Gips: svojstva, aplikacije, naslage. Od čega se pravi gips? Hemijska formula štukature

Dugi niz stoljeća u arhitekturi država koje se temelje na dobro razvijenoj kulturi i umjetnosti, cijene lijepo i izvanredno, čuvaju svoje povijesne spomenike i tradiciju u gradnji i uređenju, upotrebljavao se materijal poput gipsa.

Prije svega, to je posljedica njegovih svojstava - plastičnosti, prirodne ujednačenosti, ujednačenosti boje, konačne tvrdoće, koja vam omogućuje stvaranje apsolutno bilo kojeg oblika, bilo da se radi o bareljefnom uzorku, ukrasu od štukaturnih elemenata ili skulpturi. Kada se pravilno koristi, dobri uslovi skladištenje, precizna restauracija, stvoreni proizvodi mogu služiti vječno. Primjer za to su hramovi širom svijeta koji su sačuvali jedinstvenu unutrašnjost od prošlih stoljeća do danas.

Ono što majstor treba znati o svojstvima gipsa i proizvodima od njega

Gips ima toliko prednosti da se može nazvati zaista jedinstvenim materijalom.

• Ekološki prihvatljivost i prirodnost. Gips - potpuno prirodni materijal, još uvijek se vadi na staromodan način. To je što je moguće ekološki prihvatljivije, što takve sirovine stavlja mnogo stepenica više od bilo kojeg modernog građevinskog materijala.
• Sposobnost poboljšanja mikroklime. Odavno je primijećeno da se u prostorijama ukrašenim štukaturama vrlo lako diše, čak i ako je vani vruće ili kiša. To se lako objašnjava činjenicom da smrznuta otopina gipsa ima sposobnost izmjene vlage: ona apsorbira povećanu vlagu, a s nedovoljnom količinom vode u zraku se oslobađa.
• Odgovara na restauraciju. Za razliku od stakla, kože, drveta, kamena, pa čak i metala, štukatura je podložna potpunoj restauraciji. Uz kompetentno izvedeno radovi na obnovi ah, može izgledati savršeno čak i ako ima sto godina. Pokušajte ponovno stvoriti izgubljeni dio porculana ili kamene zdjele tako da izgleda kao nova. Slažem se, ovo je nemoguće. Ali proizvodi od gipsa nakon restauracije ne sadrže vidljive tragove majstorskog rada.
• Beskrajne mogućnosti uređenja. V vešte ruke gips ima bilo koji oblik, čak su i najmanji detalji vidljivi na njemu. Može se zamrljati, patinirati, premazati raznim spojevima koji daju sjaj ili druge vizualne kvalitete. Štoviše, ne podliježe skupljanju, pa će gotovi dekor ostati u izvornom obliku koliko vlasnik sobe želi.

Ova su svojstva bila odlučujuća pri odabiru opcije prije mnogo stoljeća, ostala su relevantna do danas. Do sada su najbogatiji ljudi radije ukrašavali svoja predačka imanja štukaturama, a javne kulturne strukture - hramovi, biblioteke, muzeji - jednostavno su nezamislive bez takvog uređenja. Ukrašavanje prostorije pravom štukaturom (ne treba se miješati s jeftinim poliuretanom) znak je velikog umjetničkog ukusa i aristokracije.

Gdje se može nanositi gips (alabaster)

Gips se često koristi u svakodnevnom životu:

• građevinski radovi - poravnavanje unutrašnjih i vanjskih zidova, stropova, ventilacijskih kanala, izrada pregrada;
• proizvodnja vatrootpornih barijera i konstrukcija koje apsorbiraju zvuk;
• proizvodnja - gipsane ploče, suhi gips, drveni beton, ploče od gipsa i gipsa itd.;
• završna obrada - unutrašnja dekoracija, pejzažni dizajn, arhitektonski elementi, štukature, pločice, suveniri itd.;
• popravak oštećene štukature i drugih proizvoda od alabastera;
• kao element visokokvalitetnog gipsanog cementa.

Karakteristike gipsa za građevinske i završne maltere

Savremeni građevinski gips (drugi naziv je alabaster), koji se koristi za pripremu žbuke, proizvodi se klasičnom metodom toplinske obrade gipsanog kamena (150-180 ° C), vađenog u kamenolomima. Dobivena sirovina prolazi kroz faze mljevenja i prosijavanja, kao rezultat, homogenog praha sa različite veličinečestice - grubo, srednje i fino brušenje.

Stupanj mljevenja i dalje se određuje na isti način kao i prije 500 godina. Dobijeni prah se proseje na sitno sito (0,2 mm). Ostatak koji nije prošao kroz mrežu odmjerava se određivanjem njegove mase (u postocima od ukupne težine).

• Ako je ostalo mnogo velikih čestica - do 23% - dobivenoj sirovini se dodjeljuje indeks I, što odgovara grubom mljevenju.
• Do 14% - indeks II - srednje brušenje.
• Do 2% - indeks III - visoko kvalitetno fino brušenje.

Što je stepen brušenja finiji, malter će se brže vezati. Kako bi se utvrdila konačna presuda o kvaliteti, dobiveni prah se ispituje na uređaju ADP-1 (PSKh-2), određujući njegovu specifičnu površinu. Mora biti u skladu s GOST 23789-79.

Važan parametar - viskoznost otopine, određen je standardom GOST 125-79 i ovisi upravo o stupnju mljevenja, jer veličina čestica izravno utječe na potrošnju vode. Vjeruje se da bi 18,6% vode bilo dovoljno za hidratizaciju poluvodnog alabastera do stupnja dihidrata, ali takvo rješenje nije prikladno za građevinske radove, pa se normalna viskoznost postiže dodavanjem 50-70% vode (3-poluhidrat ). Ako je potrebna gusta otopina, tada je ograničeno 35-45% vode, dobivajući a-hemihidrat. Standardna konzistencija određena je parametrom rasipanja mase, koji ne smije prelaziti promjer od 180 ± 5 mm.

Zapreminska masa gipsanog praha u prirodnom obliku je 800-1100 kg / cu. m, zbijeno - 1250-1450 kg / cu. m. Gustoća gotovog alabastera je 2,6-2,75 g / cu. cm.

Proces proizvodnje štukature također može ići različitim redoslijedom: brušenje-prosijavanje-pečenje. Ako je potrebno napraviti posebne vrste ovog materijala (medicinski ili za oblikovanje), tada se tehnologija može promijeniti. Kad se kamen od gipsa zagrije u vakuumu i temperatura padne na 100 ° C, na izlazu se dobije alabaster visoke čvrstoće.

Deformabilnost alabastera

Kad se osuši, gips može promijeniti volumen. Ali za razliku od mnogih materijala, njegov volumen se ne smanjuje, već se, naprotiv, povećava. Deformabilnost može doseći 1%. Ova kvaliteta je veliki plus pri izradi skulptura i štukatura, budući da rješenje savršeno ispunjava oblike, omogućujući vam da dobijete vrlo jasan uzorak bez gubitka malih detalja.

Ekspanzija ovisi o količini topljivog anhidrita u materijalu. Gips koji je prošao pečenje na povišenim temperaturama podložan je najvećoj deformabilnosti. Postoji nekoliko načina za smanjenje ovog pokazatelja:

• povećanje količine vode;
• uvođenje usporivača stvrdnjavanja;
• dodatak 1% gaziranog vapna do 0,1%.

Ako je otopina nepravilno pripremljena ili pri stvaranju velikih proizvoda, moguće je značajno skupljanje, što dovodi do pucanja gipsa. Proces se može izravnati upotrebom mineralnih dodataka.

Ako se omjer plastičnosti morta i opterećenja pri savijanju pogrešno izračuna, moguće su i plastične deformacije čija se vjerojatnost smanjuje na nulu kada se štukatura dobro osuši. Pri visokoj vlažnosti puzanje gipsa može biti prilično visoko i vizualno uočljivo. Pucolanski hidraulični dodaci u kombinaciji s portland cementom mogu se koristiti za smanjenje plastičnih izobličenja.

Čvrstoća gipsa

Gips se smatra krhkim materijalom. Zapravo, zaista se lako razbije kad se na njega cilja. Istodobno, gips može izdržati velika tlačna opterećenja, što je vrlo važno za materijale koji se koriste u građevinarstvu. Svojstva modernog gipsa određena su standardima GOST 23789-79 i GOST 125-79. Da biste razumjeli kako pravilno rukovati ovim materijalom, morate se upoznati s brojnim pojmovima i karakteristikama koji izravno utječu na snagu.

• Kompresivna snaga. Kako bi odredio čvrstoću polu-vodenog gipsa, stručnjak od ispitne otopine pravi šipke dimenzija 4x4x16 cm. 2 sata je potrebno za skrućivanje, nakon čega se uzorci testiraju na savijanje i sabijanje. Vlačna čvrstoća gotovih proizvoda podijeljena je u 12 razreda: od G-2 do G-7, od G-10 s korakom od 3 do G-25, gdje brojka označava tlačnu čvrstoću, na primjer, gips razreda G- 7 će izdržati pritisak do 7 kg / m². cm.
• Sveobuhvatna procjena. Dodatna oznaka su brzina stvrdnjavanja (A, B, C) i indeks brušenja. Najviša kategorija kvaliteta ima karakteristike iz G-5, indeks III. Povećani zahtjevi nameću se gipsu namijenjenom za proizvodnju kalupa za porculansko i zemljano posuđe i keramičke proizvode. Ocjena od G-10, postavljanje 6-30 minuta, finoća mljevenja-ostatak ne veći od 1%, upijanje vode od 30%, volumetrijsko širenje nakon stvrdnjavanja do 0,15%.
• Poroznost. Gotovi proizvodi od gipsa su prilično tvrdi i porozni, volumen pora može prelaziti 60%, najmanje 40% (gusti alabaster). Što je više vode, proizvod će biti porozniji i manje izdržljiv, pa se norme ne mogu prekršiti. Prilikom određivanja količine vode za otopinu važno je uzeti u obzir stupanj mljevenja praha. Što su čestice sitnije, smjesa može uzeti više vode, međutim, to je upravo slučaj kada se povećanjem sadržaja vode (u granicama GOST -a) konačna čvrstoća proizvoda ne smanjuje, već se povećava. Zato za najtrajnije odljevke od gipsa obrtnici radije uzimaju prah s minimalnom veličinom čestica.
• Omjer vode i gipsa. Smanjivanjem omjera vode i gipsa na 0,4, čvrstoća alabastera može se povećati na 300%, pa mnogi obrtnici radije rade sa sirovinama koje imaju malu potrebu za vodom. Smanjenje ovog pokazatelja može se postići upotrebom posebnih aditiva - usporivača stvrdnjavanja, na primjer, polimera topljivih u vodi ili sintetičkih masnih kiselina. Ova vam tehnika omogućuje smanjenje gustoće smjese na 15%, što povećava čvrstoću gotovog štukature.
• Krajnja vlačna čvrstoća. Vlačna i tlačna čvrstoća gipsanih proizvoda uvijek su različite. Treba imati na umu da alabaster podnosi istezanje 10 puta gore od kompresije, pa se ne može koristiti u uvjetima u kojima se karakteristike baze mogu promijeniti.
• Utjecaj vlage na čvrstoću. Još jedan važna tačka- utjecaj vlage na čvrstoću. Što je veći sadržaj vode u zraku, niža je tlačna čvrstoća gipsa. Na primjer, vlaženje štukatura za samo 1% (sa relativna vlažnost zrak 90 - 100%), može smanjiti snagu do 70%. Zasićenje vlagom do 15% dovodi do smanjenja čvrstoće za pola. Zasićenje vodom do 40% (potpuno) prijeti uništavanjem uzorka ako je omjer vode i gipsa 0,5. Deblji proizvodi bolje podnose povećanu vlažnost. Istovremeno, ne treba misliti da bilo kataklizma može uništiti gipsane odljeve. Dovoljno je pažljivo osušiti proizvode jer će im se vratiti prethodni kvaliteti.
• Faktor omekšavanja. Ovisnost proizvoda iz ovog materijala o sadržaju vlage određena je koeficijentom omekšavanja. Izračunava se sljedećim redoslijedom: prvo se uzorci zasićuju vlagom, zatim suše, izračunavajući omjer dobivenih pokazatelja. Konačni rezultat, kao što je već spomenuto, izravno ovisi o gustoći uzorka i može varirati od 0,3 do 0,5 (što je otopina tvrđa, to je veća). Treba imati na umu da se upotrebom organskih dodataka može očekivati ​​pogoršanje čvrstoće, mineralni dodaci imaju beznačajan učinak.

Uslovi i način skladištenja gipsa

Za skladištenje suhog praha potrebna je niska razina vlažnosti, pa se vreće (ili razbacane po kutijama) obično drže na visokim policama (od 50 cm). Rokovi skladištenja moraju se poštivati ​​besprijekorno u skladu s GOST 2226-75. Prah koji se koristi u industriji keramike i porculana ne smije se skladištiti slobodan.

Prilikom kupnje gipsa potrebno je obratiti pažnju na njegov rok trajanja, jer se tijekom skladištenja poluvodenog gipsa njegova svojstva, čak i ako se poštuju svi standardi, mijenjaju. To je posebno uočljivo u prvom mjesecu, kada se zbog utjecaja vlažnosti zraka smanjuje potreba za vodom, te kada se prekorači rok skladištenja.

Proces se može predstaviti na sljedeći način.

• Suhi svježi gips počinje u interakciji s vlagom, zbog čega se na površini poluvodnog zrna gipsa stvara film molekula dihidrata.
• Pri miješanju otopine iz takvih sirovina može se primijetiti njezino dugotrajno skrućivanje, jer film ne dopušta da se hemihidrat brzo veže s vodom.
• Potražnja za vodom se smanjuje, pa se čvrstoća gotovih odljevaka povećava.

Sa produženim izlaganjem proces se pogoršava.

• Debljina dihidratnog filma se povećava, što dovodi do prekomjerne hidratacije praha.
• Povećava se potreba za vodom, smanjuje se plastičnost, vrijeme vezivanja i čvrstoća.

Drugim riječima, svježi alabaster s rokom trajanja 1-2 mjeseca idealan je za rad.

Kako napraviti rastvor od gipsa

Prije izrade maltera (tijesta) morate sve pripremiti za rad. Ako ne vodite računa o ovome, možda nećete primiti željeni rezultat, jer će se smjesa vrlo brzo stvrdnuti.

Recepti otopine za punjenje kalupa.

• Morat ćete pripremiti 2 težinska dijela alabastera i 1 dio vode. Prvo ulijte vodu u posudu, a zatim polako ulijte suhi prah, snažno miješajući drvena lopatica ili građevinskim mikserom. Ova otopina može očvrsnuti 4-30 minuta (ovisno o finoći mljevenja).
• Dodajte do 2% životinjskog ljepila u gotovu otopinu (nakon otapanja u vodi) ili krečni malter - to će produžiti vrijeme vezivanja.

Imajte na umu da se alabaster praktički ne širi tijekom skrućivanja, maksimalno povećanje volumena je do 1%, ali i to se mora uzeti u obzir.

Kako prilagoditi vrijeme vezivanja gipsa

Kao što je gore spomenuto, gipsani mort brzo se stvrdnjava, ali se ovaj proces može kontrolirati. Prije svega, majstor mora shvatiti šta mu tačno treba. Ako proizvodi odljevke, tada je jednostavno potrebna visoka brzina skrućivanja, pa je vrijedno odabrati sirovine odgovarajuće kvalitete. Ako se izvode završni ili restauratorski radovi, potrebno je smanjiti brzinu stvrdnjavanja kako bi se dobilo vrijeme potrebno za proizvodnju jedne ili druge radnje.

Do vremena skrućivanja otopine se dobivaju na sljedeći način.

• Brzo stvrdnjavanje - 2-15 minuta od trenutka pripreme otopine.
• Uobičajeno očvršćavanje - 6-30 minuta.
• Polako stvrdnjavanje - od 20 minuta.

Vrijeme vezivanja ovisi o nekoliko faktora odjednom:

• finoća mljevenja (što su sitnije čestice, to je brže);
• svojstva praha (polu-vodeni gips, uključujući dihidratne elemente, stvrdnjava se mnogo brže);
• tehnologija proizvodnje (utiče na temperaturu i trajanje kalcinacije sirovina);
• rok trajanja;
• temperatura sirovina i vode za veslo: hladno tijesto se stvrdnjava duže nego zagrijano na 40-45 °, pregrijano na 90 ° uopće se ne polaže zbog gubitka topljivosti poluvodenog gipsa, više ne prelazi u stanje dihidrata;
• postotak vode i praha (što je manje vode, brže se stvrdnjavanje odvija);
• kvalitet i intenzitet miješanja;
• prisutnost aditiva (pijesak, troska, piljevina, polimeri i posebni kemijski dodaci smanjuju period stvrdnjavanja otopine).

Kako odabrati aditive za gips

Danas postoji mnogo različitih aditiva za otopine, svi imaju različit princip djelovanja i sastava. Ako odlučite sami napraviti smjesu, ne zaboravite da se idealno treba pridržavati proporcija. Kršenje ovog zahtjeva dovodi do pogoršanja kvalitete gotovih proizvoda: smanjenja tvrdoće, povećanja sposobnosti upijanja vlage i zadržavanja vlage, smanjenja plastičnosti otopine i drugih negativnih aspekata.

Pogledajte katalog proizvoda od gipsa Gessostar

Ukupno postoji 5 vrsta aditiva.

Elektroliti... Ova grupa uključuje aditive koji utječu na topljivost sirovina bez prolaska kroz kemijske reakcije. Postotak ne smije prelaziti 0,2-3%.

• Ubrzanje: Na2S04 KC1.
• Smanjite: etilni alkohol, amonijak itd.
• Može poslužiti kao akcelerator i moderator: NaCl.

Inhibitori... Retardantni aditivi koji reagiraju i tvore spojeve niske disocijacije. Postotak ne smije prelaziti 0,2-3%.

• Borna kiselina, natrijum fosfat i boraks;
• 5-10% ljepila za drvo;
• C6H5OH;
• 5% - šećer itd.

Katalizatori... Aditivi koji ubrzavaju kristalizaciju. Postotak ne smije prelaziti 0,2-3%.

• CaHP04-2H20, CaS04-2FI20, KCl i druge soli.

Surfaktant... Površinski aktivne tvari koje smanjuju kristalizaciju i povećavaju plastičnost tijesta. Ovi aditivi značajno utječu na tvrdoću gotovog proizvoda, povećavajući je. Postotak ovisi o kvaliteti sirovina i može ga empirijski prilagoditi (0,1-0,3%).

• Krečni ljepilo, keratin.

Kompleksni suplementi... Iskusni majstori rijetko koriste bilo koju supstancu i imaju vlastite recepte za pripremu otopine, pa se kvaliteta proizvoda primjetno razlikuje. Najčešće stručnjaci kombiniraju dva, pa čak i tri elementa iz različitih skupina, što vam omogućuje da u početku povećate plastičnost tijesta, a zatim, kada je element spreman, ubrzate skrućivanje i povećate čvrstoću gotovog štukature.

Najčešći akceleratori su natrijum-sulfat, gips-dihidrat i kuhinjska so, a kreč-lepak je usporivač. Dodavanje tenzida u ovom slučaju kompenzira smanjenje čvrstoće uzrokovano aditivima.

Ulje za podmazivanje

Ako se odlučite za rad sa žbukom, tada biste trebali kupiti posebno sredstvo za otpuštanje kalupa koje će vam pomoći da lako odvojite otisak i matricu.

• Stearin i parafin otopljeni u kerozinu pogodni su za odvajanje gipsa od gipsa.
• Prilikom izrade reljefa sa složen uzorak možete koristiti sapunsku pjenu, bakar sulfat, sodu pepeo, kalij.
• Epoksidna smola otopljena u acetonu koristi se u komercijalne svrhe.
• Za sve vrste proizvoda postoje posebna industrijska maziva.

Kod kuće se mazivo (kalcijev sapun) za kalupe priprema na sljedeći način: 7 dijelova vode pomiješa se s 1 dijelom ulja i 2 dijela sapuna.

Pogledajte katalog proizvoda od gipsa Gessostar

Kako povećati tvrdoću alabastera

Tvrdoća je vrlo korisna kvaliteta koja vam omogućuje zaštitu proizvoda od slučajnih ogrebotina i uništenja. Svaki majstor ima svoj recept za povećanje tvrdoće. Evo nekih od njih.

• Dodavanje kreča u gips, nakon čega slijedi sušenje na sobnoj temperaturi.
• Impregnacija svježeg proizvoda otopinom amonijeve borne kiseline (5%, temperatura 30 stupnjeva).
• Dodatak vodi za rastvor silicijumske kiseline (do 50%), nakon čega slijedi zagrijavanje lijevanja na 60 stepeni.
• Upotrijebiti za otopinu boraksa, nakon čega slijedi obrada odljevka barij -kloridom i vrućom otopinom sapuna.
• Obrada lijevanja otopinom Glauberove soli.
• Impregnacija gotovog gipsa bakrenim ili željeznim sulfatom.
• Izlaganje u rastvoru kalijum stipsa (dan), nakon čega sledi zagrevanje na 550 stepeni.

Kako povećati trajnost gipsa

Gips će trajati vječno, pod uvjetom da su ispunjeni standardi temperature i vlažnosti. Dugotrajno oštećenje proizvoda od alabastera visoka vlažnost s oštrim oscilacijama temperature ili izloženošću vjetru, kao i potpuno u vodi.

Vodootpornost proizvoda može se prilagoditi na nekoliko načina:

• zbijanje smjese;
• upotreba aditiva (smole, silicij, portland cement, pucolanski dodaci, zrnasta troska);
• površinska obrada otopinama otpornim na vlagu (sintetičke smole, mlijeko od barita, hidrofobna jedinjenja).

Još jedan opasan element koji može utjecati na trajnost je niskokvalitetni metal koji se koristi za podlogu. Kad vlaga uđe, takvo željezo počinje hrđati, povećavajući volumen kao rezultat korozije i uništavajući cijelu strukturu iznutra. Dopušteno je koristiti samo nehrđajuće materijale ili željezne elemente tretirane posebnim sredstvima protiv korozije.

Požar alabastera nije strašan, plamen će uništiti gips tek nakon 5 sati izlaganja, što znači da se ovaj faktor može zanemariti.

Kao što vidite, rad s gipsom zahtijeva ogromnu količinu znanja iz područja kemije, zbog čega, unatoč dostupnosti i jeftinosti sirovina, postoji samo nekoliko pravih majstora ovog posla. Primitivno odljevke može napraviti čak i dijete, ali samo stručnjak s velikim iskustvom i bogatim vještinama može proizvesti zaista visokokvalitetne štukature koje mogu trajati jako dugo.

Građevinski vodič "Megastroyki.biz"

Od čega se pravi gips?

Na gradilištima je često potrebno imati brzovezujuće vezivo u sastavu cementa i građevinskih smjesa kako otopine ne bi imale vremena "isplivati". Za pripremu takvog vezivauglavnom se koriste prirodni gips i stijene koje sadrže gips. No, sada otpad mnoge industrijske proizvodnje također sadrži kalcijev sulfat - glavnu komponentu gipsa. Već postoji oko 50 vrsta takvog otpada, pa je preporučljivo koristiti mnoge od njih za dobivanje gipsa.

Prirodni gips (CaSO 4 2H 2 0) je kristalna sedimentna stijena. Ako su formacije prirodnog gipsa velike i guste, zovu se gipsani kamen. Gruboslojni gipsani kamen koji se naziva gipsani spar, fina vlakna - selenit (mjesečev kamen), zrnasto bijeli (a gips zbog nečistoća može imati različite nijanse) - alabaster, što se s grčkog prevodi kao "bijelo".

Stijene koje sadrže gips uključuju anhidrite, gline i les koji sadrže gips.

Anhidrit Je li kalcijev sulfat koji ne sadrži vezanu vodu. Obično je ispod gipsa, predstavljen je malim kristalima.

Drywall- močvarna glina koja sadrži kalcijum karbonat, kalcijum sulfat i direktno glinenu supstancu. U načelu, svi njegovi sastavni dijelovi su obavezujući materijali. A budući da suhozid sadrži 15-90% CaSO 4 , tada je preporučljivo koristiti ga za dobivanje gipsa.

Ganch, arzyk- lesne stijene koje sadrže gips. Uz karbonate i sulfate, oni sadrže les, odnosno tvar koja se sastoji od čestica mnogo manjih od čestica gline. Ove stijene se nalaze u srednjoj Aziji u vrlo velikim naslagama.

Otpad iz kemijske i prehrambene industrije, otpad iz drugih industrija bogat je gipsom. Zašto se ne koriste punim potencijalom? Neki od njih moraju se osloboditi štetnih nečistoća pranjem, sušenjem, neutraliziranjem, što često nije isplativo. Drugi dio zahtijeva uklanjanje viška vlage ili visoke troškove prerade. Ali u svakom slučaju, ovaj smjer je obećavajući, jer se godišnja količina takvog otpada procjenjuje na stotine miliona tona, a unutrašnjost zemlje nije neograničena.

Za proizvodnju veziva od recikliranih materijala najčešće se koristi otpad iz kemijske industrije:

• - borogips koji ostaje nakon proizvodnje borne kiseline i boraksa;
• - fosfogips, preostali nakon primanja fosfornih gnojiva (nakon proizvodnje 1 tone gnojiva, ostaje 4,5 tona fosfogipsa);
• - fluorogips dobiven proizvodnjom fluorovodične kiseline i njenih soli;
• - titanijum gips dobijen razlaganjem ruda koje sadrže titan.

Više o vapnu i gipsu i proizvodima od njih:

Prije nego što počnete proučavati ovaj članak, želim napraviti kratak uvod ... Tema gipsa pojavila se za mene ne slučajno. Htio sam to učiniti. S tim u vezi, ovo je moje prvo iskustvo. Prvo što počinjem činiti u takvim slučajevima je proučavanje gradiva, tj. Pokušao sam saznati sve o štukaturi.

U početku mi se činilo da je tema jednostavna, ali pokazalo se da nije tako, pa stoga pravim predgovor. Počnimo s onim što je prirodno. Ali to nije sve. Gips se dobiva kao otpad kemijske industrije (na primjer), dolazi s nečistoćama i po pravilu narušava svojstva gipsa kao veziva. U prirodi gips dolazi s nečistoćama. Nečistoće se uklanjaju, ali djelomično ostaju, pa morate shvatiti da pri kupnji gipsa različitih proizvođača kupujete različite materijale. Ako ste sami dodali modificirajuće aditive i kupili gips od proizvođača s kojim prije niste radili, bolje je napraviti probnu seriju i nanijeti probni sloj.

Gips može biti β-modifikacija i α-modifikacija. Razlikuju se samo u načinu pripreme (dehidratacije). β-modifikacije nastaju zagrijavanjem dihidratnog gipsa u otvorenim pećima i voda izlazi s parom stvarajući najmanje pore, što pogoršava čvrstoću, jer pri bilo kojoj finoći mljevenja dobivaju se porozne čestice. α-modifikacija se vrši u autoklavu pod pritiskom i voda se ispušta, što čini polu-vodeni gips monolitnim, što poboljšava čvrstoću. Α-modifikaciju je teško proizvesti; stoga se dobiva skupi gips koji se koristi samo u medicini, a dijelom i u kiparstvu.

Alabaster je naziv za prirodni zrnati gips koji ima sitnije strukturno zrno. Na nekim mjestima pišu da je bilo koji gips alabaster. Ovo nije istina. Alabaster je zrnasti gips, ali nije svaki zrnati gips alabaster. Po prirodi se razlikuje od jednostavnog zrnastog gipsa po izgledu i sličan je mramoru. Alabaster je sitnozrnate prirode, pa je pri mljevenju moguće dobiti sitnije zrno od onog jednostavnog zrnastog gipsa. Prah sa sitnijim zrnom ima veću površinu čestica, što znači da brže reagira s vodom i brže se stvrdnjava. Građevinski alabaster je poluvodni gips dobiven iz prirodnog alabastera.

Postoji još jedna važna tačka. Ps-modifikacija gipsa, koji se prodaje samo u gotova mješavina pa se sastoji od poroznih čestica, ali za pripremu radne otopine željene fluidnosti morate dodati 2 puta više vode nego što je potrebno za hemijska reakcija... Višak vode oslobađa se isparavanjem stvarajući dodatne pore i dodatno smanjuje čvrstoću. Stoga, ako vam je čvrstoća važna, smanjite vodu i upotrijebite aditive za povećanje protoka te upotrijebite fino mljeveni gips.

Građevinski gips su veziva dobivena od gipsanog kamena ili kemijskog otpada.

Prilikom pečenja gipsanog kamena odvaja se kemijski vezana voda i ovisno o temperaturi nastaju različiti oblici gipsa. Na 100 stepeni Celzijusa počinje se stvarati hemihidrirani gips. Kad se pomiješa s vodom, ponovno se stvara kalcijev sulfat dihidrat. Ovaj zatvoreni ciklus otkriven je prije otprilike 20 hiljada godina. Ljudi su gradili ognjišta od gipsanog kamena i vjerovatno su primijetili kako se razbacani izgorjeli gips na kiši ponovo pretvara u kamen. U sumerskim i babilonskim klinopisima spominju se gips i njegova upotreba.

Dostupnost sirovina, jednostavnost tehnologije i niska potrošnja energije u proizvodnji (4-5 puta manje nego za proizvodnju portlandskog cementa) čine gips jeftinim i atraktivnim vezivom.

Gustoća polu-vodenog gipsa

Gustoća očvrslog gipsanog kamena je niska (1200-1500 kg / m 3) zbog značajne poroznosti (60-30%, respektivno).

Ekspanzija tijekom stvrdnjavanja

Gipsano vezivo jedno je od rijetkih veziva koje se širi nakon stvrdnjavanja. Povećanje volumena tokom vezivanja i stvrdnjavanja za 0,5-1%. Kada se osuši, smanjenje volumena za 0,05-0,1%. Ova značajka veziva od gipsa omogućuje im upotrebu bez agregata, bez straha od pucanja uslijed skupljanja.

Zapaljivost

Materijali od gipsa nisu samo nezapaljivi materijali, već zbog svoje poroznosti usporavaju prijenos topline, a kada su izloženi visokim temperaturama, kao rezultat toplinske disocijacije, ispuštaju vodu, čime se sprječava širenje vatre. U suhim radnim uvjetima ili zaštićen od djelovanja vode (hidrofobni premazi, impregnacije itd.), Gips je vrlo obećavajuće vezivo sa tehničkog i ekološkog gledišta.

Vrsta gipsa

Β-modifikacija gipsa

Β-modifikacija gipsa se dobiva na temperaturi od 150-180 ° C u aparatima koji komuniciraju s atmosferom. Proizvod mljevenja β-modificiranog gipsa u fini prah prije ili nakon prerade naziva se štukatura ili alabaster; s finim mljevenjem, oblikovanjem gipsa ili, kada se koriste sirovine povećane čistoće, dobiva se medicinski gips.

Α-modifikacija gipsa

Α-modifikacija gipsa dobiva se termičkom obradom na niskim temperaturama (95-130 ° C) u hermetički zatvorenim pećima. Od njega se proizvodi gips visoke čvrstoće.

Alabaster

Alabaster(od gr. alebastros - bijelo) - brzo stvrdnjavajuće zračno vezivo, koje se sastoji od poluvodenog kalcijevog sulfata CaSO 4. 0,5H 2 O, dobiveno niskotemperaturnom obradom gipsanih sirovina.

Alabaster-gips β-modifikacije, praškasto vezivo dobiveno toplinskom obradom u otvorenim pećima na temperaturi od 150-180 stupnjeva prirodnog dvovodnog gipsa CaSO 4 · 2H 2 O. Dobiveni proizvod se melje u fini prah. Finijim brušenjem dobiva se žbuka za oblikovanje. Za medicinski gips koriste se sirovine visoke čistoće.

Anhidrit

Anhidrit je prirodni bezvodni gips. Anhidritno vezivo polako se stvrdnjava i polako stvrdnjava, sastoji se od bezvodnog kalcijevog sulfata CaSO 4 i aktivatora stvrdnjavanja.

Gips za nojeve

Nož od gipsa sa visokim pečenjem dobiva se pečenjem prirodnog CaSO 4 gipsanog kamena. 2H 2 O do visokih temperatura (800-950 ° C). U tom slučaju dolazi do njegove djelomične disocijacije stvaranjem CaO, koji služi kao aktivator stvrdnjavanja anhidrita. Konačni proizvod stvrdnjavanja takvog veziva je gips -dihidrat, koji određuje svojstva materijala.

Tehnološka svojstva noja gipsa značajno se razlikuju od svojstava običnog gipsa. Vrijeme vezivanja za nojeve žbuke: početak najranije 2 sata, kraj - nije standardizirano. Zbog smanjene potrebe za vodom (za nojev gips je 30-35% naspram 50-60% za obični gips), nojev gips, nakon stvrdnjavanja, stvara gušći i izdržljiviji materijal.

Čvrstoća uzoraka - kocke iz otopine krute konzistencije sastava - vezivo: pijesak = 1: 3 nakon 28 dana stvrdnjavanja u vlažnim uvjetima - 10-20 MPa. Prema ovom pokazatelju uspostavljena je marka nojevog gipsa: 100, 150 ili 200 (kgf / cm 2).

Nojev gips korišten je krajem 19. i početkom 20. stoljeća. za zidanje i malterisanje (uključujući za proizvodnju umjetnog mramora), postavljanje bešavnih podova, podloga za čiste podove itd. Trenutno se ovo vezivo koristi u ograničenoj mjeri.

Svojstva štukature

Stepen brušenja

Prema finoći mljevenja, određenoj najvećim zaostatkom uzorka gipsa prilikom prosijavanja na sito s rupama od 0,2 mm, vezivna sredstva od gipsa podijeljena su u tri grupe: gruba, srednja, fina.

Čvrstoća na pritisak i savijanje

Kvaliteta gipsa određuje se ispitivanjem kompresije i savijanja standardnih uzoraka - greda 4 x 4 x 16 cm 2 sata nakon njihovog oblikovanja. Za to vrijeme prestaje hidratacija i kristalizacija gipsa.

Utvrđeno je 12 razreda gipsa u pogledu čvrstoće od 2 do 25 (slika prikazuje nižu tlačnu čvrstoću određene klase gipsa u MPa). U građevinarstvu se uglavnom koriste gipsani razredi od 4 do 7.

Prema GOST 125-79 (ST SEV 826-77), ovisno o krajnjoj tlačnoj čvrstoći, razlikuju se sljedeće marke veziva od gipsa:

Kad se navlaži, stvrdnuti gips ne samo da značajno (2-3 puta) smanjuje čvrstoću, već pokazuje i nepoželjno svojstvo - puzanje - polaganu nepovratnu promjenu veličine i oblika pod opterećenjem.

Normalna gustoća (potreba za vodom ili omjer vode i gipsa)

Normalnu konzistenciju (standardnu ​​konzistenciju) gipsanog testa karakteriše promjer širenja gipsanog tijesta koje izlazi iz cilindra kada se podigne na visinu od najmanje 100 mm. Promjer rasipanja treba biti jednak (180 ± 5) mm. Količina vode je glavni kriterij za određivanje svojstava gipsanog veziva: vrijeme vezivanja, krajnja čvrstoća, volumetrijsko širenje i upijanje vode. Količina vode izražena je kao postotak, kao omjer mase vode potrebne za dobijanje smjese gipsa standardne konzistencije prema masi gipsanog veziva u gramima.

U proizvodnji proizvoda od gipsa lijevanjem potrebno je 60-80% vode iz mase gipsa za gradnju ili oblikovanje i 35-45% vode iz mase gipsa visoke čvrstoće.

Kada se vezivo gipsa pomiješa s vodom u toku kemijske reakcije hidratacije hemihidrata CaSO 4, teoretski se troši 18,6% vode, a višak vode koji preostane u porama stvrdnutog proizvoda isparava tijekom stvrdnjavanja i uzrokuje visoka poroznost karakteristična za proizvode od gipsa - 50-60% ukupne zapremine očvrslog proizvoda. Odnosno, što se manje vode koristi pri miješanju gipsanog tijesta i što je niža vrijednost normalne gustoće kada se postigne dobra obradivost tijesta, proizvod od gipsa je gušći i jači.

Normalna gustoća veziva od gipsa ovisi o mnogim faktorima, od kojih su glavni tip veziva za gips, finoća mljevenja, oblik i veličina kristala poluhidrata.

Da bi se smanjila potreba za vodom za vezivo od gipsa, koriste se aditivi - razrjeđivači (plastifikatori), koji povećavaju pokretljivost i obradivost gipsane mase bez smanjenja svojstava čvrstoće svojstava.

Ovi aditivi uključuju:

• glukoza;
• melasa;
• dekstrin (unosi se u gipsano vezivo pomiješano s vapnom);
• sulfitni alkohol (SSB) i njegovi termopolimeri;
• soda bikarbona;
• Glauberova sol itd.

Dodavanjem 0,1% otopine Ca-Cl 2 gipsanom kamenu tokom procesa kuhanja intenzivira se proces kuhanja, smanjuje potreba za vodom i ubrzava vrijeme vezivanja gipsanog veziva.

Prilikom skladištenja veziva za gips na zraku, njihova se potreba za vodom malo smanjuje (dolazi do "umjetnog starenja" gipsa), što dovodi do izobličenja rezultata određivanja čvrstoće tijekom standardnih ispitivanja.

V praktične aktivnosti ponekad vlaže vezivo od gipsa parom posebno kako bi se smanjila potreba za vodom, kako bi se donekle povećala plastičnost tijesta i čvrstoća proizvoda. Količina aditiva za vodu u vezivu od gipsa je oko 5%, dok dolazi do djelomične hidratacije površinskih slojeva zrna gipsa i promjene u njihovoj vlažnosti uz naknadno miješanje gipsanog veziva s vodom. Međutim, dugotrajno skladištenje veziva od gipsa (više od 3 mjeseca) u prisutnosti vodene pare je neprihvatljivo, jer se zbog prerane hidratacije gipsa njegova aktivnost značajno smanjuje.

Otpornost na mraz

15-20 ili više ciklusa zamrzavanja i odmrzavanja.

Pojačanje

Čelična armatura u proizvodima od gipsa u neutralnom okruženju (pH = 6,5-7,5) podložna je intenzivnoj koroziji. Gips je navlažen zbog dobre higroskopnosti (sposobnost upijanja vlage iz zraka).

Gips dobro prijanja za drvo, pa ga je preporučljivo ojačati drvenim letvicama, kartonom ili celuloznim vlaknima i napuniti drvenim strugotinama i piljevinom.

Gips kao vezivo

Veziva od gipsa su materijali na bazi poluvodenog gipsa ili anhidrita. Odnosi se na prozračna veziva.

Ovisno o načinu dobivanja, tvari za vezivanje gipsa (HS) dijele se u tri glavne skupine:

• I-veziva dobivena toplinskom obradom gipsanih sirovina: niskokalcinirano (kalciniranje i kuhanje) i visoko kalcinirano: α

  Hemihidrat kalcijum sulfata (ili njihova smjesa), kao i topljivi anhidrit (potpuno dehidrirani gips ili čak djelomično disocirani anhidrit koji sadrži malu količinu slobodnog kalcijevog oksida).

• II - veziva dobivena bez toplinske obrade (bez pečenja): prirodni anhidrit, uvode se posebni aditivi za aktiviranje stvrdnjavanja.
• III - veziva dobivena miješanjem gipsanih veziva grupe I ili II s različitim komponentama (vapno, portlandski cement i njegove sorte, aktivni mineralni dodaci, kemijski dodaci itd.).

Veziva grupa I i II su veziva od gipsa koja nisu otporna na vodu (zrak) (NGV). Veziva grupe III, s nekim iznimkama, pripadaju vodootpornim vezivima od gipsa (HBV).

Za proizvodnju veziva od gipsa navedenih u tablici 1.1, koriste se prirodni gips, anhidritne sirovine ili otpad koji sadrži gips.

Ovisno o temperaturi toplinske obrade, vezivna sredstva od gipsa podijeljena su u dvije grupe:

Grupa sa niskom vatrom

Malo pečeno (zapravo gips, na bazi CaSO 4 .0,5H2O), dobijeno na temperaturi od 120-180 ° C. Odlikuje ih brzo stvrdnjavanje i relativno mala čvrstoća. Ovo uključuje:

• pariški gips, uključujući alabaster;
• gips za oblikovanje;
• gips visoke čvrstoće;
• medicinski gips;

Visoka vatrena grupa

Visoko kalcinirano (anhidrit, na bazi CaSO 4), dobijeno na temperaturama od 600-900 ° C. Anhidritna veziva razlikuju se od veziva od gipsa sporim stvrdnjavanjem i većom čvrstoćom. Ovo uključuje:

• nojev gips (visoko kalcinirani gips);
• anhidritni cement;
• završni cement.

Prednost gipsanog veziva:

• velika brzina vezivanja;
• kemijska neutralnost, tj. ekološka prihvatljivost materijala;
• zadovoljavajuća čvrstoća;
• jednostavnost nanošenja, plastičnost.

Nedostaci gipsanog veziva:

• ograničena vodootpornost;
• ograničen opseg, uglavnom za unutrašnju izgradnju i završne radove;
• nedovoljna otpornost na toplinu;

Hvatanje gipsa

Prema vremenu vezivanja utvrđenom na Vika uređaju, gips se dijeli u tri grupe (A, B, C):

Vrijeme stvrdnjavanja gipsa ovisi o vrsti gipsa, količini vode, temperaturi vode i disperziji gipsa. S niskim sadržajem vode, smjesa se slabo ulijeva, brzo se stvrdne, emitira povećanu količinu topline, uz istovremeno povećanje količine.

Vrijeme stvrdnjavanja gipsa raste s povećanjem temperature vode, pa treba koristiti hladnu vodu.

Usporavaju vezivanje gipsa uz pomoć aditiva:

• stolarsko ljepilo;
• sulfitni alkohol (SSB);
• tehnički lignosulfonat (LST);
• retarder keratina;
• borna kiselina;
• borax;
• polimerne disperzije (na primjer, PVA).

Stvrdnjavanje gipsa

Kemija očvršćavanja gipsa sastoji se u prijelazu poluhidratnog kalcijevog sulfata, pomiješanog s vodom, u dihidrat: CaSO 4. 0,5H 2 O + 1,5H 2 O → CaSO 4. 2H 2 O. Izvana se to izražava u pretvaranju plastičnog tijesta u čvrstu masu nalik kamenu.

Razlog za takvo ponašanje gipsa je što se polu-vodeni gips otapa u vodi gotovo 4 puta bolje od dihidrata (topljivost je 8, odnosno 2 g / l, u smislu CaSO 4). Kada se pomiješa s vodom, polu-vodeni gips se rastvara i tvori zasićenu otopinu i odmah hidratizira, tvoreći dihidrat, u odnosu na koji je otopina prezasićena. Kristali gips-dihidrata talože se, a polu-vodeni gips ponovo počinje otapati itd.

U budućnosti, proces može slijediti put direktne hidratacije gipsa u čvrstoj fazi. Posljednja faza stvrdnjavanja, koja završava za 1-2 sata, je stvaranje kristalnog srastanja prilično velikih kristala gips-dihidrata.

Dio volumena ovog prirasta zauzima voda (tačnije zasićena otopina CaSO 4. 2H 2 O u vodi), koja nije stupila u interakciju s gipsom. Ako osušite stvrdnuti gips, njegova će se snaga značajno povećati (1,5-2 puta) zbog dodatne kristalizacije gipsa iz gornje otopine na dodirnim mjestima već formiranih kristala.

Prilikom ponovnog vlaženja, proces se odvija obrnutim redoslijedom, a gips gubi dio svoje čvrstoće. Razlog prisutnosti slobodne vode u stvrdnutom gipsu objašnjava se činjenicom da je za hidrataciju gipsa potrebno oko 20% njegove mase, a za stvaranje plastičnog gipsanog tijesta - 50-60% vode. Nakon stvrdnjavanja takvog tijesta, u njemu će ostati 30-40% slobodne vode, što je otprilike polovica volumena materijala. Ova količina vode formira pore koje privremeno zauzima voda, a poroznost materijala, kao što je poznato, određuje mnoga njegova svojstva (gustoća, čvrstoća, toplinska vodljivost itd.).

Razlika između količine vode potrebne za stvrdnjavanje veziva i dobijanje tijesta koje se može oblikovati glavni je problem u tehnologiji materijala na bazi mineralnih veziva. Za gips je problem smanjenja potrošnje vode i, shodno tome, smanjenja poroznosti i povećanja čvrstoće riješen dobivanjem gipsa toplinskom obradom ne u zraku, već u zasićenoj pari (u autoklavu pod tlakom od 0,3-0,4 MPa) ili u soli rastvori (CaCl 2. MgCl 2, itd.). U tim uvjetima nastaje još jedna kristalna modifikacija poluvodnog gipsa-α-gips, koji ima potrebu za vodom od 35-40%. Gipsa α

Modifikacije se nazivaju gipsom visoke čvrstoće, jer zbog smanjene potrebe za vodom, tijekom stvrdnjavanja stvara manje porozan i izdržljiviji kamen od konvencionalnog gipsa s β-modifikacijom. Zbog poteškoća u proizvodnji, gips visoke čvrstoće nije našao široku primjenu u građevinarstvu.

Gips pariske proizvodnje

Sirovine za štuko

Sirovina za gips je uglavnom prirodni gips, koji se sastoji od kalcijum sulfat dihidrata (CaSO 4. 2H 2 O) i raznih mehaničkih nečistoća (glina itd.).

Prema GOST 4013 - 82, gipsani kamen za proizvodnju gipsanih veziva mora sadržavati:

Nečistoće: SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3.

Industrijski otpad koji sadrži gips može se koristiti i kao sirovina, na primjer, fluorogips, borhips, koji nastaju tijekom obrade kiselinama odgovarajućih sirovina, na primjer

Ca 5 (PO 4) 3 F + H 2 SO 4 → H 3 PO 4 + HF + CaSO4. nH 2 O

Sve ovo ukazuje na to da nema problema sa sirovinama za vezivna sredstva za gips.

Sheme dehidracije gipsa

Proizvodnja bilo kojeg gipsanog veziva temelji se na dehidraciji sirovina tijekom toplinske obrade. Ovisno o uvjetima, s porastom temperature nastaju različiti proizvodi dehidracije.

Opća shema dehidracije kalcijevog sulfat dihidrata može se šematski prikazati:

Dijagram prikazuje prijelazne temperature u laboratoriji; u praksi, kada postoji velika količina materijala i fluktuacije u kemijskom sastavu, za ubrzanje pečenja moraju se koristiti veće temperature.

Ovisno o temperaturi i uvjetima pečenja, moguće je dobiti hemihidrat kalcijev sulfat (hemihidrat) α

I β -modifikacije, α

I β -rastvorljivi anhidrit, nerastvorljivi anhidrit.

Danas je općeprihvaćeno da obrazovanje α

Ili β-modifikacije poluvodnog gipsa (slične su po strukturi kristalne rešetke) ovise o uvjetima toplinske obrade: α-hemihidrat nastaje pri temperaturi od 107-125 ° C i više, pod uvjetom da je voda ispušteno u kap-tekućem stanju, za koje je predviđen tretman u autoklavu; β-modifikacija polu-vodenog gipsa dobiva se zagrijavanjem na 100-160 ° C u otvorenim aparatima (rotacijske peći ili digesteri) uz uklanjanje vode u obliku pare.

Α-hemihidrat velike čvrstoće kristalizira u obliku dobro oblikovanih velikih prozirnih iglica ili prizmi; obična štukatura - β -hemihidrat - sastoji se od najmanjih slabo izraženih kristala koji tvore agregate.

To je zbog različitih svojstava proizvoda: β-hemihidrat ima veću potrebu za vodom, veću stopu interakcije s vodom, manju gustoću i čvrstoću dobivenog gipsanog kamena. Unatoč tome, β-hemihidrat je znatno jeftiniji i čini najveći dio veziva za gips.

U praktične svrhe, uslovi za dobijanje modifikacija hemihidrat kalcijum sulfata (hemihidrata) su od posebne važnosti. Reakcija dehidracije gips -dihidrata s stvaranjem poluhidrata odvija se apsorpcijom topline i ima oblik:

2 (CaSO 4. 2H 2 O) => 2CaSO 4. H 2 O + 3H 2 O

Ova reakcija se često zapisuje u pomalo konvencionalnom obliku:

CaSO 4. 2H 2 O => CaSO 4. 0,5H 2 O + 1,5H 2 O

Tvornička štukatura, pečena na temperaturama višim od onih koje su teoretski potrebne za stvaranje poluhidrata, osim hemihidratnog gipsa sadrži i topljivi, pa čak i netopljivi anhidrit, što utječe na svojstva proizvoda. Topljivi anhidrit u zraku upija vlagu i pretvara se u poluhidrat.

Slijedom toga, kvaliteta pomalo kalciniranog gipsa povećava se tijekom starenja, dok je dodatak nesagorjelog gipsa s nedovoljnom kalcinacijom balast i negativno utječe na mehaničku čvrstoću stvrdnutog veziva, kao i na brzinu vezivanja.

Istodobni sadržaj topljivog anhidrita i sirovog gipsa u štukaturi uzrokuje vrlo brzo postavljanje, budući da se prvi brzo otapa i pretvara u gips -dihidrat, a drugi stvara centre kristalizacije.

Industrijska proizvodnja gipsanog veziva

Pariški gips dobiva se pomoću digestera, rotacijskih peći i kombiniranih jedinica za mljevenje i sagorijevanje. Najčešća proizvodnja gipsa u Parizu uz upotrebu digestera.

Faze proizvodnje:

• Drobljenje gipsanog kamena (čeljusna i čekić drobilica).
• Kombinirano brušenje sa sušenjem (osovinski mlin).
• Toplinska obrada pri atmosferskom tlaku ili u autoklavu (vrenje u kotlu za gips).
• Kuhanje (sazrijevanje u bunkeru).
• Sekundarno brušenje (kuglasti mlin).

Upotreba gipsa

• Široko se koristi u industriji i građevinarstvu kao građevinski materijal. Rijetko se koristi u čistom obliku, uglavnom se koristi kao aditiv, kao vezivo. Glavno područje primjene je uređaj particija.
• U popravcima se koriste kao glavni završni ili izravnavajući materijal. Za poravnanje se koriste montažni paneli, gipsano kamenje, ploče od gipsanih ploča.
• Akustične ploče izrađene su od gipsa.
• V različite opcije koristi se za premaze metalnih konstrukcija protiv požara.
• Malog volumena, ali važno područje upotrebe gipsa: dekorativni arhitektonski detalji (štukatura) i skulptura.
• Pečeni gips koristi se za izradu kalupa (na primjer, za keramiku) za odljevke i odljeve (reljefi, vijenci itd.). Od njega se izrađuju jaki kalupi za punjenje figura.
• U stomatologiji se koriste za utiskivanje zuba.
• U medicini za fiksaciju prijeloma (gips).

Istorija gipsa

Gips je jedno od najstarijih veziva za minerale. U Maloj Aziji gips se koristio u dekorativne svrhe 9 tisuća godina prije nove ere. Tokom arheoloških iskopavanja u Izraelu, podovi prekriveni gipsom pronađeni su 16 hiljada godina prije nove ere. Gips je bio poznat i u starom Egiptu, koristio se pri izgradnji piramida. Znanje o proizvodnji pariškog gipsa iz Egipta proširilo se na ostrvo Krit, gdje su u palati kralja Knososa mnogi vanjski zidovi izgrađeni od gipsanog kamena. Spojevi u zidu ispunjeni su gipsanim malterom. Dodatne informacije o gipsu preko Grčke stigle su u Rim. Iz Rima su se informacije o gipsu proširile na srednju i sjevernu Europu. Gips se posebno vješto koristio u Francuskoj. Nakon raseljavanja Rimljana iz srednje Evrope, znanje o proizvodnji i upotrebi gipsa izgubljeno je u svim regijama sjeverno od Alpa.

I tek od 11. stoljeća upotreba gipsa ponovno se počela povećavati. Pod utjecajem samostana proširila se tehnologija prema kojoj su praznine u zgradama od drvenih konstrukcija ispunjene mješavinom gipsa sa sijenom ili konjskom dlakom. U ranom srednjem vijeku u Njemačkoj, posebno u Tiringiji, upotreba gipsa za podne estrihe, maltere za zidanje, ukrasni predmeti i spomenici. U Saxe-Anhalt-u postoje ostaci gipsanih podova iz 11. stoljeća.

Zidanje i estrihi napravljeni u ta drevna vremena odlikuju se izuzetnom izdržljivošću. Njihova je čvrstoća usporediva s čvrstoćom normalnog betona.

Posebnost ovih srednjovjekovnih gipsanih maltera je u tome što su se veziva i punila sastojala od identičnih materijala. Kao punila koristi se kamen od gipsa, drobljen do okruglog zrna, nije šiljast i nije lamelast. Nakon što se otopina stvrdne, nastaje vezana struktura koja se sastoji samo od kalcijevog sulfata dihidrata.

Još jedna značajka srednjovjekovnih maltera je visoka finoća brušenja gipsa i izuzetno niska potrošnja vode. Omjer vode i veziva je manji od 0,4. Otopina sadrži nekoliko zračnih pora, njegova gustoća je približno 2,0 g / cm3. Kasnije rastvori gipsa proizvedene su s mnogo većom potražnjom vode, stoga su njihova gustoća i čvrstoća znatno niže.

Građevinski gips je sivkasta ili bijela praškasta tvar finog mljevenja. Dobiva se preradom prirodnog minerala pečenjem na povišenim temperaturama.

Proizvodnja

Štukatura se proizvodi drobljenjem prirodnih materijala s naknadnom obradom u autoklavu. Kako bi se postigla željena frakcija, materijal se suši i melje u kugličnim mlinovima.

Proizvodnja štukature temelji se na jedinstvenoj sposobnosti tvari da ispušta vlagu iz kristalne rešetke pri zagrijavanju na 140 ° C. Uz dovoljno beznačajne temperaturne učinke, alabaster se dobiva zagrijavanjem.

Sorte

Postoji nekoliko vrsta gipsa koji se široko koriste u području izgradnje i popravaka:

1. Visoka čvrstoća - po sastavu slična konvencionalnoj štukaturi, međutim, građevinska frakcija odlikuje se finom kristalnom strukturom. Gips visoke čvrstoće, zbog prisutnosti velikih kristala, ima manju poroznost i veliku čvrstoću.
2. Polimer - koristi se za manje popravke. Traumatolozi su dobro upoznati s materijalom, koji često koriste tvari za nanošenje obloga za prijelome.
3. Cellacast - ima savitljivu viskoznu strukturu. Efikasan kada je potrebno zabrtviti male šupljine na vodoravnim i okomitim površinama.
4. Kiparski - ima najveću snagu. Gotovo bez nečistoća i prirodne bjeline. Koriste se uglavnom za lijevanje oblika, izradu skulptura, figurica i proizvoda od fajansa.
5. Akril - proizveden miješanjem minerala sa akrilnom smolom topivom u vodi. Očvrsla tvar na mnogo načina podsjeća na građevinski gips, ali je lakši materijal.

Svojstva štukature

Kvalitete svih gipsanih podloga donekle su slične. Stoga se građevinska frakcija može smatrati standardom za sve vrste materijala.

Karakteristike gradnje gipsa imaju sljedeće:

1. Razlikuje se po gustoj sitnozrnoj strukturi.
2. Brzo se stvrdnjava i stvrdnjava. Nakon polaganja smjese potrebno je oko pet minuta da se dobije gusta konzistencija. Materijal je potpuno stvrdnut za otprilike pola sata.
3. Podnosi utjecaj najviših temperatura. Bez razornih posljedica, gips se može zagrijati na 600-700 o C. Nakon dodira s otvorenim plamenom, destruktivne manifestacije postaju vidljive tek nakon 6-7 sati.
4. Svojstva građevinskog gipsa omogućuju mu da izdrži značajna mehanička naprezanja. Tijekom ispitivanja tlaka, materijal pokazuje čvrstoću od 4 do 6 MPa. Za dobro osušene frakcije pokazatelji čvrstoće su nekoliko puta veći.
5. Gips ima nisku toplinsku provodljivost, što mu omogućuje upotrebu u širokom rasponu radova.

Građevinski gips: primjena

Materijal je jedna od glavnih komponenti za proizvodnju najčešćih građevinskih smjesa: kitovi, samonivelirajući podovi, gips itd.

Gips se široko koristi u industriji za proizvodnju porculanskih i keramičkih proizvoda. Ovdje materijal postaje relevantan uglavnom kada je potrebno izraditi oblike, modele, sve vrste modela.

U industrijskoj sferi gips se koristi za proizvodnju proizvoda za zatvaranje i izolaciju naftnih bušotina, kao i ukrasnih ploča i ventilacijskih rešetki.

Primijenite materijal u području proizvodnje građevinski materijal: suhozid, pregradne ploče, proizvodi sa utorima, blokovi od gipsanog betona. Ali građevinski gips stekao je najveću distribuciju u industriji proizvodnje brzo stvrdnjavajuće plastike za jednostavno izravnavanje. Ove se tvari koriste pri postavljanju podnih, stropnih, zidnih obloga, ako je potrebno, brtvljenja spojeva, pukotina i nepravilnosti.

Priprema smjese

Za pripremu materijala za upotrebu trebat će vam suha podloga od gipsa i voda. Ove komponente treba miješati dok se ne postigne konzistencija, što odgovara izvođenju posebnih zadataka. Na primjer, za popunjavanje velikih udubljenja na okomitim površinama, bolje je smanjiti količinu vode prilikom pripreme gipsane smjese.

Postupak pripreme materijala na mnogo je načina sličan gnječenju ljepila za tapete. Prostrana posuda napuni se hladnom vodom, uz stalno, žurno miješanje, sipa se suha podloga.

Treba shvatiti da je materijal u polutekućem, savitljivom stanju ne duže od 15 minuta. Stoga se preporučuje priprema smjese u malim količinama za svaki određeni zadatak.

Mješanje suhe baze u posudu nakon što se prethodna smjesa skrutnula uz dodatak vode nije moguće, jer će u ovom slučaju gips izgubiti svoja izvorna svojstva. Možete malo produžiti vrijeme stvrdnjavanja gipsane mase bez gubitka kvalitete: za to morate prvo dodati malo mješavine ljepila za tapete.

Skladištenje

Kao i cement, preporučuje se skladištenje gipsa u vodootpornim plastičnim vrećicama u suhim, dobro prozračenim prostorima. Međutim, čak i ako su ispunjeni svi uvjeti za skladištenje materijala, vremenom se gube njegova svojstva. Stoga, nakon isteka garantnog roka upotrebe, materijal treba još jednom ispitati na prikladnost.

Za provjeru kvalitete gipsa nakon dugoročno skladištenje, dovoljno je uzeti oko 100 grama materijala, a zatim ga otopiti u vodi dok konzistencija ne bude gusta od kisele pavlake. Dobivena masa mora se položiti na staklo ili lim i odrediti vrijeme potrebno za potpuno skrućivanje od trenutka pripreme smjese. Ovaj pokazatelj bi trebao odgovarati podacima navedenim u tehničku dokumentaciju materijal. Vrijeme potrebno za očvršćavanje materijala različitih marki je nešto različito.

Mineral izveden iz kalcija je njegov vodeni sulfat koji se naziva gips. Ima mnogo sinonimnih naziva: montmartit, pustinjska ruža, gipsani spar (kristalni i lisni oblici). Uzorak vlaknaste strukture je selenit, a zrnasti alabaster. Usredotočit će se na sorte i svojstva ovog kamena, njegovu rasprostranjenost u zemlji i njegovu upotrebu u građevinarstvu, medicini i drugim područjima gospodarstva.

Historijska referenca

Kao rezultat isparavanja mora prije 20-30 miliona godina, nastao je gips - mineral koji su drevne civilizacije počele koristiti. Kamen je i danas velika potražnja, unatoč pojavi mnogih modernih materijala.

To se dogodilo pre skoro 10 hiljada godina. Dokazi da se gips koristio u starom Egiptu, Asiriji, Grčkoj i rimskoj državi su:

U Engleskoj i Francuskoj, počevši od 16. stoljeća, gips je počeo prekrivati ​​drvene zgrade štiteći ih od požara. 1700. godina smatra se početkom upotrebe minerala kao gnojiva. Za kreiranje arhitektonske forme u Rusiji XVII-XVIII vek. gipsani dekor bio je u širokoj upotrebi, a 1855. godine ruski kirurg N.I.

Pirogov tokom Krimski rat izumio i počeo koristiti gips za popravljanje udova za liječenje ranjenika. Ovo je spasilo mnoge vojnike od gubitka ruke ili noge.

Opis minerala

Mineral iz sulfatne klase koji potječe iz sedimentnih stijena naziva se gips. Njegova hemijska formula izgleda ovako: CaSO4 2H2O. By izgled primjećuje se nemetalni sjaj: svilenkast, sedefast, staklast ili mat. Kamen je bezbojan ili obojen bijelim, ružičastim, sivim, žućkastim, plavim i crvenim nijansama. Opis drugih pokazatelja:

• gustina 2,2 - 2,4 t / m3;
• Mohsova tvrdoća 2,0;
• cijepanje je savršeno, tanke ploče se lako odvajaju od kristala slojevite strukture;
• linija povučena na kamenu je bijela.

Ovo se sastoji od gipsa: kalcijev oksid CaO - 33%, voda H2O - 21%, sumpor trioksid SO 3 - 46%. Nečistoće obično nedostaju.

Ako kamen smatramo stijenom, tada sastav sadrži kalcit, dolomit, željezne hidrokside, anhidrit, sumpor i sam gips. Podrijetlo je sedimentno, prema uvjetima nastanka razlikuju primarne oblike nastale kemijskim taloženjem u slanim vodenim tijelima ili sekundarne derivate - nastali su kao rezultat hidratacije anhidrita. Može se akumulirati u zonama izvornog sumpora i sulfida: od erozije vjetra stvaraju se gipsani šeširi, zagađeni nečistoćama.

Kvaliteta sirovina za proizvodnju gipsa ovisi o sadržaju kalcijevog sulfat dihidrata CaSO4 2H2O - varira u rasponu 70 - 90%. Konačni oblik za upotrebu je mineralni prah, dobiven je mljevenjem gipsanog kamena loženog u rotacijskim pećima.

Svojstva i primjena

U prirodi su fizičke značajke građevine u različitim oblicima: guste i zrnaste, zemljane, lisnate i vlaknaste, kvržice i prašnjave mase. U prazninama se nalaze u obliku kristalnih druza. Topljivost gipsa u vodi raste s temperaturom do 37―38 ºS, zatim se smanjuje, a pri dostizanju 107 ºS mineral prelazi u stanje CaSO4 · ½H2O hemihidrata. Kada se vodi doda mala količina sumporne kiseline, rastvorljivost se poboljšava. L slabo reagira na HC.

U gotovim građevinskim mješavinama svojstva gipsa prenose se na sam prah. Proizvodi stječu kvalitete osnovne tvari sa sljedećim karakteristikama:

• zapreminska masa 850 - 1150 kg / m3, niže vrijednosti za finije brušenje;
• visoka otpornost na vatru: alabaster ima talište 1450 ° C;
• adhezija - počinje nakon 4-7 minuta, završava - nakon pola sata; da biste usporili stvrdnjavanje, dodajte životinjsko ljepilo, topljivo u vodi;
• tlačna čvrstoća običnih uzoraka 4 - 6 MPa, visoke čvrstoće 15 - 40.

Loša toplotna provodljivost-na nivou opeke (oko 0,14 W / (m · stepeni)) dozvoljava upotrebu proizvoda na bazi gipsa u konstrukcijama opasnim od požara. Prvi primjeri upotrebe kamena u tom svojstvu pronađeni su u Siriji - stari su više od 9 hiljada godina.

Prirodne vrste

Geolozi su identificirali nekoliko desetina sorti gipsa, ali postoje tri glavne. Ovo uključuje:

Malo tko zna za druge sorte: gipsani spar (krupnokristalni i lisnati), crijevni ili zmijoliki kamen sive boje s bijelim, crvolikim zakrivljenim žilama. Još jedan malo poznat oblik je zemljani gips.

Sorte za praktičnu upotrebu

Korištenje vodenog kalcijevog sulfata zajedno s drugim vezivnim sredstvima omogućuje značajne uštede na skupljim materijalima. Alabaster koji je prošao fazu obrade podijeljen je u sljedeće klase:

Postoje i druge sorte, ali u praksi koriste ograničenu listu. Analog je fina sivkasto -bijela prašina - alabasterni prah, koji se dobiva iz gipsa toplinskom obradom.

Druge upotrebe

U sirovom obliku kamen se koristi kao dodatak u proizvodnji portlandskog cementa, proizvodnji skulptura i rukotvorina. Lista dodatnih pravaca:

Nekonvencionalan pravac je magija. Vjeruje se da gips privlači blagostanje i sreću, potiče ljude na postupke teška situacija... Astrolozi preporučuju amajlije od ovog minerala osobama rođenim pod znakovima Lava, Ovna i Jarca.

Naslage kamena

Raspodjela gipsa u zemljinoj kori uočena je posvuda, uglavnom u sedimentnim naslagama debljine 20 - 30 m. Svjetska proizvodnja iznosi oko 110 miliona tona kamena godišnje. Najveći proizvođači su Turska, Kanada, SAD, Španija i Iran. Od jedinstvenih, mogu se primijetiti termalne pećine Rudnik Naica u Meksiku, u kojima su pronađene bačve džinovskih kristala gipsa dužine 11 m.

Brojna nalazišta gornje jure nalaze se na teritoriju susjednih zemalja: Sjevernog Kavkaza, republika Srednje Azije. U Rusiji postoji 86 industrijskih nalazišta, ali 90% proizvodnje otpada na 19 nalazišta, od kojih se može izdvojiti 9 najvećih: Baskunchakskoye, Bolokhovskoye, Lazinskoye, Novomoskovskoye, Obolenskoye, Pavlovskoye, Pletnevskoye, Poretskoye, Skuratovskoye. Njihov udio u proizvodnji iznosi 75% ukupne ruske proizvodnje. Većina naslaga predstavljena je mješavinom gipsa i anhidrita u omjeru 9: 1. U Rusiji se godišnje proizvede 6 miliona tona, što je 5,5% svjetske količine.