Получаване на строителна мазилка
Производство При създаване на подходящи условия за дехидратация на гипсовия дихидрат могат да се получат различни гипсови свързващи вещества, които се разделят на две групи: слабопалими (собствено гипс) и силно горещи (анхидритни) - анхидрит и високопалим гипс.
Когато гипсовият дихидрат се нагрее до 180°C, гипсовият дихидрат се превръща в полухидрат: CaSO4x2H2O = CaSO4 x0,5H2O 1,5H2O
При допълнително нагряване до 200 °C той напълно се дехидратира, превръщайки се в безводен разтворим анхидрит CaSO4. Модификациите на полуводен и безводен разтворим гипс се различават значително по своите стягащи свойства. При по-нататъшно нагряване до 450.750 ° C безводният гипс бавно се превръща в неразтворим анхидрит, който няма стягащи свойства, но ако се смила и се въвеждат определени вещества - катализатори, той придобива способността бавно да се втвърдява и втвърдява. При нагряване до 800,1000 °C неразтворимият анхидрит частично се разлага на калциев оксид, серен диоксид и кислород. Полученият продукт, смлян на прах, поради появата на малко количество калциев оксид (3,5%), който действа като катализатор, отново придобива свойствата на настройка и втвърдяване. Термичната обработка на естествен гипс и смилането се извършват по различни схеми. Според една от схемите гипсовият камък се раздробява преди изпичане, според друга - след изпичане, а според третата - смилането и изпичането се комбинират в един апарат (изгаряне в суспензия). За да се получат гипсови свързващи вещества, суровините се изпичат в пещи (ротационни, шахтови и др.) или в варилни котли. При изпичане в открити апарати, комуникиращи с атмосферата, водата се отстранява от суровината под формата на пара и гипсовото свързващо вещество се състои главно от малки кристали наβ-модификация CaSO4x0.5H2O. херметични апарати (бойлери-автоклави), в които дехидратацията на естествения гипс се извършва в среда на наситена пара при налягане над атмосферното налягане или в процеса на кипене във водни разтвори на някои соли при атмосферно налягане, последвано от сушене и смилане, се получава гипс, който се състои главно от α-модификация CaSO4x0.5H2O под формата на големи и плътни кристали, характеризиращи се с намалено потребление на вода в сравнение с β-полухидрат ом. Това обуславя по-плътна структура на втвърдения CaSO4 0.5H2O и неговата по-висока якост.
6. Втвърдяването на гипсови свързващи вещества протича по следната схема.
Напървия етап(подготвителен) полуводни частици гипс, влизащи в контакт с вода, започват да се разтварят от повърхността, докато се образува наситен разтвор. В същото време започва хидратацията на полухидратния гипс по реакцията СaSO4 0.5H2O 1.5H2O = CaSO4 2H2O
Този период се характеризира с пластично състояние на тестото.
Привтория етап(колоидиране), заедно с хидратирането на разтворения полухидрат и прехода му в дихидратен гипс, водата директно се добавя към твърдия полуводен гипс. Това води до появата на гипсов дихидрат под формата на високо диспергирани кристални частици. Тъй като гипсовият дихидрат има значително по-ниска разтворимост (около 5 пъти) от полуводния гипс, наситеният разтвор по отношение на първоначалния полуводен гипс е пренаситен по отношение на получения гипсов дихидрат и той, отделяйки се от разтвора, образува колоидно-дисперсна маса под формата на гел (желе), в която дихидратните кристали са свързани със слаб ван. дер ваалсови сили на молекулярна адхезия. Този период се характеризира с удебеляване на тестото (втвърдяване).
Натретоетап(кристализация), образуваният нестабилен гел прекристализира в по-големи кристали, които растат заедно в кристални сраствания, което е придружено от втвърдяване на системата и увеличаване на нейната якост.
Тези етапи не следват стриктно един след друг, а се наслагват един върху друг и продължават, докато целият полуводен гипс премине в дихидрат (почти 20-40 минути след втвърдяване). До този момент се достига максималната здравина на системата във влажно състояние. По-нататъшно увеличаване на якостта на гипсовия камък се дължи на изсушаването му. В същото време дихидратният гипс, останал частично в него, се освобождава от водния разтвор, което укрепва контактите между кристалните сраствания. При пълно изсъхване нарастването на якостта спира. Сушенето е необходима операция в технологията на гипсовите продукти, но трябва да се извършва внимателно (при температура не по-висока от 60,70 ° C), за да се предотврати дехидратацията на получения калциев сулфат дихидрат.
7. Свойства
Свойствата на нискотемпературните гипсови свързващи вещества са до голяма степен еднакви. Основната разлика е в здравината, която се дължи главно на различните им изисквания за вода. За да се получи тесто с нормална плътност, β-модифицираният гипс изисква 50,70% вода, а α-модификацията - 30,45%, докато според уравнението за хидратация на полухидрат до дихидрат е необходима само 18,6% вода от теглото на свързващото вещество. Поради значителното количество химически несвързана вода, втвърденият гипс има голяма порьозност - 30,50%. Порьозността е по-малка при използване на α-модифициран гипс.
Стандартът за гипсови свързващи вещества, получени чрез термична обработка на гипсови суровини до калциев сулфат полухидрат, е12 степени (MPa): G-2, G-3, G-4, G-5, G-6, G-7,G-10, G-13, G-16, G-19, G-22, G-25. В този случай минималната крайна якост на огъване за всяка марка свързващо вещество трябва да съответства съответно на стойност от 1,2 до 8 MPa.
Според фиността на смилане, определена от остатъка (в%) при пресяване на проба върху сито с отвори от 0,2 mm, гипсовите свързващи вещества се разделят на три групи: I - грубо смилане (остатъкът на сито 02 е не повече от 23%), II - средно смилане (остатъкът върху ситото е не повече от 14%), III - фин (остатъкът върху ситото е не повече от 2%).
Гипсовите свързващи вещества се свързват и втвърдяват относително бързо. Има бързо втвърдяващ се (А), нормално втвърдяващ се (В) и бавно втвърдяващ се (В) гипс с времена на втвърдяване, съответно началото не е по-рано от 2, 6 и 20 минути, краят е не по-късно от 15, 30 минути (за С - не е стандартизирано). За забавяне на втвърдяването към водата за смесване се добавя животински клей или сулфитно-дрождева заварка - LST (0,1.0,3% от теглото на гипса). Тези вещества, адсорбирани върху зърната на полуводен гипс, намаляват неговата разтворимост, така че процесът на втвърдяване на гипсовото тесто се забавя. Ако е необходимо да се ускори настройката на гипса, се добавят вещества (0,2. 3% от теглото на гипса), някои от които повишават разтворимостта на полуводен гипс (трапезна сол, натриев сулфат и др.), Други (гипсов дихидрат) образуват центрове за кристализация, около които цялата маса бързо кристализира.
Характеристика на полуводния гипс в сравнение с други свързващи вещества е способността му да увеличава обема си по време на втвърдяване (до 1%). Тъй като увеличаването на обема става в масата, която все още не е напълно стегнала, тя е добре уплътнена и изпълва формата. Това дава възможност за широко използване на гипс за отливане на художествени изделия със сложна форма.
Най-важните недостатъци на втвърдените гипсови свързващи вещества са значителните деформации поднатоварване (пълзене) и ниска водоустойчивост. За да се увеличи водоустойчивостта на гипсовите продукти, по време на производството се въвеждат хидрофобни добавки, смляна гранулирана шлака от доменни пещи и водоотблъскващи състави.Приложение
Гипсовите свързващи вещества се използват за производството на суха гипсова мазилка, преградни плочи и панели, архитектурни, звукоизолационни и други продукти, както и строителни разтвори за интериора на сгради.
13. Анхидритно свързващо вещество
(анхидрит), предложен от акад. P. P. Budnikov, се състои главно от неразтворим анхидрит. Произвежда се чрез изпичане на естествен гипс при 600-700 °C и последващо смилане на изпечения продукт с добавки - втвърдяващи активатори или от естествен анхидрит без изпичане чрез смилане заедно със същите добавки. Като активатори на втвърдяване се използват вещества с алкален характер (вар, изгорен доломит, основни доменни шлаки и др.), Както и някои соли (натриев сулфат и бисулфат и др.).
Силно изпечен гипс,
получен чрез изпичане на гипс или анхидрит дихидрат при 800. 1000 ° C, състои се главно от безводен калциев сулфат. Съдържа малко количество калциев оксид (3,5%), който се образува в резултат на термично разлагане на част от калциев сулфат по време на изпичане и действа като катализатор по време на втвърдяването на силно изпечен гипс. Гипсовите свързващи вещества с висока степен на горене, за разлика от тези с ниска степен на горене, се свързват и втвърдяват бавно (време на втвърдяване 0,5. 24 часа или повече). Якостта на натиск на стандартните проби след 28 дни втвърдяване е 5,20 MPa и повече.
Силно запалими гипсови свързващи вещества се използват за монтаж на безшевни подове и подготовка за линолеум, подготовкамазилки и зидарски разтвори, бетон, изкуствен мрамор.