторяют с измененной массой воды до тех пор, пока не будет достигнут указанный диаметр расплыва. Затраченное количество воды выражают в мл на 100 г гипса. Эта величина характеризует нормальный расход воды для получения гипсового теста нормальной густоты (стандартной консистенции).

Определение сроков схватывания гипсового теста.

 Для определения сроков схватывания используют гипсовое тесто стандартной консистенции. Сущность метода состоит в определении времени от начала контакта гипсового вяжущего с водой до начала и конца схватывания теста. Сроки схватывания гипсового теста определяют при помощи прибора Вика (см. рис. 1).

 

1— цилиндрический металлический стержень;2— обойма ста­нины;

3— стопорное устройство;4— указатель;5— шкала;6— пестик;7— игла

Рис. 1. Прибор Вика

Рис. 2. Коническое кольцо

Игла прибора Вика должна быть изготовлена из твердой нержавеющей стальной проволоки с полированной поверхностью и не должна иметь искривлений. Диаметр иглы 1,1±0,02 мм. Высота рабочей части 50 мм.

Кольцо (см. рис. 2), предварительно протертое и смазанное минеральным маслом и установленное на полированную пластинку, заполняют тестом. Для удаления попавшего в тесто воздуха кольцо с пластинкой 4-5 раз встряхивают путем поднятия и опускания одной из сторон пластинки примерно на 10 мм. После этого излишки теста срезают линейкой и заполненную форму на пластинке устанавливают на основании прибора Вика.

Подвижную часть прибора с иглой устанавливают в такое положение, при котором конец иглы касается поверхности гипсового теста, а затем иглу свободно опускают в кольцо с тестом. Погружение производят один раз каждые 30 секунд, начиная с целого числа минут. После каждого погружения иглу тщательно вытирают, а пластинку вместе с кольцом передвигают так, чтобы игла при новом погружении попадала в другое место поверхности теста.

Начало схватывания определяют числом минут, истекших от момента добавления вяжущего к воде до момента, когда свободно опущенная игла после погружения в тесто первый раз не доходит до поверхности пластинки, а конец схватывания — когда свободно опущенная игла погружается на глубину не более 1 мм. Время начала и конца схватывания выражают числом минут.

 

В зависимости от сроков схватывания различаются виды вяжущих, приведенные в табл. 2.

Таблица 2. Виды вяжущих в зависимости

от сроков схватывания (ГОСТ 125-79)

 

Вид вяжущего	Индекс сроков твердения	Сроки схватывания, мин
		начало, не ранее	конец, не позднее
Быстротвердеющий	А	2	15
Нормальнотвердеющий	Б	6	30
Медленнотвердеющий	В	20	Не нормируется

 

Определение марки гипса. Марку гипса определяют на основании результатов испытания трех образцов, изготовленных из гипсового теста нормальной густоты, на прочность при изгибе и при сжатии. Для изготовления образцов берут пробу гипсового вяжущего массой от 1,0 до 1,6 кг. Гипсовое вяжущее в течение 5−20 секунд засыпают в чашку с водой, взятой в количестве, необходимом для получения теста стандартной консистенции. После засыпания вяжущего смесь интенсивно перемешивают ручной мешалкой в течение 60 секунд до получения однородного теста, которым заливают форму (см. рис. 3).

Рис. 3. Форма металлическая для изготовления образцов.

Предварительно внутреннюю поверхность металлических форм слегка смазывают минеральным маслом средней вязкости. Отсеки формы наполняют одновременно, для чего чашку с гипсовым тестом равномерно продвигают над формой. Для удаления вовлеченного воздуха после заливки форму встряхивают 5 раз, для чего ее поднимают за торцевую сторону на высоту от 8 до 10 мм и опускают. После наступления начала схватывания излишки гипсового теста снимают линейкой, передвигая ее по верхним граням формы перпендикулярно к поверхности образцов. Через 15±5 минут после конца схватывания образцы извлекают из формы, маркируют и хранят в помещении для испытаний. Определение прочности образцов, изготовленных из гипсового теста стандартной консистенции, производят через 2 часа после контакта гипсового вяжущего с водой.

Определение предела прочности на растяжение при изгибе.

 Для проведения испытаний образец устанавливают на опоры прибора для испытания на изгиб таким образом, чтобы те грани его, которые были горизонтальными при изготовлении, находились в вертикальном положении. Схема расположения образца на опорных валиках приведена на рис. 4.

Расчет предела прочности производят по формуле

 (1)

где  – разрушающая сила, Н;

–пролет между опорами, мм;

и – ширина и высота поперечного сечения балки, мм.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое результатов трех испытаний.

Рис. 4. Схема расположения образца при испытании на изгиб.

Определение предела прочности на растяжение при сжатии.

 Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек сразу же подвергают испытанию на сжатие. Образцы помещают между двумя пластинами (см. рис. 5) таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к продольным стенкам форм, находились на плоскостях пластин, а упоры пластин плотно прилегали к торцевой гладкой стенке образца (рис. 6). Образец вместе с пластинами подвергают сжатию на прессе. Время от начала равномерного нагружения образца до его разрушения должно составлять от 5 до 30 с, средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (10±5) кгс/смв секунду.

	1 − верхняя плита пресса;2− пластинки;3− половина образца;4− нижняя плита пресса.
Рис. 5. Металлические пластины для испытания образцов на сжатие.	Рис. 6. Схема расположения образца при испытании на сжатие.

Предел прочности на сжатие одного образца определяют по формуле:

 (2)

где  – разрушающая сила, Н;

–рабочая площадь пластины, равная 25 см.

Предел прочности на сжатие вычисляют как среднее арифметическое результатов шести испытаний без наибольшего и наименьшего результатов.

Минимальный предел прочности каждой марки вяжущего должен соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.

Табл. 3. Требования ГОСТ 125-79

к прочности образцов

 

Марка вяжущего	Предел прочности образцов-балочек размерами 40х40х160 мм в возрасте 2 ч, не менее, МПа (кгс/см2)
	при сжатии	при изгибе
Г-2	2 (20)	1,2 (12)
Г-3	3 (30)	1,8 (18)
Г-4	4 (40)	2,0 (20)
Г-5	5 (50)	2,5 (25)
Г-6	6 (60)	3,0 (30)
Г-7	7 (70)	3,5 (35)
Г-10	10 (100)	4,5 (45)
Г-13	13 (130)	5,5 (55)
Г-16	16 (160)	6,0 (60)
Г-19	19 (190)	6,5 (65)
Г-22	22 (220)	7,0 (70)
Г-25	25 (250)	8,0 (80)

Свойства строительного гипса и его применение в строительстве (высокопрочный гипс, формовочный гипс, медицинский гипс).

Водопотребность гипсовых вяжущих зависит от способа их получения, формы и размеров кристаллов и плотности кристаллических сростков, тонкости помола, наличия примесей и введенных добавок, температуры гипса и воды затворения и т.д. Количество воды, необходимой для получения теста нормальной густоты, обычно колеблется в пределах 50-80% для строительного гипса и 35-45% для высокопрочного. Водопотребность может быть снижена за счет добавки сульфитно-спиртовой барды, смеси извести с глюкозой, мелассы, декстрина и ряда других веществ. Для гидратации полуводного гипса и превращения его в двуводный необходимо 18,6% воды от веса полуводного гипса.

Избыточное количество воды остается в порах затвердевшего материала, а затем испаряется. В результате пористость затвердевшего строительного гипса составляет примерно 50-60%. Чем меньше воды было взято для затворения, тем плотнее получается гипсовое изделие и тем больше его прочность.

Высокопрочный гипс отличается от обычного более крупными кристаллами не волокнистого строения и потому обладает меньшей водопотребностью. Особенностью высокопрочного гипса является также мономинеральность его структуры. Уменьшение водопотребности и вызываемое этим повышение прочности гипса имеет значение для литых изделий. Если же применяется масса жесткой консистенции например при изготовлении изделий путем вибрирования, то количество воды, необходимое для получения из обычного и высокопрочного гипса теста нужной консистенции примерно равно и получаемые изделия имеют почти одинаковую прочность. Недостаток высокопрочного гипса — повышенная ею ползучесть, т. е. появление неупругих деформаций при длительном выдерживании под нагрузкой. Высокопрочный гипс используется в настоящее время главным образом для изготовления различных форм и некоторых других целей.

Удельный вес полуводного гипса колеблется в пределах 2,5-2,8. Объемный вес его в рыхлом состоянии 800-1100 кг/м³, а уплотненного 1250-1450 кг/м³.

По стандарту (ГОСТ 125-57) тонкость помола строительного гипса, характеризуемая остатком на сите №02 (918 отв/см²), для первого сорта составляет не более 15%, а для второго 30%. Предел прочности при сжатии через 1,5 ч соответственно не менее 45 и 35 кг/см².

Начало схватывания для обоих сортов строительного гипса должно наступать не ранее 4 мин, а конец схватывания не ранее 6 мин и не позднее 30 мин после начала затворения гипсового теста. От начала затворения гипсового теста до конца кристаллизации гипса должно пройти не менее 12 мин. За конец кристаллизации принимается момент, когда повысившаяся вначале  температура твердеющего гипсового теста начинает понижаться.

Тонкость помола строительного гипса по сравнению с другими вяжущими веществами сравнительно невысока. Более тонкий помол, правда, повышает скорость гидратация гипса, но одновременно увеличивает и его водопотребность.

Учитывая, что строительный гипс  испытывается в растворе 1:0 (без песка), следует отметить, что прочность гипса значительно меньше прочности цемента. Однако она вполне достаточна для тех изделий, для изготовления которых гипс в основном и применяется.

К формовочному гипсу (ТУ 30-57) и к высокопрочному формовочному, иначе называемому техническим гипсом (ТУ 31-57), применяемым в основном для изготовления моделей, капов и форм, а также архитектурных и скульптурных изделий, предявляются следующие требования. Тонкость помола должна быть такой, чтобы остаток на сите №02 был не более 2,5% для формовочного гипса и 2% для технического. Сроки схватывания формовочного гипса: начало не ранее 5 мин, конец не ранее 10 и не позднее 25 мин; для технического гипса соответственно 4, 8 и 20 мин. Предел прочности формовочного гипса при растяжении через одни сутки должен быть не менее 14 кг/см² и через 7 суток с последующим высушиванием до постоянного веса не менее 25 кг/см². В соответствии с пределом прочности при сжатии образцов 7-суточного возраста, высушенных до постоянного веса, технический гипс делится на пять марок: 200, 250, 300, З50 и 400. Объемное расширение отливки формовочного гипса не должно превышать 0,15%, а технического 0,2%. Содержание нерастворимых примесей должно быть не более 1,5% для формовочного гипса, 2,5% для технического гипса марки 200 и 1 % для технического гипса более высоких марок.  

Медицинский гипс применяемый для гипсовых повязок, ортопедических корсетов и в зубоврачебном  деле, отличается от обычного строительного гипса более тонким помолом, быстрым схватыванием и большей прочностью. По ГОСТ 4746-49 остаток на сите №02 не должен превышать 8% для первого и 15% для второго сорта. Начало схватывания должно наступать не ранее 4 мин, а конец не позднее 10 мин. Предел прочности при растяжении через сутки должен быть не менее 7 кг/см², а через 7 суток не менее 14 кг/см².

Повысить прочность строительного гипса можно, добавив к нему известь (около 5%). Ее положительное влияние объясняется главным образом каталитическим действием на ангидрит, некоторое количество которого содержится обычно в строительном гипсе. Возможно связывание гипса и извести в тонко дисперсные комплексные новообразования. Негашеную известь можно добавлять непосредственно в варочный котел, где подвергаясь гидратации и выделяя тепло, она, кроме того быстро подопревает загруженный гипсовый порошок, что ускоряет процесс варки.

Повышает прочность строительного гипса и добавка 0.2-0,5% сульфитно-спиртовой барды, которая уменьшает водопотребность, а также повышает растворимость полугидрата и понижает растворимость двугидрата. При этом изменяется процесс кристаллизации, что выражается в улучшении гранулометрического состава образующихся при твердении кристаллов двугидрата, в результате чего упаковка двугидрата в единице объема получается более плотной.

При твердении строительного гипса наблюдается небольшое увеличение объема схватившейся массы по сравнению с объемом смеси гипса с водой. Это объясняется ростом кристаллов двуводного гипса и увеличением объема пор. Указанное выше свойство гипса используется при производстве различных изделий, отливаемых из него в формы. Гипс хорошо заполняет все детали форм.

Понижение и повышение температуры вредно отражаются на прочности затвердевшего гипса.

Строительный гипс белого цвета, он быстро твердеет. Гипсовые растворы отличаются недостаточной пластичностью и водоудерживающей способностью, что вызывает необходимость введения пластифицирующих добавок, главным образом извести и глины. Строительный гипс можно применять в чистом виде без заполнителей, так как при его высыхании трещины не образуются.

Строительный гипс – воздушное вяжущее вещество. Его нельзя использовать для сооружений, находящихся в воде, так как в ней растворяется образующийся при твердении двуводный гипс и разрушается кристаллический сросток. При последующем высушивании гипса прочность его снова восстанавливается. Причиной малой водостойкости гипсовых изделий является и расклеивающее действие водных пленок, разъединяющих отдельные элементы кристаллической структуры затвердевшего гипса. Гипсовые изделия, защищенные от действия атмосферных осадков и сырости, долговечны. Для прочности и водостойкости строительного гипса можно добавлять к нему смесь декстрина и растворимого стекла. Повышает водостойкость и добавка к гипсу небольших количеств сульфитно-спиртовой барды и ее производных, а также ряда гидрофобных органических веществ (олеиновая кислота, мылонафт, и др.). Положительное влияние на водостойкость гипса оказывает добавка молотого гранулированного доменного шлака, извести, смеси извести или цемента с гидравлическими добавками, глины и других материалов. Повышает водостойкость и введение в гипсовый порошок кремнийорганических соединений или пропитка ими гипсовых изделий.

Практически водостойкость затвердевшего гипса чаще всего повышают за счет предложенных А. В. Волженским добавок цемента или гранулированного шлака совместно с активными гидравлическими добавками.

Строительный гипс применяется главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий, применяемых для внутренней части зданий (сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей и ряда других), а также для изготовления известково-гипсовых штукатурных растворов для внутренних стен зданий.

В известково-гипсовых штукатурных растворах на одну объемную часть гипса берут от одной до пяти объемных частей известкового теста, которое замедляет схватывание и увеличивает пластичность раствора. Для уменьшения расхода вяжущего и во избежание вызываемого известью растрескивания к смеси гипса и извести добавляют до трех объемных частей песка или другого заполнителя (шлака, пемзы, опилок и т.п.). Вводить чрезмерное большое количество заполнителей не рекомендуется, так как строительный гипс плохо сцепляется с наполнителями. Что понижает прочность изделий и, кроме того, в случае применения тяжелых заполнителей увеличивает их вес. Строительный гипс модно применять для штукатурки и без добавок извести, однако тогда необходимо вводить замедлители схватывания.

Известково-гипсовые растворы отличаются от известковых более быстрым твердением и большей прочностью, а от гипсовых – большей пластичностью и более медленным схватыванием.

Строительный гипс используют для изготовления искусственного мрамора и производства некоторых красок и мелков, а также для фиксации стеклоизделий при их полировке, например при производстве зеркального и оптического стекла. В смеси с асбестом и другими материалами гипс входит в состав теплоизоляционных композиций.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

Чем отличается гипс от алебастра

У многих людей, неискушенных в ремонтно-строительных делах, нередко возникает вопрос: чем отличаются такие строительные материалы, как гипс и алебастр? И почему на мешках написано сверху «гипс строительный», а снизу – «алебастр»?

Для того чтобы не теряться в терминах, нужно разобраться, чем на самом деле являются гипс и алебастр, есть ли между ними различия и, если есть, – то какие.

Гипс – происхождение, применение

Гипсом называют сухой состав, изготовленный на основе природного минерала – гипсового камня. Минерал представляет собой двуводный сульфат кальция – CaSO4·2h3O с примесями в виде оксидов кремния, алюминия и железа.

Гипс является минералом осадочного происхождения. В природе чаще всего встречается в виде вытянутых призмовидных кристаллов, хотя иногда формируется в виде плотных таблеточных или чешуйчатых агрегаций. Минерал довольно мягкий, легко поддается помолу.

Крупные месторождения гипсового камня располагаются в таких странах, как Иран, США, Канада, Турция, Испания. В России залежи этой породы находятся в Прикамье и Поволжье, Татарстане, на западных склонах Уральских гор и в Краснодарском крае.

Из природного минерала получают вяжущее вещество – собственно, тот гипс, который мы все и знаем. Это порошок белого, кремового или сероватого цвета (зависит от имеющихся примесей), который при затворении водой превращается в пластичную массу, довольно быстро твердеющую на воздухе.

Способ применения молотого гипса зависит от того, для чего именно его планируют использовать:

• «сырой» гипс используют в медицине для фиксации переломов, а также в сельском хозяйстве – рассыпают на полях для нормализации кислотности почвы;
• в виде «строительного гипса» он применяется при проведении ремонтных и отделочных работ, для производства стеновых плит и блоков, карнизов, лепнины.

Также минерал широко используется в бумажной и химической промышленности: при производстве цемента, серной кислоты, глазурей и красок.

Строительный гипс – алебастр

Природный гипс бывает волокнистым и зернистым. Для производства алебастра используют мелкозернистый гипс – алебастр. Строительный алебастр имеет более тонкий помол и представляет собой все тот же сульфат кальция, но не двуводный, а полуводный – CaSO4·0,5h3O. Его получают путем обжига измельченного природного алебастра при температуре до 180 градусов.

Таким образом, тот алебастр, который мы приобретаем в строительном магазине, в широком понимании является гипсом, но не всякий гипс можно назвать алебастром.

Строительный гипс имеет следующие характеристики:

• Плотность (истинная) составляет 2,6 – 2,76 г/куб. см. При этом в рыхлонасыпном виде плотность составляет 0,85 – 1,15 г/куб. см, а в уплотненном – 1, 245 – 1,455 г/куб. см.
• Изделия из гипса имеют высокую огнестойкость – они разрушаются только после 6-8 часового воздействия высокой температуры. Конструкции выдерживают нагрев до 600-700 градусов без разрушения.
• Прочность при сжатии строительного гипса составляет 4-6 МПа, высокопрочного гипса – 15-40 МПа.
• Гипс и изделия из него плохо проводят тепло, коэффициент его теплопередачи в интервале температур от 15 до 45 градусов составляет всего 0,259 ккал/м·град/час.
• Скорость высыхания. После смешивания с водой гипсовый раствор начинает схватываться уже через 4 минуты и в течение следующего получаса он полностью застывает. Поэтому работать таким раствором нужно очень быстро.

Марки и свойства строительного гипса

Нормативным документом, регламентирующим свойства и качество строительных гипсовых вяжущих, является ГОСТ 125-79. Промышленность производит алебастр 12 марок, различающихся перелом прочности на сжатие.

Показатели приведены в таблице:

Марка гипса	Предел прочности образцов-балочек размером 40×40×160 мм в возрасте 2 часа,МПа, не менее
	сжатие	изгиб
Г-2	2	1,2
Г-3	3	1,8
Г-4	4	2,0
Г-5	5	2,5
Г-6	6	3,0
Г-7	7	3,5
Г-10	10	4,5
Г-13	13	5,5
Г-16	16	6,0
Г-19	19	6,5
Г-22	22	7,0
Г-25	25	8,0

Важным показателем является срок схватывания вяжущего.

В зависимости от него различают следующие виды строительного гипса:

• А – быстротвердеющий (начало не ранее 2 мин., конец – не позднее 15 мин.).
• Б – нормальнотвердеющий (начало схватывания не ранее 6 мин., конец – не позднее 30 мин.).
• В – медленно твердеющий (начало схватывания не ранее 20 мин., окончание – не нормируется).

Степень помола также нормируется:

Вид вяжущего	Степень помола (индекс)	Максимальный остаток на сите с размерами ячейки в свету 0,2 мм, %
Тонкий помол	III	2
Средний помол	II	14
Грубый помол	I	23

Таким образом, по марке вяжущего можно определить все его основные характеристики.

К примеру, на мешке указано: Г-6 В II.

Это означает, что перед нами материал со следующими характеристиками:

• прочность не менее 6 и не более 7 МПа;
• медленно твердеющий;
• среднего помола.

Разновидности гипса

Гипсовые вяжущие используются не только чистом виде, но и с различными добавками, позволяющими менять их свойства.

В настоящее время в продаже можно встретить гипс следующих разновидностей:

• Строительный – для производства гипсовых стройматериалов и для проведения штукатурных работ. Такой материал хорош тем, что не образует трещин при высыхании. Часто в него добавляют известь, что придает смеси пластичность. Материал в основном используют для внутренней отделки сухих помещений.
• Высокопрочный – вяжущее с крупными кристаллами, обеспечивающими конечному изделию меньшую пористость и, соответственно, большую прочность. Данный материал используют для устройства несгораемых перегородок, форм для производства фаянсовых и фарфоровых сантехнических изделий. Также его применяют в травматологии и стоматологии.
• Полимерный гипс – вяжущее с добавлением полимеров. Часто применяется с травматологии. Повязки с таким гипсом гораздо легче обычных гипсовых, позволяют коже дышать, не боятся влаги, проницаемы для рентгеновских лучей (позволяют контролировать процесс сращивания костей).

• Скульптурный – самый высокопрочный гипс, практически не содержащий примесей. Материал имеет высокую степень белизны и используется для изготовления статуэток. Скульптур, сувениров, а также в автомобильной и авиационной промышленности. Это вяжущее является основой сухих шпаклевочных смесей.
• Акриловый гипс – получается при добавлении в вяжущее водорастворимой акриловой смолы. Внешне практически неотличим от обычного гипса, но гораздо легче. Благодаря этому его часто используют для потолочной лепнины. Материал морозостоек и имеет низкое водопоглощение, поэтому может быть использован для работы на фасадах зданий.

Таким образом, алебастр является одной из разновидностей гипса, которую в основном используют в строительстве. Он имеет большую твердость, чем природный гипс, но менее широкое применение.