Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf

Начало схватывания гипса должно наступать не ранее 4, коней схватывания — не ранее 6 и не позднее 30 мин после начала затворения.

Гипс строительный изготовляют в основном по таким техноло­ гическим схемам:

дробление гипсового камня, помол и дегидратация; дробление камня, дегидратация, затем помол;

дробление камня, обработка паром под давлением, сушка и помол.

Дегидратацию гипса осуществляют в шахтных (термическая об­

котлах (термическая обработка молотого гипса) и автоклавах (об­ работка паром).

Сырой и обожженный гипс размалывают в дезинтеграторах, бегунах, шаровых или роликовых мельницах.

В практике гипс получают в основном в варочных котлах. Одна­ ко наиболее совершенным агрегатом для обжига гипса является

CaS04 • 0,5Н2О + 1,5Н20 = CaS04 • 2Н20.

Полуводиый гипс, взаимодействуя с водой, присоединяет к себе полторы молекулы воды и вновь превращается в двуводный.

Согласно теории академика А. А. Байкова, твердение гипса объясняется следующими физико-химическими процессами. Полу­ водный гипс, частично растворяясь в воде, переходит в менее рас­ творимый двуводный гипс и создает перенасыщенный раствор. Вви­ ду недостатка воды весь гипс перейти в раствор не может и, гидратируясь, выделяется в виде мелкодисперсной массы, подоб­ ной коллоиду. Образовавшийся коллоид быстро кристаллизуется. Выделяющиеся игольчатые кристаллы двуводного гипса, перепле­ таясь между собой, образуют прочный кристаллический сросток.

Процесс коллоидаш-ш и кристаллизации продолжается до тех пор, пока весь полуводный гипс не перейдет в двуводный.

Нарастание прочности гипса происходит вследствие процесса сращивания кристаллов двуводного гипса. Происходящее при вы­ сыхании гипсового изделия выпадение гипса, находящегося в растворе, способствует сращиванию игольчатых кристаллов дву­ гидрата.

Гипсовые изделия в сырых местах теряют до 60% прочности. Поэтому обычный гипс можно применять только для деталей, на­ ходящихся в сухих местах. Слабая водоустойчивость объясняется большой пористостью гипсовых изделий и растворимостью в воде. Чтобы повысить водоустойчивость изделий из гипса, нужно уплот­ нять их, пропитывать веществами, понижающими водопоглощение, наносить на изделия водозащитный слой (например, кремнийорганические вещества), добавлять к гипсу известь-кипелку, шлако­ вую и каменную муку, золу, молотые котельные шлаки или цемянку.

Повысить водостойкость гипсовых изделий можно также про­ питкой их квасцами, бурой, растительными маслами, вводом в

гипсовое тесто битумно-парафиновой эмульсии, покрытием поверх­ ности изделий расплавленным стеарином или раствором озокерита (или воска) в растворителях, обработкой кремнийорганическими веществами и др.

При затворении водой гипс на воздухе быстро схватывается и твердеет, увеличиваясь в объеме. Это свойство (линейное расши­ рение до 1%) особенно ценно для изготовления из гипса архитек­ турных деталей литьем, а также для заделки щелей, обмазки крю­ чьев, костылей и пр.

Прочность изделий из гипса и скорость схватывания его зави­ сят в основном от количества воды, взятой для его затвореиия. а

также от способа производства. Иногда сроки схватывания гипса слишком коротки, что не всегда желательно. Удлинить сроки схва­ тывания гипсового теста можно добавкой различных веществ к воде затворения. Такие добавки называются замедлителями. По характеру воздействия на гипс замедлители можно разделить на три группы:

высокомолекулярные органические соединения, действующие в качестве защитных коллоидов,— клей животный, казеин, желатин, меласса, продукты расщепления белковых веществ, продукты ги­ дролиза животных отходов, танин и др.;

вещества, уменьшающие растворимость гипса,— глицерин, спирт, ацетон, кислоты (лимонная, уксусная, борная, молочная) и

сульфата железа), кислоты (серная, соляная и азотная), жидкое стекло, соли винной кислоты и др.

Гипс строительный применяют для изготовления индустриаль­ ных изделий — прокатных перегородок, листов сухой штукатурки, плит, а также для штукатурных растворов, для изготовления раз­ личных строительных изделий, форм, для лепки архитектурных деталей и т. д.

Кроме обычного строительного гипса, встречается гипс, обла­ дающий повышенной прочностью, именуемый высокопрочным, или техническим. Получают его обработкой двуводного гипса в авто­ клавах. Применение нашел высокопрочный гипс ГП, изготовля­ емый (по методу И. А. Передерия) обработкой дробленого гипсо­ вого камня паром в закрытых котлах при давлении 1,3 ат. Его высушивают и размалывают в порошок. Вследствие особой струк­ туры полученного гипса для его затворения требуется меньшее количество воды (40—50 вместо 60%). Изделия из такого гипса обладают повышенной прочностью.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее. В последнее время при­ меняют вяжущее, обладающее повышенной водостойкостью (ко­ эффициент размягчения 0,7—0,8), изготовляемое из смеси строи­ тельного гипса, портландцемента и гидравлической добавки, полу­ ченное в результате исследований А. В. Волженского. Примерный состав его: 40—60% полуводного гипса, 20—25% портландцемента, 10—25% (по весу) активной добавки. Такое вяжущее носит на­ звание гипсоцементно-пуццолановое и имеет предел прочности при сжатии образцов, высушенных до постоянного веса, (100 -ы -ы 120) ІО5 н/ж2.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее применяют для изготов­ ления стеновых панелей, растворов для кладки и др. Его получают при совместной варке гипсового порошка и портландцемента с активной минеральной добавкой или пуццолановым портландце­ ментом. Этот способ «горячего» получения гипсоцементно-пуццо- ланового вяжущего предложен ВНИИЖелезобстона. Продолжи-

телыюсть варки гипса с добавками зависит от количества, актив­ ности и времени ввода активных минеральных добавок.

Применение горячего способа имеет ряд преимуществ перед обычным методом смешения компонентов гипсоцементно-пуццола- нового вяжущего.

При производстве гипсоцементно-пуццоланового вяжущего не­ посредственно в варочном котле, благодаря ускоряющему действию активных минеральных добавок на процесс дегидратации двугид­ рата, производственный цикл сокращается на 5—10%.

На качество получаемого горячим способом гипсоцементнопуццоланового вяжущего оказывает влияние как температура гип­ сового порошка при загрузке добавок (портландцемент + активная минеральная добавка или пуццолановый портландцемент), так и температура выгрузки готового продукта.

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, изготовленное горячим способом, обладает большей прочностью по сравнению с вяжущим, приготовленным простым смешиванием компонентов.

Гипс высокообжиговый — это вяжущее вещество, получаемое из природного гипсового камня при обжиге его до температуры 800—950° С с последующим помолом. Высокообжиговый гипс твер­ деет на воздухе, после затвердения обладает повышенной водо­ стойкостью, поэтому его иногда называют гидравлическим.

Характерной особенностью высокообжигового гипса является его медленное схватывание — через 5—8 ч; конец схватывания на­ ступает через 8—12 ч. Предел прочности при сжатии образцов из высокообжигового гипса через месяц после затворения достигает (250-ж 340) ІО5 н/м2. Высокообжиговый гипс применяют в основном для полов. Полы из такого гипса теплые, бесшумные, хорошо под­ даются окраске.

Фосфогипс является попутным продуктом переработки апати­ тов либо фосфоритов на фосфорную кислоту или на концентриро­

Во ВНИИСТРОМе создана установка по переработке отходов химической промышленности на гипсовые вяжущие. Существо раз­ работанного способа заключается в непрерывной гидротермальной обработке сырья в жидкой среде с добавкой поверхностно-актив­ ных веществ. Процесс осуществляется в системе автоклавов с не­ прерывным перемещением материалов из одной зоны обработки в другую.

Дегидратация гипса в жидкой среде в присутствии эффектив­ ных добавок обеспечивает высокую производительность установки (продолжительность технологического цикла 1,5—2 ч). Возмож­ ность ее комплексной автоматизации создает условия для направ­ ленной кристаллизации полуводного гипса с получением вяжущего низкой водопотребности.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

§ 52. Общие сведения

(Строительными растворами называют смеси, состоящие из вяжу­

щего, мелких заполнителей и воды. В некоторых случаях в растворы добавляют пигменты, гидрофобные вещества, пластифи­ каторы, понизители температуры замерзания, ускорители или за­ медлители схватывания и др.

Строительные растворы различают по назначению, по виду вя­ жущего, по объемной массе.

По назначению растворы делят на растворы для кладки, для замоноличивания панелей и блоков, для инъецирования каналов железобетонных напряженных конструкций, для штукатурки, рас­ творы декоративные, гидроизоляционные, звукопоглощающие, ки­ слотоупорные, жароупорные, рентгенозащитные. По виду вяжу­ щего растворы делят на воздушные и гидравлические, по объемной массе — тяжелые (1500 кг/м3 и более) и легкие (менее 1500 кг/м3).

Свежеприготовленные растворные смеси характеризуются удобоукладываемостыо, подвижностью, нерасслаиваемостью, воздухововлечением, водоудерживающей способностью.

Удобоукладываемость — способность раствора распределяться на основании (кирпич и др.) тонким однородным слоем. Это за­ висит от степени его подвижности, нерасслаиваемости и водоудер­ живающей способности.

Степень подвижности строительного раствора определяют спе­ циальным прибором, называемым конусом СтройЦНИЛа, который при испытании погружают в раствор. Масса конуса 300 г, высота 145 мм, диаметр основания 75 мм. Если кладку ведут на пористом камне, раствор должен быть подвижнее. Повышенная подвижность требуется также при кладке в жаркую погоду и в случае приме­ нения сухого пористого кирпича.

Свойство раствора не расслаиваться при транспортировании и сохранять пластичность и подвижность при уклпдке тонким слоем по пористому основанию без потери большого количества воды характеризуется водоудерживающей способностью.

Строительные растворы в зависимости от назначения характе­ ризуются маркой (предел прочности при сжатии образцов-кубов размером 70,7 X 70,7 X 70,7 мм на 28-е сутки твердения при темпе­ ратуре 15—25°С), коэффициентом размягчения, прочностью сцеп­ ления с камнем, однородностью, морозостойкостью, водостойкостью, теплопроводностью, жаростойкостью и др.

В зависимости от назначения установлены следующие марки растворов:

по прочности на сжатие: 4; 10; 25: 50; 75; 100; 150; 200; 300; по морозостойкости: 10; 15; 25; 35; 50; 100; 150; 200; 300.