Каталог
  

Характеристика гипса


2.2 Классификация гипсовых вяжущих. Характеристика групп, свойства, применение

Гипсовые вяжущие вещества – тонкоизмельченные продукты, получаемые путем тепловой обработки природного гипсового камня, природного ангидрита, а также различных отходов химического производства, способные после затворения водой быстро схватываться, твердеть и превращаться в камень на воздухе (4-30 минут). Способность к твердению им придает сернокислый кальций.

Водопотребность гипсовых вяжущих материалов изменяется от 30-40 до 60-70% в зависимости от условий обжига и дисперсности. Большая разница между водопотребностью и количеством воды, необходимым на гидратацию полугидрата (менее 20%), является причиной значительной пористости гипсового камня, доходящей до 50%. Пористость камня ниже, а прочность выше у вяжущего с меньшей водопотребностью.

Отличительными особенностями гипсовых вяжущих являются быстрое схватывание, твердение, увеличение объема при твердении на воздухе до 0,3%(это позволяет широко использовать гипс для отливки декоративно-художественных изделий сложной формы, а также применять его без заполнителей, не боясь растрескивания от усадки).

Недостатки гипсовых вяжущих – повышенная гигроскопичность, низкая водостойкость, значительные деформации под нагрузкой (ползучесть) влажного гипсового камня, коррозия стальной арматуры в гипсовых изделиях. Для повышения водостойкости гипсовых вяжущих при изготовлении вводят полимерные и гидрофобизирующие добавки, проводят интенсивное уплотнение смесей с пониженным водосодержанием.

Применение – при производстве гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, гипсобетонных перегородочных панелей и блоков, декоративных и звукопоглощающих изделий, для приготовления штукатурных растворов для внутренних частей зданий, работающих при относительной влажности воздуха не более 60%, а также в качестве добавки к другим вяжущим (расширяющийся цемент, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее).

По тонкости помола, характеризуемой остатком на сите с отверстиями 0,2 мм массы пробы (%), взятой для просеивания, различают гипсовые вяжущие:

  • грубого помола (группа I) — остаток не более 23%;

  • среднего помола (группаII) — остаток не более 14%;

  • тонкого помола (группа IIII) — остаток не более 2%.

По срокам схватывания различают три группы гипсовых вяжущих:

  • быстротвердеющие (группа А) - начало схватывания не ранее чем через 2 мин, конец — не позднее чем через 15 мин.;

  • нормально твердеющие (группа Б) - начало схватывания не ранее чем через 6 мин, конец — не позднее 30 мин.;

  • медленно твердеющие (группа В) - с началом схватывания не ранее чем через 20 мин, конец схватывания для них не ограничен.

Для замедления схватывания гипсовое вяжущее затворяют водой с добавкой животного клея или органических клееподобных веществ, понижающих растворимость полугидрата.

Марочную прочность гипсовых вяжущих определяют после 2-х часов твердения образцов на воздухе. Образцы (балочки размером 4х4х16 см, изготовленные из теста стандартной консистенции) испытывают на изгиб, а их половинки — на сжатие. Стандартом предусмотрены 12 марок гипсовых вяжущих – от Г-2 до Г-25. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. Для каждой марки регламентируется минимальная прочность при изгибе в пределах соответственно от 1,2 до 8 МПа. Строительный гипс соответствует гипсовым вяжущим невысоких марок по прочности Г-2...Г-7, а высокопрочный — высоких марок от Г-10 Г-25. Маркировка гипсового вяжущего содержит информацию о прочности, сроках схватывания и дисперсности.

В зависимости от вида сырья и принятой технологической схемы производства гипсовые вяжущие вещества делят на две группы:

  • низкообжиговые (собственно гипсовые – строительный, формовочный и высокопрочный гипсы, изготовленные из природного гипсового камня)

  • высокообжиговые (ангидритовые – ангидритовый цемент, изготовленный на основе природного ангидрида или обожженного при высокой температуре природного гипсового камня).

К низкообжиговым относят:

  • строительный;

  • высокопрочный;

  • формовочный гипсы;

К высокообжиговым:

  • ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент);

  • высокообжиговый гипс (эстрихгипс).

Ангидритовый цемент изготавливают из природного гипса обжигом при температуре 600-700°С. Продукт обжига состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита, не способного в обычных условиях схватываться или твердеть. Для придания ему вяжущих свойств при помоле вводят минеральные активизаторы твердения. Можно получать ангидритовый цемент без обжига помолом природного ангидрита с теми же добавками. В качестве активизаторов применяют гашеную или негашеную известь(2-5 % массы ангидрита), обожженный доломит (3-8%), доменный шлак (10-15%).

Высокообжиговый гипс получают обжигом природного гипса или ангидрита при 800-1000°С. В отличие от низкообжиговых гипсовых ангидритовые вяжущие имеют большую водостойкость и медленнее схватываются и твердеют: начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, конец – не позднее чем через 12 ч. Марочную прочность контролируют в возрасте 28 суток.

Применение – при устройстве бесшовных полов и подготовки под линолеум, для приготовления штукатурных и кладочных растворов различных марок, для получения искусственного мрамора(отделочный ангидритовый цемент).

Из гипсовых вяжущих веществ основными являются:

  • строительный;

  • формовочный;

  • ангидритовый гипсы.

Изделия на основе гипсовых вяжущих

Строительный гипс (устаревшее название – алебастр) получают при обжиге двухводного гипсового камня CaSO4 2h3O путем его термической обработки (происходит частичная дегидратация двуводного гипса и превращение его в полуводный CaSO4 0,5h3O) при температуре 170-200 оС, проводимой в печах или варочных котлах и последующего тонкого помола. Строительный гипс относится к быстротвердеющим вяжущим – начало схватывания 4-6 минут, а конец – 30 минут. Строительный гипс выпускается 3-х сортов: для I сорта тонкость помола должна быть не более 15%, для II сорта – 20% и для III сорта – 30%. Предел прочности при сжатии соответственно 5,5 МПа, 4,5 МПа и 3,5 Па.

Производство строительного гипса. Существует несколько технлогических схем: помол сырья и последующая тепловая обработка; тепловая обработка камня и помол после обработки; помол и обжиг совмещены в одном аппарате.

Тепловую обработку гипсового камня можно проводить в варочных котлах, сушильных барабанах и мельницах. Наиболее простым и распространенным способом производства строительного гипса является тепловая обработка тонкомолотого сырья в гипсоварочном котле периодического действия, который представляет собой стальной барабан(вместимость 12...15м3), футерованный огнеупорным кирпичом. Внутри котла находятся жаровые трубы и мешалка для перемешивания гипса.

Измельченный в мельнице порошок загружают через загрузочный люк в варочный котел. Топочные газы подогревают днище и стенки котла, проходят в жаровые трубы и попадают в дымовую трубу(продолжительность варки 1...3ч.); при этом двуводный гипс обезвоживается и превращается в полуводный гипс. При температуре 180 °С происходит дегидратация гипсового камня:

Таким образом, строительный гипс состоит в основном из полуводного гипса. После окончания обжига гипс через выгрузочное устройство поступает в камеру томления и выдерживается в ней в течение 20...40 мин. для выравнивания состава(дегидратация неразложившегося природного гипса и переход в полугидрат). Помол гипса после обжига производят в шаровой мельнице. Производство гипсового вяжущего по совмещенной схеме помола и обжига происходит в мельницах. В мельницах гипсовый камень измельчается, мелкие частицы подхватываются потоком горячих дымовых газов, поступающих в мельницу. Частицы, находясь во взвешенном состоянии, обезвоживаются и превращаются в полуводный гипс. В мельницах обеспечивается непрерывность работы.

Основные свойства гипса:

  • тонкость помола;

  • водопотребностъ (нормальная густота);

  • сроки схватывания;

  • прочность.

Тонкость помола характеризуется остатком на сите № 02. Различают грубый, средний и тонкий помол вяжущего. Обозначают каждую группу индексами I, II и III:

  • I – грубый помол, остаток на сите не более 23%

  • II – средний помол, остаток на сите не более 14%

  • III – тонкий помол, остаток на сите не более 2%.

Водопотребностъ гипса определяется количеством воды (в %), необходимой для получения теста заданной подвижности.

Реологические свойства теста оценивают в соответствии с методами его укладки в дело. Диаметр расплыва теста стандартной консистенции на вискозиметре Суттарда(рис.2) должен быть равен (180 ±5) мм. Нормальная густота гипсового теста требует 50...70% воды по массе вяжущего.

Рис.3.2 Гипсоварочный котел: 1 - топка; 2 - сферическое днище; 3 - жаровые трубы; 4 - стальной барабан; 5 - дымовая труба; 6 - винтовой конвейер; 7- крышка;8 - кольцевые каналы; 9 - шибер; 10 – мешалка

Строительный гипс является быстро схватывающимся и быстротвердеющим вяжущим веществом. Сроки схватывания определяют на приборе Вика по глубине погружения иглы в гипсовое тесто нормальной густоты. Согласно ГОСТ 125—79 различают следующие группы гипса в зависимости от сроков схватывания:

  • А – быстросхватывающийся (начало схватывания не ранее 2 мин, окончание — не позднее 15 мин.);

  • Б – нормально схватывающийся (начало схватывания не ранее 6 мин, окончание — не позднее 30 мин.);

  • В – медленносхватывающийся (начало схватывания не ранее 20 мин., окончание не нормируется).

При схватывании и твердении гипс расширяется в объеме до 1%. Способность гипса расширяться позволяет применять его без заполнителей (в отличие от других вяжущих), не опасаясь растрескивания изделий от усадки.

Быстрое схватывание затрудняет работу с гипсом. В случае необходимости к гипсу добавляют замедлители схватывания в количестве 0,1...0,55% по массе гипса (животный клей, столярный клей, сульфитноспиртовая барда и т.д.), при добавлении которых начало схватывания замедляется до 30 минут (прочность снижается до 10%).

Рис. 3.3. Вискозиметр Суттарда:

1 - цилиндр; 2 - стеклянная пластинка;3 - концентрические окружности

В случае необходимости ускорения схватывания гипса к нему добавляют природный гипсовый камень или поваренную соль (1% гипса и 0,5% соли).

Прочность гипса характеризуется маркой (Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25), которую устанавливают по пределу прочности при сжатии образцов-балочек размером 40x40x160 мм, изготовленных из теста нормальной густоты и испытанных через 2 ч после затворения гипса водой. Балочки испытывают на изгиб до разрушения, а полученные полубалочки испытывают на сжатие. Предел прочности при изгибе соответствующих марок меняется от 1,2 до 8,0 МПа.

Условное обозначение гипсового вяжущего характеризует его основные свойства. Например, гипсовое вяжущее Г-5 БП: нормальнотвердеющее (Б), среднего помола(П), прочность при сжатии не менее 5МПа.

Свойства строительного гипса:

  • белый или светло-серый порошок;

  • истинная плотность 2,6...2,75 г/см 3;

  • средняя плотность в рыхлом состоянии 800...1100 кг/м 3, в уплотненном – 1250...1450 кг/м3;

  • не водостойкий, поэтому прочность гипсовых изделий при увлажнении снижается на 40...60% (их следует применять в помещениях с относительной влажностью воздуха до 60%);

  • гигроскопичный.

Применение – для изготовления перегородочных плит и панелей, вентиляционных коробов, гипсокартонных листов (сухая штукатурка), акустических плит, приготовления гипсовых и известково-гипсовых штукатурных растворов, различных архитектурно-декоративных деталей методом отливки.

При транспортировании и хранении гипсовые вяжущие должны быть защищены от увлажнения и загрязнения.

Высокопрочный гипс – разновидность строительного. Отличается от строительного гипса способом тепловой обработки, которую проводят путём содержания двуводного гипса в автоклаве под давлением пара 0,13 МПа при 124 °С в течение 5 часов с последующей сушкой и измельчением в порошок. В результате образуются более крупные кристаллы, обусловливающие высокие прочностные характеристики и меньшую водопотребность. Нормальная густота 40-45%, прочность при сжатии не менее 25-30 МПа. Сроки схватывания сходны с таковыми у строительного гипса.

Применение – в металлургической промышленности для изготовления форм, а также применяют для изготовления архитектурных деталей и строительных изделий повышенной прочности.

Формовочный гипс от строительного отличается более тонким помолом и более высокой прочностью(сроки схватывания формовочного гипса должно быть не менее 30 мин.).

Применение - для скульптурных и лепных работ, изготовления форм для керамической промышленности.

Ангидритовый гипс получают при обжиге двуводного гипсового камня при температуре 600-700°С и последующим помолом с добавлением извести и шлака и других активизаторов твердения. По пределу прочности на сжатие (МПа) выпускают четырех марок: 5, 10, 15, 20.

Применение – для кладки и оштукатуривания внутренних стен и изготовления художественных изделий.

Более водостойкими гипсовыми вяжущими являются полимергипс и гипсоцементно-пуццолановые вяжущие. Полимергипс в отличие от строительного гипса имеет высокую прочность на сжатие – 30 МПа и большую водостойкость; получают его при смешивании строительного гипса с фенольно-фурфурольной смолой (17-20 %).

Применение – в производстве облицовочных плиток, а также для отделочных работ в помещениях с повышенной относительной влажностью воздуха.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие получают на основе полуводного гипса (40-60%), портландцемента (20-25%) и трепела (10-25%).

studfiles.net

Гипс строительный: свойства, характеристики, применение :

Гипс строительный – сероватое либо белое порошкообразное вещество тонкого помола. Получается переработкой природного минерала методом обжига при повышенных температурах.

Производство

Изготавливается строительный гипс способом дробления естественных материалов с последующей переработкой в автоклавах. Для достижения нужной фракции материал проходит сушку и помол в шаровых мельницах.

Получение строительного гипса основано на уникальной способности вещества к выделению влаги из кристаллической решетки при нагревании до 140 оС. При достаточно незначительных температурных воздействиях нагреванием получают алебастр.

Разновидности

Существует несколько разновидностей гипса, которые находят широчайшее применение в сфере строительства и ремонта:

  1. Высокопрочный – схож по составу с обычным строительным гипсом, однако строительная фракция отличается более мелкой кристаллической структурой. Высокопрочный гипс, благодаря наличию крупных кристаллов, обладает меньшей пористостью и высокой прочностью.
  2. Полимерный – применяется при выполнении мелких ремонтных работ. Хорошо знакомы с материалом врачи-травматологи, которые нередко используют вещество для наложения повязок при переломах.
  3. Целлакастовый – отличается податливой вязкой структурой. Эффективен при необходимости заделки мелких полостей в горизонтальных и вертикальных поверхностях.
  4. Скульптурный – отличается наивысшей прочностью. Практически не содержит примесей и обладает естественной белизной. Используют преимущественно для заливки форм, изготовления скульптур, статуэток, фаянсовой продукции.
  5. Акриловый – производится путем соединения минерала с водорастворимой акриловой смолой. Застывшая субстанция во многом напоминает гипс строительный, однако является более легким материалом.

Свойства строительного гипса

Качества всех гипсовых основ отличаются некоторой схожестью. Поэтому строительную фракцию можно считать эталоном для всех разновидностей материала.

Гипс строительный характеристики имеет следующие:

  1. Отличается плотной мелкозернистой структурой.
  2. Быстро схватывается и затвердевает. На приобретение плотной консистенции после закладки смеси уходит порядка пяти минут. Полностью схватывается материал примерно через полчаса.
  3. Выдерживает влияния высочайших температур. Без разрушительных последствий гипс можно нагревать до 600-700 оС. При контакте с открытым пламенем деструктивные проявления становятся видны лишь после 6-7 часов.
  4. Свойства гипса строительного позволяют ему противостоять существенным механическим воздействиям. Во время теста на сжатие материал демонстрирует прочность от 4 до 6 Мпа. У хорошо просушенных фракций показатели прочности в несколько раз выше.
  5. Гипс отличается низким показателем теплопроводности, что позволяет его использовать при выполнении широкого ряда работ.

Строительный гипс: применение

Материал входит в число основных компонентов для изготовления большинства распространенных строительных смесей: шпатлевок, наливных полов, штукатурки и т.п.

Широко применяется гипс в индустрии по производству фарфоровых и керамических изделий. Здесь материал становится актуален в основном при необходимости изготовления форм, макетов, всевозможных моделей.

В промышленной сфере из гипса производят изделия для тампонирования и изоляции нефтяных скважин, а также изготавливают декоративные плиты, вентиляционные решетки.

Применяют материал в сфере изготовления строительных материалов: гипсокартона, перегородочных плит, пазогребневых изделий, гипсобетонных блоков. Но наибольшее распространение гипс строительный приобрел в индустрии производства быстротвердеющих легковыравнивающихся пластичных масс. Используются данные вещества при монтаже напольных, потолочных, настенных покрытий, при необходимости заделки швов, трещин и неровностей.

Приготовление смеси

Чтобы подготовить материал к использованию, потребуется сухая гипсовая основа и вода. Смешивать данные компоненты следует до достижения густоты, которая соответствует выполнению конкретных задач. Например, для заделки крупных углублений в вертикальных поверхностях лучше уменьшить количество воды при подготовке гипсовой смеси.

Процесс приготовления материала во многом схож с замешиванием клея для оклейки обоев. Вместительная емкость наполняется холодной водой, при постоянном неспешном помешивании засыпается сухая основа.

Следует понимать, что в полужидком, податливом состоянии материал находится не более 15 минут. Поэтому рекомендуется готовить смесь в небольших количествах под выполнение каждой конкретной задачи.

Подмешивание сухой основы в емкость после застывания предыдущей смеси с добавлением воды не является возможным, так как при этом гипс потеряет изначальные свойства. Несколько продлить время схватывания гипсовой массы без потери качества можно: для этого следует предварительно добавить в смесь небольшое количество обойного клея.

Хранение

Как и цемент, хранить гипс рекомендуется в водонепроницаемых полиэтиленовых мешках в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Однако даже при соблюдении всех требований к хранению материала со временем его свойства утрачиваются. Поэтому после истечения гарантийного срока применения материал стоит лишний раз испытать на пригодность.

Чтобы проверить качество гипса после длительного хранения, достаточно взять около 100 граммов материала, после чего растворить его в воде до образования консистенции не гуще сметаны. Образованную массу необходимо уложить на стекло либо листовой металл и определить время, которое уходит на полное застывание с момента приготовления смеси. Данный показатель должен соответствовать данным, указанным в технической документации материала. Отрезок времени, что необходим для застывания материала разных торговых марок, несколько отличается.

www.syl.ru

Свойства гипса

05 Июня в 8:59 17658

Стабильность размеров По завершении процесса затвердения материала, его размеры не изменяются совсем или претерпевают лишь незначительные изменения. Гипсовые модели обладают идеальной устойчивостью при хранении, хотя гипс слабо растворим в воде. По этой причине не следует промывать поверхность гипсовых моделей горячей водой.

Прочность при сжатии

Прочность при сжатии — механическое свойство, обычно применяемое для оценки прочности гипса. Эти показатели приведены в Таблице 3.1.3.

На прочность при сжатии существенно влияет соотношение порошок-жидкость. Из вышеприведенных данных ясно, что уменьшение количества воды, необходимого для приготовления приемлемой гипсовой смеси, существенно повышает прочность изделия при сжатии. Таким образом, на прочность при сжатии затвердевшего гипса влияет отклонение отрекомендуемого соотношения порошок-жидкость.

Преимущество применения излишнего количества воды в том, что смесь получается гомогенной или однородной и легко заливается. Воздух, попадающий в смесь при ее замешивании, легче удаляется из жидкой смеси высоко прочного и супергипса при вибрации, но при этом прочность при сжатии снижается. С другой стороны, рекомендуемое меньшее количество воды приводит к получению слишком густой смеси, из которой труднее удалить пузырьки воздуха, что влечет за собой увеличение пористости и значительное снижение прочности. Также существует опасность недостатка воды для полного прохождения реакции затвердевания. 

Таким образом, использование меньшего количества воды способно повышать прочность при сжатии, но при малом количестве воды наблюдается ухудшение качества материала. Существует явное различие в прочности гипса во влажном и сухом состоянии. В основном, в сухом состоянии прочность примерно в два раза выше, чем во влажном состоянии.

Прочность при растяжении

Прочность при растяжении обычного гипса во влажном состоянии очень низкая (примерно 2 МПа). Это обусловлено пористой и хрупкой природой гипса, в результате чего зубы и края на гипсовой модели могут легко повреждаться при грубом обращении. Прочность при растяжении высокопрочного гипса в два раза выше, чем прочность обычного, поэтому лучше использовать этот тип гипса для моделей при изготовлении мостовидных протезов и для штампиков.

Твердость и износостойкость

Твердость поверхности гипса очень низкая, поэтому этот материал очень легко царапается и истирается. В качестве альтернативных материалов для моделей изучаются эпоксидные пластмассы, поскольку у них лучше показатель воспроизведения деталей, они более устойчивы к истиранию и у них выше прочность при изгибе по сравнению с гипсом, но эти материалы подвержены полимеризационной усадке.

Клиническое значение

Если не учитывать при изготовлении моделей усадку эпоксидных пластмасс при отверждении, то полученные на этих моделях литые протезы могут не соответствовать по размеру и не обеспечивать постановку протезов во рту.

Воспроизведение деталей поверхности

В спецификации №19 Американского Национального Института Стандартов/Американской Стоматологической Ассоциации совместимость оттискных материалов и стоматологических гипсов оценивается по воспроизведению линии шириной в 20 мкм, воспроизведенной на модели из обычного гипса — дигидрата сульфата кальция. Так как поверхность изделий из гипса слегка пористая, мельчайшие детали поверхности меньше 20 мкм воспроизводятся плохо. Однако очень четко отпечатываются макроскопические детали поверхности, хотя помешать этому могут пузырьки воздуха (например, попавшего между гипсом и оттискным материалом). При нанесении воска на поверхность штампика для изготовления литейной формы, штампик следует увлажнить. Поскольку гипс слабо растворим в воде, некоторое количество материала на увлажненной поверхности растворяется, поэтому следует избегать повторной сушки и увлажнения изделия.

Преимущества

Размерная точность и стабильность Дешевизна материала Хороший цветовой контраст

Недостатки

Низкая прочность при растяжении, хрупкость, низкая износостойкость Слабое воспроизведение деталей Слабая смачиваемость эластомерными оттискными материалами 

Клиническое значение

Всякий раз, когда требуется повторное смачивание штампика, это необходимо делать в насыщенном водном растворе дигидрата сульфата кальция. Преимуществам недостатки при использовании гипса для изготовления моделей в целом отражены в Таблице 3.1.4.

Основы стоматологического материаловедения Ричард ван Нурт

medbe.ru

Физические, химические и технологические свойства гипса

Свойства гипса

Показатели

Белизна, %

Теплопроводность, ккал/м·ч·°С

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м

Скорость распространения упругих волн, м/с

Удельная магнитная восприимчивость

рН

Растворимость в воде

Растворимость в воде в пересчете на CaSO4 (г/л при 20 °С)

Максимальная растворимость в воде между 32–41 °С г/л

Растворимость в HCl и HNO3

Плотность обожженного гипса (строительного, формовочного, штукатурного), т/м3

Насыпная масса (строительного, формовочного, штукатурного), кг/м3:

в рыхлом состоянии

в уплотненном состоянии

Пористость (строительного, формовочного, штукатурного), %

До 99–100

До 0,259

До 104

4

(0–5) · 10–5

6,5–7

Растворяется частично

2,05

2,7

Растворяется с трудом

2,6–3,0

650–860

1250–1400

55–60

Подавляющая часть гипса и ангидрита используется в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих материалов (строительного гипса) и добавок в различные виды цементов, в меньшей степени – для производства высокообжигового, высокопрочного, формовочного и медицинского гипсов, серной кислоты, сульфата аммония, бумаги и для гипсования почв. Кроме того, в небольших количествах гипс и ангидрит используются как декоративно-поделочный материал.

Гипсовый камень по содержанию гипса и гипсоангидритовый камень по суммарному содержанию гипса и ангидрита в пересчете на гипс разделяются на сорта (табл. 2). Содержание гипса определяется по кристаллизационной воде, а в гипсоангидритовом камне – по серному ангидриту.

Таблица 2

Характеристика сортов гипсового сырья

Сорт

Содержание в гипсовом камне, %, не менее

Содержание в гипсоангидритовом камне, %, не менее

гипса

кристаллизационной воды

гипса и ангидрита в пересчете на гипс

серного ангидрита (SO3)

1

2

3

4

95

90

80

70

19,88

18,83

16,74

14,67

95

90

80

44,18

41,85

37,20

Из всех гипсовяжущих материалов наибольшее применение имеет строительный гипс, который получают путем обжига гипсового камня. Применяется он для штукатурных и отделочных работ, изготовления перегородочных панелей, плит и гипсовых обшивочных листов (сухая гипсовая штукатурка), звукопоглощающих плит. Строительный гипс должен отвечать конкретным требованиям, которые лимитируют сроки схватывания, степень помола и предел прочности на сжатие.

Формовочный гипс получают так же, как обыкновенный строительный гипс, но из более чистого, отборного гипсового камня (1-й сорт). Он используется в керамической, авиационной, автомобильной промышленности и точном машиностроении при изготовлении форм и моделей, а также при выполнении различных поделочных и скульптурных работ.

Высокопрочный гипс применяется для получения гипсобетона, строительных деталей, а также других изделий, когда требуется вяжущее вещество с быстрым схватыванием, твердением и обладающее после твердения повышенной механической прочностью. Получают высокопрочный гипс методом автоклавной обработки гипсового камня 1-го сорта.

Медицинский гипс применяется в хирургии и стоматологии для изготовления временных протезов, муляжных слепков и иммобилизирующих повязок. Оценка пригодности сырья (гипсового камня 1-го и 2-го сортов) для производства медицинского гипса осуществляется по готовой продукции, качество которой должно удовлетворять требованиям существующего ОСТа.

Высокообжиговый гипс (эстрихгипс, гидравлический гипс) представляет собой продукт обжига гипса или ангидрита при температуре около 900 °С с последующим помолом обожженного материала. Эстрихгипс применяется для изготовления плиточных и бесшовных (наливных) полов, кладочных и штукатурных растворов, бетонов для наземных сооружений, подоконных досок, ступеней, искусственного мрамора и т. п.

В производстве различных видов цемента гипс и ангидрит используются в качестве добавок для регулирования сроков схватывания.

Требования к гипсовому сырью, используемому в бумажной промышленности, для получения сульфата аммония и гипсования почв, государственными стандартами или техническими условиями не регламентируются.

В бумажном производстве гипс применяется в качестве наполнителя, преимущественно в высших сортах писчей бумаге. Гипс должен иметь показатель белизны не менее 98 % и не содержать примесей песка.

В сельском хозяйстве среди других азотных удобрений применяется сульфат аммония. Его получают в результате воздействия аммиака и углекислого газа на гипс или ангидрит, которые должны иметь минимальное количество глинистых примесей.

Кроме того, гипс в больших количествах используется как удобрение для гипсования засоленных почв.

В качестве облицовочного материала применяются плотные разновидности гипса. В связи с растворимостью в воде и низкой твердостью гипс используется только для внутренней облицовки зданий. Требования к изученности месторождений гипса и ангидрита, применяемых для строительства и облицовки зданий и сооружений, приведены в соответствующих методических документах.

Чистые, снежно-белые и красиво окрашенные разновидности гипса (в особенности селенит) употребляются для поделок.

5. По генезису месторождения гипса и ангидрита разделяются на осадочные, остаточные, инфильтрационные.

Осадочные месторождения гипса и ангидрита в России и большинстве стран мира имеют наибольшее промышленное значение. По условиям образования среди них выделяются сингенетические и эпигенетические месторождения.

Сингенетические месторождения гипса и ангидрита образовались одновременно с вмещающими породами в результате химического осаждения из растворов. Залежи гипса и ангидрита в этих месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20 м и более. Слои гипса и ангидрита часто перемежаются с другими породами и образуют толщи мощностью до нескольких сотен метров.

Эпигенетические месторождения гипса возникли путем гидратации ранее образовавшегося ангидрита при низком внешнем давлении на глубинах около 100–150 м под действием нисходящих вод. Этот процесс сопровождается увеличением объема породы (на 30 % и более), что является причиной местных нарушений залегания гипсоносных толщ. На больших глубинах в условиях высокого давления вышележащих пород происходит обратный процесс – переход гипса в ангидрит. Залежи гипса эпигенетических месторождений представлены пластами и линзами, осложненными раздувами, пережимами, а также развитием внутренней тектоники (внутрипластовая складчатость, структуры течения и т. д.) и приконтактовых зон дробления и брекчирования.

К осадочному типу относятся все крупные месторождения России (Новомосковское, Заларгенское, Селеукское и др.), США, Канады, Франции, Испании.

Остаточные месторождения типа «гипсовых шляп» возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах. Роль этих месторождений в целом невелика, но известны крупные промышленные месторождения этого типа, например, Шедокское (Краснодарский край).

Инфильтрационные месторождения разделяются на два подтипа: месторождения выветривания и метасоматические.

Месторождения выветривания образуются за счет растворения гипса, рассеянного в осадочных породах, переноса его грунтовыми и поверхностными водами и последующего отложения в смеси с песчанистыми, глинистыми и известковистыми частицами в виде гажи, глино-гипса, ганча. Они имеют разнообразные формы залегания: пласты, прожилки, линзы, гнезда и отдельные вкрапления. Месторождения этого подтипа многочисленны на Северном Кавказе, в Грузии, Армении, Азербайджане, Средней Азии и Казахстане, они невелики по размерам и разрабатываются в районах с дефицитом запасов гипса.

Метасоматические месторождения образуются в результате замещения карбонатных пород гипсом при действии на них сернокислых вод. Месторождения этого подтипа распространены незначительно. Примером являются Красноводское и Борджоклинское месторождения в Туркменистане.

За рубежом добыча гипса из инфильтрационных месторождений составляет значительную часть общей добычи. Крупные месторождения этого типа известны в Иране, Канаде, Италии и других странах.

По масштабу месторождения гипса и ангидрита подразделяются на крупные (с запасами свыше 50 млн. т), средние (5–50 млн. т) и мелкие (менее 5 млн. т).

studfiles.net


Смотрите также