Гипсовые вяжущие вещества

Вещество гипс. Основные свойства и применение гипса

Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат две горные породы — гипс и ангидрит строительный гипс

Гипс

представляет собой двуводный сернокислый кальций CaSO4 • 2Н2О. Иногда он содержит примеси песка, глины и др., но для производства гипсового вяжущего вещества требуется, чтобы содержание CaSO4 • 2Н2О в сырье — природном гипсовом камне (предварительно высушенном) — было не менее 65%.
При температуре 20° в 1 л воды растворяется 2,05 г гипса (в пересчете на безводный CaSO4); наибольшей растворимостью гипс обладает при 32—40°. Удельный вес гипса 2,2—2,4.

Двуводный гипс CaSO4 • 2Н2О в процессе нагревания постепенно теряет химически связанную воду; свойства его изменяются. В пределах от 97 до 170° он теряет большую часть воды и переходит в так называемый полуводный гипс CaSO4 • 0,5Н2О. Это вещество, если его смешивать с водой после помола, снова превращается в двуводный гипс, быстро схватывается и твердеет, выделяя тепло и увеличиваясь в объеме (линейное расширение до 1 %).

Дальнейшее нагревание гипса от 170 до 200° приводит к потере еще части воды, и гипс переходит в растворимый ангидрит, по составу близкий к CaSO4 и обладающий свойством еще быстрее схватываться при смешивании с водой. При дальнейшем нагревании от 200 до 250° в гипсе остаются только следы воды, а схватывание значительно замедляется. При нагревании выше 400° гипс полностью теряет воду, переходит в нерасворимый ангидрит CaSO4, так называемый «намертво обожженный», и теряет способность схватываться. Однако гипс, о ожженный при температуре выше 800°, частично разлагается
снова может схватываться с небольшим количеством воды и медленно тверд еть, давая новое вяжущее вещество — ангидритовое.

Строительный и формовочный гипс

гипс

Варочный котел с жаровыми трубами для дегидратации гипса:
1— электромотор; 2— привод; 3— вращающаяся ось; 4— перемешивающие лопасти; б— жаровые трубы; 6— днище; 7— выгрузочный желоб

Строительный гипс (устаревшее название — алебастр) — вяжущее вещество, твердеющее на воздухе. Получают его из природного двуводного гипса, нагревая при температуре около 150— 170° до превращения в полуводный гипс.
При этом происходит следующая реакция (частичная дегидратация) :
CaSO4 • 2H2O =CaSO4 • 0,5Н2О+1,5Н2О.
Гипс до обжига или после размалывают в тонкий порошок.
При смешивании с водой порошок полуводного гипса быстро схватывается, а затем твердеет на воздухе.

 

Формовочный гипс отличается от строительного тем, что размалывается тоньше и быстрее схватывается.
Наиболее прост и часто применяется способ нагревания предварительно размолотого гипса в так называемых варочных котлах. Лучший тип котла — вертикальный стальной цилиндр диаметром 1,5—3 м, высотой 1,5—2,8 м и более, обмурованный кирпичной кладкой и снабженный внутри мешалкой. Под котлом расположена топка; топочные газы обогревают днище котла и стенки, проходят через внутренние жаровые трубы и уходят в дымовую трубу. Котел закрыт крышкой с отверстиями для загрузки двуводного гипса и с трубой для отвода пара и пыли; внизу находится отверстие с задвижкой для выпуска готового продукта.

При другом способе производства гипс в кусках обжигают в коротких вращающихся печах; длина печей 12—14 м, диаметр 1,5—2 м; печи эти устанавливаются слегка наклонно и вращаются со скоростью 3—5 об/мин. После обжига в этих печах гипс размалывают в тонкий порошок в шаровых или трубных мельницах.
По новому способу гипс обжигают во взвешенном состоянии. Гипсовый камень размалывают и одновременно обжигают в шаровой или аэробильной мельнице, через которую просасываются горячие газы; далее гипс осаждается в циклонах и направляется в бункеры для хранения.