Гіпсавае звязальнае рэчыва: характарыстыка, ўласцівасці, вытворчасць і прымяненне

Будаўнічыя і іншыя матэрыялы з гіпсу выкарыстоўваюцца ў розных галінах народнай гаспадаркі. Імі ўжо даўно нікога не здзівіш. Але мала хто задумваецца пра тое, што на самой справе ўяўляе сабой гіпсавае звязальнае, што служыць для яго сыравінай і як яно атрымліваецца. А бо для вытворчасці ўсіх будаўнічых матэрыялаў (штукатурок, кладкавых раствораў, тынкавых лістоў) і іншых дэталяў неабходна спачатку падрыхтаваць сыравіну. Бо характарыстыкі гатовага матэрыялу ў вялікай ступені залежаць ад якасці выкарыстоўванага сыравіны.

Паняцце і склад

Звязальнае з гіпсу ўяўляе сабой паветраны матэрыял, які складаецца па большай частцы з двуводного гіпсу. Склад гіпсу таксама дапаўняюць прыродны ангідрыд і асобныя адходы прамысловасці, у склад якіх уваходзіць сярністы кальцый.

У гэтую ж групу таксама ўваходзяць камбінаваныя рэчывы. У іх складзе - полуводный гіпс, вапна, даменныя дзындры, цэмент.

Сыравінай для вытворчасці з'яўляюцца горныя пароды, якія змяшчаюць сульфаты. Дастам вызначана, што для вырабу гіпсавага звязальнага можа быць выкарыстаны толькі гіпсавы камень (які адпавядае ўсім патрабаванням, якія прад'яўляюцца да яго Дастам 4013) або фосфагіпсу, таксама які адпавядае патрабаванням нарматыўных дакументаў.

Характарыстыка гіпсавых звязальных

Гіпсавы раствор неабходна выкарыстоўваць да моманту яго поўнага зацвярдзення. Нельга яго размешваць пасля таго, як працэс крышталізацыі ужо пачаўся. Перамешванне выклікае разбурэнне ўтварыліся сувязяў паміж крышталямі каркаса. З-за гэтага раствор губляе свае звязальныя здольнасці.

Вырабы з гіпсу не з'яўляюцца водатрывалымі. Але вытворцы матэрыялу знайшлі выхад з гэтай сітуацыі. Навукоўцы вызначылі, што розныя дадаткі гіпсавых звязальных дазваляюць павялічыць гэты паказчык. Таму ў склад матэрыялу дадаюць розныя рэчывы: вапна, здробнены даменны дзындра, карбамідна смалы, арганічныя вадкасці, у склад якіх уваходзіць крэмній.

Выкарыстанне гіпсавых матэрыялаў не патрабуе прымянення дадатковых напаўняльнікаў. Яны не даюць ўсаджванне, расколіны на апрацоўванай паверхні не з'явяцца. Гіпсавыя звязальныя, наадварот, павялічваюцца ў аб'ёме пасля поўнага зацвярдзення. У некаторых сітуацыя дадаюцца драўляныя пілавінне, вогнішча, пемза, керамзіт і іншыя матэрыялы.

Яшчэ адна асаблівасць - гіпсавыя матэрыялы паскараюць працэс карозіі чорных металаў (цвікоў, арматуры, дроту і гэтак далей). Гэты працэс адбываецца яшчэ хутчэй у вільготных умовах.

Звязальнае з гіпсу хутка ўбірае вільгаць і губляюць сваю актыўнасць. Таму пры захоўванні і транспартаванні неабходна выконваць некаторыя правілы. Захоўвацца матэрыял можа толькі ў сухім месцы. Нават пры захаванні гэтага правіла, праз тры месяцы захоўвання матэрыял страціць прыкладна трыццаць адсоткаў сваёй актыўнасці. Перавозяць матэрыял навалам ці ж запакаваны ў тару. Пры гэтым важна абараніць яго ад смецця і вільгаці.

вытворчасць

Для дадзенага працэсу неабходна выканаць наступныя працэсы:

• драбненне прыроднага гіпсавага рэчывы;
• сушка сыравіны;
• ўздзеянне тэмпературы.

Гіпсавы камень падаецца ў бункер, адкуль ён трапляе ў драбнілку. Там маюцца на ўвазе яго драбненне на часткі, памер якіх не перавышае чатырох сантыметраў. Пасля драбнення матэрыял па элеватар адпраўляецца ў расходны бункер. Адтуль роўнымі часткамі ён паступае ў млын. Там ён падсушваецца і здрабняецца да меншай фракцыі. Сушка на дадзеным этапе неабходна для паскарэння і палягчэння працэсу драбнення матэрыялу.

У млыне парашок разаграваецца да дзевяноста градусаў. У такім стане ён транспартуецца ў гипсоварочный кацёл. Менавіта там і адбываецца вылучэнне вады з рэчыва ў працэсе абпалу. Гэты працэс пачынаецца з невысокіх тэмператур (парадку васьмідзесяці градусаў). Але вада з матэрыялу лепш за ўсё сыходзіць пры тэмпературным дыяпазоне ад ста дзесяці да ста васьмідзесяці градусаў.

Увесь працэс апрацоўкі тэмпературай дзеліцца на два этапы. Спачатку на працягу трох гадзін матэрыял вытрымліваюць у варачным катле. Там выдаляецца вада, і двуводный гіпс ператвараецца ў полуводный. Увесь гэты час гіпс памешваць для аднастайнасці награвання. Па заканчэнні пазначанага часу, рэчыва ў разагрэтым стане адпраўляецца ў так званы бункер знямогі. Ён ужо не падаграваецца. Але за кошт высокай тэмпературы самога рэчывы там працягваецца працэс дэгідратаціі. На гэта сыходзіць яшчэ прыкладна сорак хвілін. Пасля гэтага звязальныя матэрыялы лічацца гатовымі. І іх адпраўляюць на склад гатовай прадукцыі.

цвярдзенне матэрыялу

Цвярдзенне гіпсавых звязальных адбываецца пры змешванні парашка з вадой. Пры гэтым утворыцца пластычная маса, якая на працягу некалькіх хвілін дубянее. З хімічнага пункта гледжання, адбываецца працэс, зваротны таму, што адбываўся ў працэсе вытворчасці. Толькі адбываецца ён значна хутчэй. Гэта значыць полуводный гіпс далучае ваду, у выніку чаго ўтвараецца двуводное гіпсавае рэчыва. Увесь гэты працэс можна падзяліць на тры этапы.

На першым этапе полуводный гіпсавае рэчыва раствараецца ў вадзе з адукацыяй насычанага раствора двуводного гіпсу. Двугидрат валодае высокім паказчыкам растваральнасці. За кошт гэтага вельмі хутка адбываецца працэс перанасычэння раствора. Як вынік - выпадзенне асадка, якім з'яўляецца двугидрат. Гэтыя выпалі часціцы склейваюцца паміж сабой, тым самым пачынаючы працэс схоплівання.

Наступны этап - крышталізацыя. Асобныя крышталі рэчывы па меры росту пачынаюць злучацца і ўтвараюць трывалы каркас. Па меры высушвання (выдалення вільгаці) сувязі паміж крышталямі становяцца больш трывалым.

Змена хуткасці схоплівання

Працэс схоплівання можна паскараць або, наадварот, запавольваць па неабходнасці. Робяць гэта з дапамогай дадаткаў, якія ўводзяць у гіпсавыя звязальныя.

Віды дабавак, якія паскараюць працэс схоплівання:

• рэчывы, якія павялічваюць растваральнасць полугидрата: сульфат натрыю або калію, павараная соль і іншыя;

• рэчывы, якія ў рэакцыі будуць з'яўляцца цэнтрам крышталізацыі: солі фосфарнай кіслаты, здробнены прыродны гіпс і гэтак далей.

Часцей за ўсё выкарыстоўваюць здробнены гіпсавы камень. Яго часціцы служаць цэнтрамі крышталізацыі, вакол якіх будзе расці ў далейшым крышталь. Большай эфектыўнасцю характарызуецца «другасны» гіпс. Пад ім разумеюць гіпс, які ўжо праходзіць этап схоплівання і цвярдзенні сярністага кальцыя. Да такой ўвазе можна аднесці пабітыя і здробненыя вырабы.

Запавольваюць працэс схоплівання наступныя рэчывы:

• павялічваюць пластычнасць тэсту: раствор сталярнага клею ў вадзе, іглічны настой, вапнавае-клеевая эмульсія, ЛСТ і гэтак далей;

• росту крышталяў перашкаджае плёнка, якая ўтвараецца на зернях полуводный гіпсу пад уздзеяннем такіх рэчываў, як: свідра, аміяк, кератиновый запавольнік, фасфаты і Борат шчолачных металаў, ліловы спірт і іншыя.

Варта адзначыць, што ўвядзенне паскараюць працэс дабавак адмоўна адбіваецца на трываласці гіпсу. Таму іх выкарыстоўваць неабходна з асцярожнасцю і дадаваць у невялікіх колькасцях.

Час схоплівання (цвярдзення) шмат у чым залежыць ад якасці зыходнага сыравіны, часу і ўмоў захоўвання, тэмпературы, пры якой адбываецца працэс злучэння матэрыялу з вадой, і нават часу мяшання раствора.

Занадта кароткі час схоплівання звычайна звязваюць з наяўнасцю ў матэрыяле часціц двугидрата, якія засталіся там пасля абпалу. Час схоплівання таксама павялічыцца, калі гіпсавае рэчыва будзе разагрэтае прыкладна да сарака пяці градусаў. Калі тэмпературу матэрыялу павялічыць яшчэ мацней, то працэс, наадварот, замарудзіцца. Доўгі перамешванне гіпсавай сумесі прывядзе да паскарэння працэсу схоплівання.

Адрозненні тэорыі і практыкі

Асаблівасцю працэсу цвярдзення з'яўляецца тое, што гіпс, у адрозненне ад іншых звязальных, пры зацвярдзенні павялічваецца ў аб'ёме (да аднаго працэнта). За кошт гэтага для гідратацыі полуводный рэчывы неабходна прыкладна ў чатыры разы больш вады, чым павінна быць у тэорыі. У тэорыі вады патрабуецца прыкладна 18,6% ад масы матэрыялу. На практыцы ваду бяруць для атрымання раствора нармалёвай гушчыні ў колькасці да сямідзесяці працэнтаў. Для вызначэння водопотребности матэрыялу вызначаюць аб'ём вады ў працэнтах ад масы самога матэрыялу, які неабходна дадаць для атрымання раствора нармалёвай гушчыні (дыяметр аладкі 180 + 5 міліметраў).

Яшчэ адно адрозненне практыкі заключаецца ў тым, што пры выдаленні лішняй вады падчас сушкі ў матэрыяле ўтвараюцца пары. За кошт гэтага гіпсавы камень губляе сваю трываласць. Ліквідуюць гэты момант дадатковай сушкай. Вырабы з гіпсу высушваюць пры тэмпературы, якая не перавышае семдзесят градусаў. Калі яшчэ больш павялічыць тэмпературу, пачнецца рэакцыя дэгідратаціі рэчывы.

Уплыў тэмпературы на якое атрымліваецца рэчыва

Для атрымання гіпсавага звязальнага гіпсавы камень падвяргаюць высокіх тэмператур. У залежнасці ад значэння гэтай тэмпературы, гіпсавае рэчыва можа быць двух відаў:

• Низкообжиговые, для вытворчасці якіх апрацоўка сыравіны адбываецца пад уздзеяннем тэмпературы ад ста дваццаці да ста васьмідзесяці градусаў. Сыравінай у дадзеным выпадку часцей за ўсё з'яўляецца полуводный гіпс. Асноўным адрозненнем дадзенага матэрыялу з'яўляецца высокая хуткасць зацвярдзення.

• Высокообжиговые (ангидритовые), якія ўтвараюцца ў выніку дзеяння высокай тэмпературы (звыш двухсот градусаў). Дубянее такі матэрыял даўжэй. На схопліванне таксама неабходна больш часу.

Кожная з гэтых груп, у сваю чаргу, мае некалькі розных матэрыялаў, якія ўваходзяць у яе.

Віды низкообжиговых звязальных

Гіпсавае звязальнае дадзенай катэгорыі ўключае ў сябе наступныя матэрыялы:

• Будаўнічы гіпс. Для яго вырабу неабходна правільна адабраць сыравіну. Вытворчасць гіпсу для правядзення будаўнічых работ дапушчальна з выкарыстаннем у якасці сыравіны звязальнага маркі ад пятай і вышэй, рэшта якога на сіце складае ня больш як дванаццаць адсоткаў. Для вырабу будаўнічых вырабаў падыходзіць звязальнае, якое адносіцца да маркі ад другой да сёмай, незалежна ад часу схоплівання і ступені драбнення. Дэкаратыўныя элементы вырабляюцца з матэрыялаў тых жа відаў. За выключэннем рэчываў грубага памолу і павольна схопліваецца. Гіпсавыя тынкавыя сумесі вырабляюцца з рэчываў 2-25 маркі, акрамя звязальнага з грубым памолам і хуткацвярдзельных.

• Высокатрывалы гіпс можа характарызавацца адной з некалькіх марак (з індэксамі ад 200 да 500). Трываласць дадзенага матэрыялу складае парадку 15-25 Мпа, што значна вышэй, чым у іншых відаў.

• Фармовачны гіпс адрозніваецца высокай ступенню водопотребности і высокай трываласцю ў зацвярдзелым стане. З яго атрымліваюць вырабы з гіпсу: керамічныя формы, фарфора-фаянсавыя элементы і гэтак далей.

Ангидритовые матэрыялы

Дадзены выгляд, у сваю чаргу, утварае два рэчывы:

• ангидритовый цэмент, які атрымліваецца пры апрацоўцы тэмпературай да сямісот градусаў;

• эстрих-гіпс, які ўтвараецца пад уплывам на сульфат кальцыя тэмпературы звыш 900 градусаў.

Склад гіпсу ангидритового ўключае: ад двух да пяці адсоткаў вапны, сумесь сульфату з купарвасам (медным або жалезным) да аднаго працэнта, ад трох да васьмі працэнтаў даламіту, ад дзесяці да пятнаццаці працэнтаў даменнага шлака.

Ангидритовый цэмент адрозніваецца павольным схопліваннем (ад трыццаці хвілін да сутак). У залежнасці ад трываласці яго дзеляць на наступныя маркі: М50, М100, М 150, М200. Цэмент дадзенага выгляду шырока выкарыстоўваецца пры будаўніцтве. Яго выкарыстоўваюць для:

• вырабу клеевого, тынкавага або кладкавага раствора;

• вырабу бетону;

• вытворчасці дэкаратыўных элементаў;

• вырабу цеплаізаляцыйных матэрыялаў.

Эстрих-гіпс мае наступныя асаблівасці:

1. Павольным схопліваннем.
2. Трываласцю да дваццаці мегапаскаль.
3. Нізкай теплопрводностью.
4. Добрай гукаізаляцыяй.
5. Устойлівасцю да ўздзеяння вільгаці.
6. Марозаўстойлівасцю.
7. Невялікай ступенню дэфармацыі.

Гэта асноўныя, але далёка не ўсе вартасці, якімі валодае эстрих-гіпс. Прымяненне яго заснавана на гэтых паказчыках. Ён выкарыстоўваецца для тынкоўкі сцен, вытворчасці штучнага мармуру, пры ўзвядзенні мазаічнага падлогі і гэтак далей.

Дзяленне звязальнага на віды

Ўласцівасці гіпсавых звязальных дазваляюць падзяліць іх на некалькі розных груп. Для гэтага выкарыстоўваюць некалькі класіфікацый.

Па часе схоплівання вылучаюць наступныя групы:

• Група «А». У яе ўваходзяць звязальныя, якія хутка схопліваюцца. На гэта сыходзіць ад двух да пятнаццаці хвілін.

• Група «Б». Звязальныя матэрыялы дадзенай групы схопліваюцца за час ад шасці да трыццаці хвілін. Іх называюць нармальна схопліваецца рэчывамі.

• Група «В», да якой ставяцца павольна схопліваецца звязальныя. На схопліванне неабходна больш за дваццаць хвілін. Верхняя мяжа не нармуецца.

Тонкасць памолу вызначаецца па пакінутых на сіце часціцам. Звязана гэта з тым, што на сіце з памерам ячэйкі 0,2 міліметра заўсёды застаюцца гіпсавыя звязальныя. ДАСТ паказвае на наступныя групы:

• Грубы памол або першая група паказвае на тое, што на сіце застаецца да дваццаці трох адсоткаў матэрыялу.

• Сярэдні памол (другая група), калі на сіце засталося не больш чатырнаццаці адсоткаў звязальнага.

• Тонкі памол (трэцяя група) кажа пра тое, што рэшта рэчыва на сіце не перавышае двух адсоткаў.

Матэрыял адчуваюць на трываласць пры выгібе і сціску. Для гэтага з гіпсавага раствора рыхтуюць брускі з памерам 40 х 40 х 160 міліметраў. Праз дзве гадзіны пасля вырабу, калі працэсы крышталізацыі і гідратацыі завяршаюцца, пачынаюць выпрабаванні. Гіпсавыя звязальныя (ДАСТ 125-79) па трываласці дзеляцца на дванаццаць марак. Яны маюць індэксы ад двух да дваццаці пяці. Значэнне мяжы трываласці ў залежнасці ад марак сабраны ў спецыяльныя табліцы. Яе можна ўбачыць нават у самым Дасце.

Асноўныя параметры і віды матэрыялу можна даведацца па яго маркіроўцы. Выглядае яна прыкладна так: Г-6-А-11. Гэты надпіс будзе азначаць наступнае:

• Г- гіпсавае звязальнае рэчыва.
• 6 - марка матэрыялу (азначае, што трываласць складае больш за шэсць мегапаскаль).
• А - вызначае выгляд па часе схоплівання (гэта значыць хуткацвярдзельных).
• 11 - паказвае на ступень памолу (у дадзеным выпадку сярэдні).

Вобласць ужывання гіпсавых рэчываў

Тэхналогія гіпсавых звязальных дазваляе атрымаць матэрыялы, прыдатныя да выкарыстання ў розных сферах. Найбольш шырока гіпс выкарыстоўваецца ў будаўніцтве. Маштабы яго прымянення можна параўнаць з выкарыстаннем цэменту. Гіпсавае звязальнае валодае некаторымі перавагамі перад тым жа цэментам. Да прыкладу, на яго вытворчасць сыходзіць менш паліва амаль у чатыры разы. Ён гігіенічны, устойлівы да агню, валодае сітаватасцю ў межах ад трыццаці да шасцідзесяці адсоткаў, невялікі шчыльнасцю (да паўтары тысячы кілаграм на адзін кубічны метр). Гэтыя характарыстыкі і абумовілі вобласць ужывання матэрыялу.

Для тынкавых прац шырока выкарыстоўваецца менавіта гіпс. Ужыванне яго не залежыць ад марак матэрыялу. Выкарыстоўваецца звязальнае з тонкім і сярэднім памолам часціц, нармальна і павольна схопліваецца. Гіпс дадаецца ў тынкоўку з вапняка і пяску. За кошт гэтага паляпшаецца трываласць раствора пасля высыхання. А пласт тынкоўкі на паверхні становіцца гладкім і светлым, прыдатным для далейшай фінішнай аздаблення.

Гіпсавыя рэчывы, якія адносяцца да марак ад Г-2 да Г-7, выкарыстоўваюцца для вырабу Перегородочные панэляў, лістоў так званай сухой тынкоўкі і іншых гіпсабетон вырабаў. Іх дадаюць у растворы для атрымання складаў для ўнутраных работ.

Керамічныя, фарфоравыя і фаянсавыя вырабы і дэталі вырабляюцца з даданнем звязальнага з гіпсу, які адносіцца да марак ад Г-5 да Г-25. Звязальнае павінна ставіцца да катэгорыі нармальна схопліваць і танкамолаты рэчываў.

Гіпсавае звязальнае выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі раствора, які выкарыстоўваецца пры конопатке вокнаў, дзвярэй, перагародак. З гэтай мэтай падыходзяць больш нізкія маркі матэрыялу.

Як бачна, характарыстыкі гіпсавага звязальнага дазваляюць выкарыстоўваць матэрыял з рознымі мэтамі і ў розных сферах дзейнасці. Гэта трывалы, марозаўстойлівы, гігіенічны, экалагічны, вогнетрывалы матэрыял. Яго якасныя характарыстыкі вызначаюцца прыналежнасцю да пэўнай групе матэрыялаў па тым ці іншым прыкмеце.