Файл: Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия (технология, свойства, применение).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 124
Скачиваний: 2
Внастоящее .время гипс применяется по-прежнему широко для производства штукатурных работ и для кла дочных растворов. Он также используется для произ водства строительных изделий [154].
ВШотландия разработан тип дачных домиков со сте нами из гипсовых панелей на высоту этажа. Панели с наружной стороны имеют шероховатую поверхность для нанесения облицовочного слоя. Скрепление панелей осу ществляется вшпунт с заливкой пазов гипсовым раство ром. Наружной поверхности придается специальными методами повышенная погодоустойчивость.
Подобного рода дома нашли применение в Австра лии, Ираке и в других странах [145]. В опытном по рядке в Австралии возводят здания из гипсобетонных блоков-комнат, изготовленных на заводах монолитным способом.
Значительными запасами гипсового сырья располага ет Польша. Здесь выпускаются в большом количестве гипсовые вяжущие. Первое здание из гипсобетона в Польше построено в 30-х годах. В послевоенные годы построено несколько крупных гипсовых предприятий. Наряду с обожженным получил применение необожжен ный гипс [162, 163]. Некоторое применение в строитель стве получил также ангидритовый цемент и эстрих-гипс.
Практика польских строителей показала, что гипсо вые материалы могут применяться при возведении зда ний повышенной этажности. Интересным примером это го может служить построенный в Варшаве четырех этажный жилой дом с несущими наружными стенами из монолитного гипсобетона, облицованного гипсовыми плитами.
Особенно широкое применение гипс, по утверждению польских исследователей, должен найти в сельском строительстве.
В строительной практике Польши в настоящее время применяются два способа возведения зданий из гипса: из монолитного гипсобетона и из сборного гипсобетона. Монолитным способом возводят наружные и внутренние стены в переставляемой и скользящей опалубках. Спо собом трамбования укладывают бесшовные полы или основания под полы (преимущественно из эстрих-гип- са). Наиболее перспективным является возведение зда ний из .сборных элементов. Этот способ в настоящее вре-
103
мя положен в основу дальнейшего развития строитель ства из гипсобетона.
Наибольшее применение получили изделия из гипсо бетона для наружных и внутренних стеновых конструк ций. Гипсобетон готовится с различными заполнителями (кирпичный бой, известняковый щебень, топливные и ме таллургические шлаки, опилки, соломенная сечка и т. п.).
Кроме стеновых элементов, в малоэтажном строи тельстве Польши в сочетании с металлом (или деревом) применяются гипсовые сборные элементы для перекры тий и плоских крыш.
В Польше производят также сухую гипсовую штука турку и изделия из ячеистого гипсобетона как для теп лоизоляционных, так и конструктивных элементов. Иног да плотный гипсобетон сочетают с пористым, создавая комбинированные конструкции, в которых внутренний
•слой изготовлен из ячеистого, а ива наружных из отощенного плотного гипсобетона.
На территории ГДР имеются большие месторождения гипсовых и ангидритовых пород. Основная часть добы ваемого сырья используется гипсовой промышленностью, затем цементной, химической и другими отраслями про мышленности. Значительная часть производимых гипсо вых вяжущих идет на экспорт.
Из гипсовых вяжущих (p-модификации) в большом количестве выпускаются штукатурный и отделочные гипсы, отличающиеся от обычного строительного гипса сроками схватывания, а также модельный гипс. Кроме того, производят ангидритовые вяжущие под названием «лойнит» и эстрих-гипе. В строительной практике на шел также применение мраморный пипс и растворный медленнотвердеющий гипс, приготовляемый в виде сме си 1 части гипса с 3 частями песка. Выпускаются также гипсовые вяжущие, обладающие высокими прочностны ми показателями. Например, высокопрочный гипс имеет прочность на сжатие до 500 кгс/см2 и характеризуется повышенной водостойкостью. Примерно такими же пока зателями обладает технический гипс, выпускаемый для керамической и лакокрасочной промышленности и дру гих целей.
Наибольшее применение гипсовые вяжущие получи ли в строительстве при производстве отделочных и шту катурных работ. При этом используют либо чистый от-
104
делочный гипс без добавок, либо -смесь отделочно-го гип са с песком и -различными добавками в виде легких по ристых песков (перлита, вермикулита и др.), либо смесь гипса с известью, иногда и с песком. Эстрих-гипс при меняется главным образом для устройства поло1В (или оснований под полы). Для этих же целей используют и ангидритовое вяжущее.
Гипсовые вяжущие применяют также при производ стве перегородочных плит и панелей из плотного и яче истого гипсобетонов [164]; неармированных и армиро ванных плит и панелей (например, стекловолокном); гипсовой сухой штукатурки, облицованной бумагой или картоном, иногда армированной стекловолокном; древес новолокнистых плит на гипсовой связке; блоков и кам ней для внутренних (реже наружных) стен; вентиляци онных коробов; плит искусственного мрамора; акустиче ских и теплоизоляционных гипсовых плит.
В последние годы проведен ряд исследований по вы явлению возможности применения ангидритового вяжу щего при возведении наружных стен сельскохозяйст венных производственных зданий [164].
Примерно по такому же направлению развивается применение гипса в Западной Германии и Чехослова кии.
Г л а в а IV. БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ
ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
ИИХ СВОЙСТВА
Вкачестве вяжущих при изготовлении гипсобетона применяют строительный гипс, высокопрочный -гипс, эс- трих-пипс, ангидритовое вяжущее и водостойкие сме шанные гипсовые вяжущие.
Гипсобетон изготовляют на неорганических (мине ральных) и органических заполнителях. В качестве не органических заполнителей применяют преимуществен но легкие заполнители, которые могут быть природными (пемза, туфы и др.) и искусственными (топливные и гранулированные доменные шлаки, керамзит, аглопорит и др.). Применяют также тяжелые заполнители (кварцевый песок, гранитный и известняковый щебень, гравий и гипсовый щебень). В качестве органических
105
заполнителей применяют древесные опилки, стружку (фибра), соломенную и льняную костру и т. д.
В зависимости от используемого заполнителя гипсо бетоны подразделяют на тяжелые с крупным и мелким заполнителем (последние называют о;бычно раствора ми); легкие — на пористых (типсошлакобетон, гипсокерамзитобетон и т. д.) и органических заполнителях (гипсоотилкобетон, гипсофибробетон и т. д.)и ячеистые (газогипсы, пеногипсы, микропористый гипсобетон).
Разделяют также бетоны (растворы) на основе воз душных гипсовых вяжущих и водостойких смешанных вяжущих. Наконец, находят применение гипсополимербетоны (гипсопластобетоны) на основе гипсовых вяжу щих в сочетании с полимерами.
Определение состава гипсобетона (раствора) требуе мой прочности на тяжелых заполнителях можно осуще ствлять по формулам Г. Г. Булычева [17] по активности вяжущего и гипсоводному отношению.
При этом в зависимости от используемого вяжущего расчет следует производить по следующим формулам:
при использовании строительного гипса
А
при использовании высокопрочного гипса
А
А
106
где R(, — |
предел прочности |
образцов при сжатии, высушенных до |
|||
постоянной |
массы, в |
кгс/см2; |
А — активность |
вяжущего |
в кгс/tM2; |
В — расход воды на |
1 м3 гипсобетонной смеси |
в л (принимается по |
|||
табл. IV. 1); В/Г и |
Г'/В' — водогипсовое и гипсоводное |
отношение |
используемого гипса при нормальной густоте его теста; В/Г и Г/В — величина, обратная нормальной густоте гипсового вяжущего; К — ко эффициент, величина которого зависит от размера образцов-кубов и вида заполнителей; принимается по табл. IV.2; Г — расход вяжу щего в кг/м3; а — коэффициент, характеризующий крупность помола строительного гипса, равный 1,3.
Т а б л и ц а |
IV. I. |
Расход воды в л на 1 м3 гипсобетонной смеси |
||||||
|
|
|
|
|
|
Заполнители |
|
|
|
Гипс |
|
|
|
тяжелый |
легкий |
тонкомолотая |
|
|
|
|
|
|
щебень |
песок |
добавка |
|
Высокопрочный |
. . . . |
250 |
|
320 |
300 |
|||
Строительный |
. . . . |
300 |
|
410 |
400 |
|||
П р и м е ч а н и е : |
|
При |
жестких |
вибрированных |
смесях |
расход воды |
||
снижается на |
10—15%; |
при |
литых—увеличивается |
на |
10—20%. |
|
||
Т а б л и ц а |
IV.2. Значение коэффициента К |
|
||||||
|
|
|
|
|
К при заполнителе |
|||
|
Размер образцов в см |
тяжелом |
легком |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
7,07X7,07X7,07 |
|
и |
|
0,7 |
|
|||
10X10X10 |
|
|
0,9 |
|
0,65 |
|
||
15X15X15 |
|
|
0,8 |
|
0,55 |
|
||
20X20X20 |
|
|
0,75 |
|
0,5 |
|
||
|
П р и м е ч а н и е . При |
древесных |
опилках К=0,5. |
Для предварителных расчетов принимается расход строительного гипса на 1 мг гипсобетонной массы при тяжелых заполнителях — 300 кг, при легких — 400 /сг; расход высокопрочного гипса соответственно принима ется 250 и 300 кг.
Абсолютный объем гипсового теста в л (VT) в гип собетонной смеси определяется по формуле
v t= - L + b , i
107
где Г — расход гипса на 1 мъ гипсобетонной смеси в кг; В — коли чество воды в 1 ж3 гипсобетонной смеси (по данным табл. IV. 1) в л; у — плотность гипса в кг/л.
Абсолютный объем заполнителя в л ( V3m ) на 1 ж3 гипсобетонной смеси определяется по формуле
V3an= 1 0 0 0 -F T.
В случае использования для производства бетона (раствора) ГЦП и ГШЦП вяжущего прежде всего сле дует проверить их качество по МРТУ 21-8-65. Дальней ший подбор гипсобетонной смеси можно производить обычным способом.
|
|
|
|
|
Рис.. |
IV. 1. |
Изменение |
|
|
|
|
|
|
.прочности гипсовых от |
|||
|
|
|
|
|
ливок |
в |
зависимости от |
|
|
|
|
|
|
величины |
водогипсового |
||
|
|
|
|
|
отношения и вида .гипса |
|||
|
|
|
|
|
1— «■-полуводный гипс; 2 |
|||
|
|
|
|
|
и 3— ? -полуводный гипс |
|||
0,35 |
0,05 |
0,55 |
0.65 |
0,75 |
0.86 |
|
|
|
|
ВодогипсоВое |
отношение |
|
|
|
|
||
Одним |
из важных факторов, оказывающим |
влияние |
на прочность гипсобетона, является количество вводи мой при затворении воды.
Исследования показали [13, 70], что снижение проч ности у изделий из а-полугидрата с увеличением водошпсового отношения больше, чем у изделий из р-полу- гидрата (рис. IV. 1).
Зависимость прочности образцов из строительного |
|
и высокопрочного гипса |
от водогипсового отношения, по |
Г. Г. Булычеву и Н. В. |
Лобачеву [18], выразится фор |
мулой
zr |
а |
Г' |
|
_s |
|
Г |
|
где Rг — предел прочности пр.и сжатии в кгс/сж2; а — показатель степени, который для высокопрочного гипса составляет примерно 1,3, для строительного — выше 2 (для цементов он равен 1,5); А — активность вяжущего в кгс/сж2.
108
Зависимость прочности образца от соответствующего
гипсоводного отношения получается прямолинейной и вы ражается формулой
( ~ ~ 0'5 Rr= A £ -------
\ 1 _ - 0 ,5
\В'
А. В. Волженский, В. И. Стамбулко и А. В. Ферронская [36] показали, что прочность ГЦПВ и ГШЦПВ также зависит от водовяжущего отношения. С его уве личением (табл. IV. 2) происходит падение прочности,
Т а б л и ц а |
IV.2. |
Влияние водовяжущего отношения на физико-ме |
|||||||
|
|
ханические |
свойства гипсоцементнопуццоланово- |
||||||
|
|
го |
вяжущего |
|
|
|
|
||
|
Предел прочности при сжатии |
|
|
|
|||||
|
|
в кгс,см* образцов |
|
|
|
|
|||
Водовя |
|
высу |
через |
высу |
Коэф Объем Водо- |
||||
жущее |
через |
шенного |
фициент |
ная |
погло |
||||
отноше |
шенных |
28 су |
до пос |
размяг |
масса |
щение |
|||
ние |
4 ч |
до пос |
ток |
тоянной |
чения |
смеси |
в % |
||
|
после |
тоянной |
водного |
массы |
|
в кг1м3 |
|
||
изготов |
массы |
тверде |
через |
|
|
|
|||
|
ления |
через |
|
|
|
||||
|
ния |
28 су |
|
|
|
||||
|
|
|
4 ч |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,28 |
36 |
126 |
106 |
160 |
0,65 |
1810 |
23 |
||
0,38 |
34 |
240 |
176 |
270 |
0,65 |
1860 |
20 |
||
0,48 |
50 |
460 |
122 |
204 |
0,6 |
1800 |
31 |
||
0,58 |
36 |
104 |
82 |
133 |
0,62 |
1700 |
36 |
||
0,68 |
21 |
|
82 |
58 |
98 |
0,59 |
1640 |
47 |
|
0,78 |
14 |
|
59 |
44 |
77 |
0,57 |
1580 |
58 |
|
0,88 |
И |
|
48 |
30 |
58 |
0,52 |
1660 |
65 |
|
0,98 |
9 |
|
34 |
20 |
40 |
0,50 |
1550 |
72 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Состав |
ГЦП |
вяжущего |
50:30:20 (строительный гипс: |
|||||
портландцемент: трепел) |
по массе. |
|
|
|
|
|
уменьшение объемной массы изделия и увеличение по ристости.
Аналогичное влияние оказывает вводимая при затворении вода на физико-механические свойства бетонов (растворов) и на основе гипсовых вяжущих.
Так же как и для обычных бетонов на портландце менте [104], зависимость прочности гипсобетона от ве личины водной добавки характеризуется двухветвевой
109