Гипсовые строительные материалы и изделия (стр. 1 из 3)
Содержание
| Введение | 3 | |
| 1 Классификация гипсовых вяжущих веществ | 4 | |
| 1.1 Безобжиговые гипсовые вяжущие | 6 | |
| 1.2 Низкообжиговые гипсовые вяжущие | 6 | |
| 1.3 Высокообжиговые гипсовые вяжущие | 9 | |
| 1.4 Смешанные гипсовые вяжущие | 10 | |
| 2Сырье для производства гипсовых вяжущих веществ | 12 | |
| 3Основные свойства гипсовых вяжущих | 14 | |
| 3.1Тонкость помола | 14 | |
| 3.2Стандартная консистенция (нормальная густота) | 15 | |
| 3.3 Сроки схватывания | 15 | |
| 3.4 Марки гипсовых вяжущих по прочности | 16 | |
| Заключение | 16 | |
| Библиографический список | 18 | |
Введение
Строительными минеральными вяжущими веществами называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой, а в отдельных случаях с растворами некоторых солей, пластичную массу, под влиянием физико-химических процессов постепенно затвердевающую и переходящую в камневидное состояние. Гипсовые вяжущие материалы – группа воздушных вяжущих веществ, для производства которых используют сырье, содержащее сульфат кальция.
Традиционно в этих целях используют природное сырье (гипсовый камень, ангидрит, различные гипсосодержащие породы). В последнее время значительное внимание уделяют развитию технологий получения гипсовых вяжущих веществ из гипсосодержащих отходов промышленности (фосфогипс, борогипс, титаногипс и др.).
В зависимости от способа получения, а также особенностей твердения гипсовые вяжущие делят на четыре группы: безобжиговые, низкообжиговые (собственно гипсовые), высокообжиговые (ангидритовые) и смешанные.
Целью будущей работы является исследование, разработка и промышленное внедрение энергосберегающей технологии переработки промышленных отходов, содержащих сульфаты кальция, позволяющей получать конкурентоспособные строительные материалы и изделия.
Для достижения поставленной цели предполагается решать следующие задачи:
- исследовать промышленные отходы методами химического, микроскопического, рентгено-фазового анализов с целью производства гипсовых строительных материалов и изделий;
- предложить и разработать технологию переработки фосфогипса без термической обработки отхода;
- определить область применения технологии при производстве строительных материалов.
1 Классификация гипсовых вяжущих материалов
| Классификация | Способ получения | Минералогический состав | Характеристика по скорости твердения | Область применения | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Безобжиговые | Гипсовый цемент | Тонкий помол гипсового камня с активизаторами твердения. |  | Скорость твердения зависит от вида применяемого активизатора твердения. При использовании сульфатных солей начало схватывания – через 5…20 мин, конец –через 20…60 мин. При использовании в качестве активизатора портландцемента или извести схватывание и твердение происходит в течение 4…12 ч. | Готовые растворы и смеси; изготовление стеновых камней для малоэтажных зданий; изготовление архитектурных деталей для отделки внешних фасадов зданий. |
| Низкообжиговые | Полуводный гипс β-модификации | Тепловая обработка гипсового камня при температуре 140…160 оС в аппаратах, сообщающихся с атмосферой. |  | Схватывание и твердение протекает очень быстро (обычно в течение 10…30 мин). По срокам схватывания низкообжиговые гипсовые вяжущие подразделяются на три группы (быстрого, нормального и медленного твердения). При этом полуводный гипс β-модификации вследствие большей растворимости в воде гидратируется несколько быстрее. | Изготовление панелей и плит перегородок, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно-декоративных изделий, вентиляционных коробов, штукатурных и шпаклевочных смесей и в других целях. |
| Полуводный гипс α-модификации | Тепловая обработка гипсового камня в автоклавах при температуре 120…140 оСили его кипячение в солевых растворах при температуре 100…110 оС. |  | Изготовление форм и моделей в керамической и машиностроительной промышленности. Изготовление декоративных скульптурных изделий и отливок. Производство штукатурных и отделочных работ. | ||
| Высокообжиговые | Ангидритовый цемент | Обжиг гипсового камня при температуре 600…700 оС с последующим помолом совместно с щелочными или сульфатными активизаторами твердения. |  | Медленно схватывается и твердеет: начало схватывания не ранее 30 мин, конец – не позднее 24 ч. | Кладочные растворы; устройство бесшовных набивных полов; изготовление искусственного мрамора. |
| Эстрихгипс | Обжиг гипсового или гипсоангидритового камня при температуре 800…1100 оС |  | Медленно схватывается и твердеет: начало схватывания не ранее 2 ч, конец – через 8…12 (иногда 36) ч. | Кладочные растворы; устройство бесшовных набивных полов; изготовление искусственного мрамора. | |
| Смешанные | Гипсоизвестняковые смеси | Дегидратация двуводного гипса за счет тепла гашения комовой извести |   | Быстро схватываются и твердеют (обычно в течение 10…20 мин). | Изготовление низкомарочных строительных растворов и бетонов. |
| Гипсоцементнопуццолановое вяжущее | Смешивание полуводного гипса, портландцемента и пуццолановой добавки. |      ( аморфон) | Сроки схватывания такие же, как и у применяемого полуводного гипса. Обычно начало схватывания не ранее 4 мин, конец – не позднее 20 мин. | Изготовление санитарных кабин и ванных комнат, вентиляционных блоков, устройства оснований под полы в жилищном строительстве. | |
1.1 Безобжиговые гипсовые вяжущие
Гипсовый цемент получают путем тонкого сухого или мокрого помола гипсового камня в шаровой мельнице. При помоле, как правило, вводят сульфатные активизаторы твердения (
), а также портландцемент или известь в сочетании с кремнеземистыми компонентами.Твердение гипсового цемента обусловлено способностью тонкоизмельченного гипса к перекристаллизации вследствие образования перенасыщенных растворов.
Чем тоньше измельчен гипсовый цемент, тем полнее протекает процесс перекристаллизации и выше прочность формирующейся мелкокристаллической структуры. При этом наблюдается некоторое уменьшение объема изделий, причем величина усадки возрастает с увеличением тонкости помола цемента и прочности затвердевшего камня.
Для получения из гипсового цемента теста пластичной консистенции требуется всего 15…20 % воды от массы вяжущего. Формование изделий производят в металлический разборных формах методом прессования, вибротрамбования или вибрирования с пригрузом с последующим выдерживанием в камерах вызревания от 2 до 4 сут. И сушкой в искусственных сушилах при 70…80 оС.
1.2 Низкообжиговые гипсовые вяжущие
Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества изготавливают путем термической обработки природного гипсового камня или фосфогипса до полуводного гипса ( CaSO 4× 0,5Н 2О) с последующим или предшествующим этой обработке измельчением в тонкий порошок.
В настоящее время именно эти вяжущие вещества в основном используются для изготовления строительных изделий и производства строительных работ, для изготовления форм и моделей в форфорофаянсовой, керамической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а так же в медицине. Свойства и область применения обуславливают устаревшие, но часто используемые на практике термины: «строительный, высокопрочный, формовочный гипс».
В зависимости от содержания CaSO 4× 2Н 2О, % по массе, гипсовый камень подразделяется на 4 сорта: I ≥ 95; II ≥ 90; II ≥ 80; IV ≥ 70.
Низкотемпературная обработка двуводного сульфата кальция обеспечивает его частичную дегидратацию (выделение 15,76% химически связанной воды) по схеме
CaSO 4× 2Н 2О -- > CaSO 4× 0,5Н 2О + 1,5Н 2О
В зависимости от технологии получения полуводный гипс может образовываться в двух модификациях – α и β.
Полуводный гипс β-модификации получают при частичной дегидратации сырья при температуре 140…160 ºС в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой (варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных барабанах и др.). в таких условиях вода выделяется из гипса в виде водяных паров, и образуются плохо окристаллизованные, мелкие, пластинчатые или волокнистые кристаллы β – CaSO 4× 0,5Н 2О. Гипсовое вяжущее, состоящее преимущественно из β-модификации полуводного гипса, характеризуется высокой водопотребностью для получения теста стандартной консистенции, невысокой прочностью и имеет тенденцию к ползучести. В строительной практике это вяжущее часто называют алебастром, или строительным гипсом.