Классификация гипсовых вяжущих. Характеристика групп, свойства, применение

Гипсовые вяжущие вещества – тонкоизмельченные продукты, получаемые путем тепловой обработки природного гипсового камня, природного ангидрита, а также различных отходов химического производства, способные после затворения водой быстро схватываться, твердеть и превращаться в камень на воздухе (4-30 минут). Способность к твердению им придает сернокислый кальций.

Водопотребность гипсовых вяжущих материалов изменяется от 30-40 до 60-70% в зависимости от условий обжига и дисперсности. Большая разница между водопотребностью и количеством воды, необходимым на гидратацию полугидрата (менее 20%), является причиной значительной пористости гипсового камня, доходящей до 50%. Пористость камня ниже, а прочность выше у вяжущего с меньшей водопотребностью.

Отличительными особенностями гипсовых вяжущих являются быстрое схватывание, твердение, увеличение объема при твердении на воздухе до 0,3%(это позволяет широко использовать гипс для отливки декоративно-художественных изделий сложной формы, а также применять его без заполнителей, не боясь растрескивания от усадки).

Недостатки гипсовых вяжущих – повышенная гигроскопичность, низкая водостойкость, значительные деформации под нагрузкой (ползучесть) влажного гипсового камня, коррозия стальной арматуры в гипсовых изделиях. Для повышения водостойкости гипсовых вяжущих при изготовлении вводят полимерные и гидрофобизирующие добавки, проводят интенсивное уплотнение смесей с пониженным водосодержанием.

Применение – при производстве гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, гипсобетонных перегородочных панелей и блоков, декоративных и звукопоглощающих изделий, для приготовления штукатурных растворов для внутренних частей зданий, работающих при относительной влажности воздуха не более 60%, а также в качестве добавки к другим вяжущим (расширяющийся цемент, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее).

По тонкости помола, характеризуемой остатком на сите с отверстиями 0,2 мм массы пробы (%), взятой для просеивания, различают гипсовые вяжущие:

· грубого помола (группа I) — остаток не более 23%;

· среднего помола (группаII) — остаток не более 14%;

· тонкого помола (группа IIII) — остаток не более 2%.

По срокам схватывания различают три группы гипсовых вяжущих:

· быстротвердеющие (группа А) - начало схватывания не ранее чем через 2 мин, конец — не позднее чем через 15 мин.;

· нормально твердеющие (группа Б) - начало схватывания не ранее чем через 6 мин, конец — не позднее 30 мин.;

· медленно твердеющие (группа В) - с началом схватывания не ранее чем через 20 мин, конец схватывания для них не ограничен.

Для замедления схватывания гипсовое вяжущее затворяют водой с добавкой животного клея или органических клееподобных веществ, понижающих растворимость полугидрата.

Марочную прочность гипсовых вяжущих определяют после 2-х часов твердения образцов на воздухе. Образцы (балочки размером 4х4х16 см, изготовленные из теста стандартной консистенции) испытывают на изгиб, а их половинки — на сжатие. Стандартом предусмотрены 12 марок гипсовых вяжущих – от Г-2 до Г-25. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. Для каждой марки регламентируется минимальная прочность при изгибе в пределах соответственно от 1,2 до 8 МПа. Строительный гипс соответствует гипсовым вяжущим невысоких марок по прочности Г-2...Г-7, а высокопрочный — высоких марок от Г-10 Г-25. Маркировка гипсового вяжущего содержит информацию о прочности, сроках схватывания и дисперсности.

В зависимости от вида сырья и принятой технологической схемы производства гипсовые вяжущие вещества делят на две группы:

· низкообжиговые (собственно гипсовые – строительный, формовочный и высокопрочный гипсы, изготовленные из природного гипсового камня)

· высокообжиговые (ангидритовые – ангидритовый цемент, изготовленный на основе природного ангидрида или обожженного при высокой температуре природного гипсового камня).

К низкообжиговым относят:

· строительный;

· высокопрочный;

· формовочный гипсы;

К высокообжиговым:

· ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент);

· высокообжиговый гипс (эстрихгипс).

Ангидритовый цемент изготавливают из природного гипса обжигом при температуре 600-700°С. Продукт обжига состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита, не способного в обычных условиях схватываться или твердеть. Для придания ему вяжущих свойств при помоле вводят минеральные активизаторы твердения. Можно получать ангидритовый цемент без обжига помолом природного ангидрита с теми же добавками. В качестве активизаторов применяют гашеную или негашеную известь(2-5 % массы ангидрита), обожженный доломит (3-8%), доменный шлак (10-15%).

Высокообжиговый гипс получают обжигом природного гипса или ангидрита при 800-1000°С. В отличие от низкообжиговых гипсовых ангидритовые вяжущие имеют большую водостойкость и медленнее схватываются и твердеют: начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, конец – не позднее чем через 12 ч. Марочную прочность контролируют в возрасте 28 суток.

Применение – при устройстве бесшовных полов и подготовки под линолеум, для приготовления штукатурных и кладочных растворов различных марок, для получения искусственного мрамора(отделочный ангидритовый цемент).

Из гипсовых вяжущих веществ основными являются:

· строительный;

· формовочный;

· ангидритовый гипсы.