Файл: Волженский А.В. Гипсовые вяжущие и изделия (технология, свойства, применение).pdf

Для замедления скорости схватывания гипса и по­ вышения прочности изделий Шассевен предложил под­ держивать температуру водогипсовой смеси выше 80°С, основываясь на том, что из раствора, насыщенного полугидратом и пересыщенного по отношению к двугидрату, последний не выкристаллизовывается тем дольше, чем выше температура (см. рис. I. 1). Понижение тем­ пературы раствора, насыщенного полугидратом, вызы­ вает быструю кристаллизацию гипса. Шассевен указы­ вает, что скорость кристаллизации двугидрата из раст­ вора при 80°С в 30 раз меньше, чем при 1б°С. Гипсо­ вая смесь, нагретая до температуры выше 70—88°С, остается подвижной в течение нескольких часов (если температура поддерживается на должном уровне). При охлаждении наблюдается нормальное схватывание без понижения прочности. Результаты опытов Шассевена имеют практическое значение, так как дают возмож­ ность задерживать схватывание гипса при нахождении его в смесительном или формующем агрегате и заго­ товлять значительное количество гипсовых и гипсобетонных смесей. Кроме того, это позволяет затворять гипс пониженным количеством воды, что способствует увеличению прочности изделий.

1.5.НОМЕНКЛАТУРА ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ

ИИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА

Гипсовые вяжущие вещества можно разделить на получаемые: с помощью тепловой обработки; без тепло­ вой обработки; смешением их с другими вяжущими ма­ териалами.

Вяжущие, осносящиеся к первой и второй группе, являются воздушными. Некоторые вяжущие третьей

группы могут характеризоваться свойствами воздушных или гидравлических вяжущих. В частности, гипсоцементнопуццолановые и гипсоцементношлакопуццолановые вя­ жущие, относящиеся к третьей группе, способны твер­ деть как на воздухе, так и в воде, что имеет большое значение, так как значительно расширяет области при­ менения гипсовых вяжущих в строительстве (не только во внутренних, но и в наружных конструкциях, в том числе и несущих).

31

По степени дегидратации и способу производства можно составить классификацию гипсовых вяжущих ве­ ществ, приведенную в табл. I. 6.

Основными техническими свойствами гипсовых вя­ жущих являются: тонкость помола, водопотребность при затворении вяжущего с получением теста нормальной густоты, сроки схватывания, механическая прочность в

ризуется соотношением в нем частиц различных разме­ ров и выражается остатком в % по массе на стандарт­ ных ситах. Дисперсность вяжущего влияет на водогип­ совое отношение, механическую прочность и скорость схватывания и является важным показателем качества гипса.

Н о р м а л ь н о й г у с т о т о й полуводного гипса на­ зывают такую консистенцию водогипсовой смеси, при­ готовленной в соответствии с требованиями ГОСТ, при которой она, вытекая из металлического цилиндра (ви­ скозиметра Суттарда), образует на стекле лепешку диа­ метром 120 мм.

Нормальная густота гипсового теста находится в прямой зависимости от состава сырья, способа получе­ ния гипсового вяжущего и тонкости помола и является важнейшим показателем, ' влияющим на формовочные свойства массы и механическую прочность. Теоретиче­ ски для гидратации полуводного гипса необходимо 18,6% воды от массы вяжущего вещества. Практически для получения теста нормальной густоты строительный гипс требует 50—70%, а высокопрочный гипс 30—40% воды.

Затвердевший строительный пипс представляет собой

пористости и повышения прочности можно достичь вве­ дением с водой затворения пластифицирующих добавок.

В практике часто пользуются понятием «рабочий во­ догипсовый фактор», который представляет собой коли­ чество воды в % от массы гипса, необходимое для прида­ ния тесту нужной рабочей консистенции. Водогипсовый фактор зависит от вида вяжущего, температуры воды затворения и метода формования изделий. Величина его оказывает влияние не только на удобоукладывае-

32

массы

I. В я ж у щ и е , п о л у ч а е м ы е т е п л о в о й о б р а б о т к о й

со03

Продолжение табл. 1.6

мость гипсовой массы (раствора, бетона), но и на ко­ нечную прочность изделий и расход тепла на их высу­ шивание после формования. Чем выше водогипсовый фактор, тем, при прочих равных условиях, больше по­ ристость изделий, ниже механическая прочность и боль­ ше расход тепла на их сушку.

С р о к и с х в а т ы в а н и я определяются временем от начала затворения гипсового теста до начала и конца схватывания при помощи прибора Вика. Здесь уместно напомнить, что схватывание гипса значительно ускоря­ ется при затворении его пониженным количеством воды по сравнению с тем, какое требуется для теста нормаль­ ной густоты, и наоборот.

М е х а н и ч е с к а я п р о ч н о с т ь гипсового образца определяется пределом прочности при сжатии (растяже­ нии) образцов, испытанных после твердения в различ­ ных условиях в зависимости от вида вяжущего.

По данным А. Г. Панютина, уменьшение водогипсо­ вого отношения с 0,7 до 0,4 позволяет увеличить проч­ ность изделий из строительного гипса в 2,5—3 раза.

Б. Г. Скрамтаев считает, что прочность затвердевше­ го гипсового камня повышается пропорционально чет­ вертой степени его плотности. Поэтому снижение водо­ гипсового отношения с одновременным механическим уплотнением формуемой смеси следует рассматривать как эффективное мероприятие, значительно повышаю­ щее прочность получаемого изделия.

Прочность образцов из затвердевшего гипса во мно­ гом зависит от их влажности.

Выдерживание образцов во влажной среде практиче­ ски не приводит к росту прочности. Лишь их высыхание вызывает ее рост. Прочность гипсовых образцов, высу­ шенных до постоянной массы при температуре не выше 70°С, в 2—2,5 раза выше прочности влажных образцов.

Даже сорбционное увлажнение сухого гипсового об­ разца (0,5—1%) снижает его прочность до 60'—70% от прочности такого же в высушенном состоянии. При пол­ ном водонасыщении прочность образца составляет 35— 40% прочности его в высушенном состоянии (при водо­ гипсовом отношении образца 0,5'—0,7).

Таким образом, одним из главных недостатков гип­ са является зависимость его прочности от влагосодержания, характеризующаяся так называемым коэффициен­ том размягчения. Этот коэффициент представляет собой

36

отношение показателей И|рочпостп водонасыщениых об­ разцов к прочности образцов, высушенных до постоян­ ной массы, значение его колеблется обычно в пределах 0,3—0,45. При применении жестких смесей, по данным Г. Д. Копелянского и С. С. Печуро, коэффициент раз-

.уягчения повышается до 0,5.

Д е ф о р м ат н в н ость. Полуводный гипс при схва­ тывании и твердении в первоначальный момент облада­ ет способностью увеличиваться в объеме приблизитель­ но на 0,5—1%. Увеличение объема еще не схватившей­ ся массы не имеет вредных последствий, наоборот, в ря­ де случаев оно является важным (например, при изго­ товлении архитектурных деталей), так как при этом 1ипсовые отливки хорошо заполняют формы и точно пе­ редают их рельеф.

Способность строительного гипса расширяться опре­ деляется наличием в нем растворимого ангидрита. Так, установлено, что полугидрат расширяется при тверде­ нии на 0,05—0,15%, а растворимый ангидрит — на 0,7—0,8%. Большим увеличением объема при твердении характеризуется гипс, обожженный при повышенных температурах и содержащий повышенное количество растворимого ангидрита. Высокопрочный гипс обычно расширяется в пределах до 0,2%. Регулировать объем­ ное расширение можно ;вводом негашеной извести (1% негашеной извести снижает коэффициент расширения до

0,08—0,1%).

При дальнейшем твердении и высыхании, как пока­ зывают многие исследователи, в частности В. В. Помаз­ ков, происходит усадка в пределах 0,05—0,1%.

Затвердевший полуводный гипс (строительный и вы­ сокопрочный) и изготовленные из него изделия характе­ ризуются сильно выраженным свойством проявлять зна­ чительные пластические деформации, особенно под дей­ ствием нагрузок (ползучесть). Эти деформации сравни­ тельно малы, если изделие находится в сухом состоя­ нии. Однако увлажнение гипса даже до 0,5—1% (осо­ бенно до 5—10% и более) вызывает значительное уве­ личение необратимых деформаций. Особенно резко про­ является ползучесть под действием изгибающих нагру­ зок. Все это ограничивает возможности его применения в несущих конструкциях, и прежде всего работающих на изгиб.

Выгодно отличаются от воздушных гипсовых вяжу-

37