История применения гипса 3-4 Гипсовые вяжущие 5

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества — медленно-схватывающиеся и медленнотвердеющие воздушные вяжущие, состоящие из безводного сульфата кальция и активизатора твердения. Наибольшую известность из этой группы вяжущих веществ получили ангидритовый цемент, разработанный П.П. Будниковым, и эстрихгипс. Их применяли в конце XIX — начале XX в. в основном в странах Восточной Европы. В настоящее время в нашей стране ангидритовый цемент и эстрихгипс применяются ограниченно, однако весьма вероятно появление интереса к этим вяжущим в недалеком будущем.

Ангидритовый цемент получают совместным помолом обожен-ного при температуре 600...700 °С гипсового камня и щелочных или сульфатных активизаторов.

В качестве щелочных активизаторов используют: известь (2...5 % от массы ангидрита), обожженный доломит (3...8 %), основной доменный шлак (10...15 %), а сульфатных активизаторов — бисульфат и сульфат натрия (0,6 %), железный или медный купорос (9 %), сульфат алюминия или алюминиевые квасцы (2%). Сульфаты могут вводиться в состав цемента не только при его помоле, но и путем затво-рения растворами этих солей.

Необходимость введения активизаторов обусловлена тем, что в результате обжига при температуре выше 400°С гипс переходит в так называемый нерастворимый («намертво обожженный») ангидрит CaS04, который медленно или совсем не схватывается и не твердеет. В присутствии воды и активизатора твердения CaS04 образует неустойчивый сложный гидрат вида (активизатор)тСа804пН20, распадающийся в дальнейшем на (активизатор)рН20 и m(CaS04-2H20).

Ангидритовый цемент характеризуется истинной плотностью 2800...2900 кг/м3, насыпной плотностью в рыхлом состоянии 850... 1100 кг/м3, а в уплотненном — 1200... 1500 кг/м3. Тонкость помола вяжущего должна соответствовать остатку на сите с размерами ячеек 0,008 мм не более 15 %. Количество воды, необходимое для получения цементного теста нормальной густоты, составляет 30.. .40 %. Начало схватывания ангидритового цемента — не ранее 30 мин, конец — не позднее 24 ч.

Ангидритовый цемент имеет марки 50, 100, 150 и 200, характеризующие предел прочности при сжатии (кгс/см2) образцов из раствора с нормальным песком состава 1:3, жесткой консистенции, высушенных до постоянной массы.

Эстрихгипс — высокообжиговое гипсовое вяжущее вещество, получаемое из природного гипса или ангидрита путем обжига при температуре 800... 1100 °С и последующего помола в тонкий порошок.

При обжиге происходит частичная термическая диссоциация сернокислого кальция: 2CaS04 -» 2СаО + 2S02 + 02, т.е. с образованием свободного оксида кальция при 800° С — около 3 %, при 1100° С — около 7 %. При затворении эстрихгипса водой оксид кальция играет роль активизатора твердения теста.

При твердении эстрихгипса безводный сульфат кальция переходит в двуводный. Гидратация протекает медленно в течение нескольких месяцев. Оксид кальция переходит в гидроксид, часть его может взаимодействовать с CaS04, давая комплексные новообразования, а другая часть под действием углекислоты воздуха переходит в карбонат кальция.

Плотность эстрихгипса: истинная — 2800...3000 кг/м3, средняя в рыхлом состоянии — 900... 1200 кг/м3, в уплотненном — 1300...1700 кг/м3. Тонкость помола — остаток на сите с размерами ячеек 0,2 мм не более 5 %. Водопотребность эстрихгипса — 30.. .35 %. Он медленно схватывается и твердеет: начало схватывания — не ранее 2 ч, конец — обычно через 8...12 ч. В период схватывания тесто из эстрихгипса можно уплотнять, что способствует увеличению прочности более чем на 25 %, а также твердости.

В зависимости от предела прочности при сжатии (кгс/см2) высушенных до постоянной массы образцов из теста нормальной густоты (без песка) в возрасте 1 сут. и 28 сут. установлено три марки эстрихгипса: 100, 150 и 200.

Затвердевший гипсовый камень из эстрихгипса отличается высоким сопротивлением к истиранию. Коэффициент истираемости составляет 0,04...0,06 кг/м2 истираемой поверхности, т.е. гораздо выше, чем у керамической плитки.

Изделия из эстрихгипса характеризуются небольшой тепло- и звукопроводностью, однако по сравнению с изделиями из низкообжиговых гипсовых вяжущих веществ отличаются высокой морозостойкостью, повышенной водостойкостью и меньшей склонностью к пластическим деформациям.