Гіпс-один з найпоширеніших мінералів в світі. Його добувають із земних надр повсюдно і широко використовують в промисловості, будівельній індустрії, медицині. У нашій статті ви знайдете докладний опис і фото мінералу гіпсу. Крім того, дізнаєтеся про головні сфери його застосування.
Зміст
Мінерал гіпс: опис і хімічний склад
Гірської породи, а також відповідного будівельного матеріалу походить від грецького слова gipsos (»крейда»). Про гіпсі людство знає з найдавніших часів. Не втратив він своєї популярності і в наші дні.
Гіпс-м’який мінерал. Він, до речі, є еталонним для шкали відносної твердості мооса, прийнятої ще на початку xix століття (твердість — 1,5-2,0).
За хімічним складом мінерал гіпс — це водний сульфат кальцію. У його структуру входять такі елементи, як кальцій (ca), сірка (s) і кисень (o). Розпишемо хімічний склад гіпсу більш детально:
- триокис сірки, so 3 — 46 %;
- окис кальцію, cao — 33 %;
- вода, h 2 o-21 %.
Генетична класифікація: моноклінна сингонія. Цей мінерал відрізняється шаруватою і досить досконалою спайністю (від нього можна з легкістю отщеплять окремі тонкі «пелюстки»).
Мінерал гіпс: властивості і відмінні ознаки
Ось основні фізичні характеристики гіпсу, за якими його можна відрізнити від інших мінералів:
- злам нерівний, але гнучкий;
- блиск: від скляного до шовковистого або матового;
- твердість: низька (легко дряпається нігтем);
- мінерал повільно розчиняється у воді;
- на дотик не жирний;
- залишає після себе добре помітну білу рису;
- колір: від білого до сірого (іноді може бути рожевим).
Гіпс не вступає в реакції з кислотами, проте розчиняється в хлористому водні (hcl). Може мати різну прозорість, хоча прозорий мінерал гіпс в природі зустрічається частіше. При нагріванні понад 107 градусів за цельсієм гіпс перетворюється в алебастр, який, в свою чергу, при змочуванні водою твердне.
Гіпс дуже часто плутають з ангідритом. Відрізнити один від одного ці два мінералу можна по твердості (другий набагато твердіше, ніж перший).
Генезис мінералу і його поширення в природі
Гіпс — типовий мінерал осадового походження. Найчастіше він утворюється з природних водних розчинів (наприклад, на дні всихають морів і водойм). Мінерал гіпс також може накопичуватися в зонах вивітрювання самородної сірки і сульфідів. При цьому формуються так звані гіпсові капелюхи-пухкі або ж ущільнені гірські маси, забруднені численними домішками.
В гіпс часто зустрічається в супроводі піску, кам’яної солі, ангідриту, сірки, вапняків і заліза. Сусідство з останнім, як правило, надає йому буруватий відтінок.
У природі гіпс зустрічається у вигляді витягнутих і призмовидних кристалів. Він також часто формує щільні лускаті, волокнисті або ж «таблеткові» агрегації. Нерідко гіпс представлений у вигляді так званих троянд або ластівчиних хвостів.
Основні різновиди мінералу
Геологи виділяють кілька десятків різновидів гіпсу. Мінерал може бути волокнистим, атласним, щільним, пінистим, тонкозернистим, кістяним, кубічним і т. Д.
До основних різновидів гіпсу відносять:
- селеніт;
- алебастр;
- «мар’їне скло»»
Селеніт-напівпрозорий мінерал з шовковистим блиском. Назва походить від грецького слова selena — «місяць». Цей мінерал і справді відрізняється злегка блакитним відтінком. Селеніт використовується як виробний камінь у виготовленні бюджетних ювелірних прикрас.
Алебастр-м’який, легко руйнується матеріал білого кольору, продукт дегідратації гіпсу. Широко застосовується у виробництві садових скульптур, ваз, стільниць, ліпнини та інших предметів інтер’єру.
«мар’їно скло» (дівочий або дамський лід) — ще один різновид гіпсу, прозорий мінерал з перламутровим або кольоровим відливом. Відрізняється унікальною структурою кристалічної решітки. За старих часів» мар’їно скло » широко використовували в оформленні ікон і святих образів.
Головні родовища гіпсу
Мінерал гіпс поширений в земній корі повсюдно. Його родовища зустрічаються у відкладеннях практично всіх періодах геологічної історії планети — від кембрійського до четвертинного. Поклади гіпсу (а також супутнього його ангідриту) в осадових породах мають форму лінз або пластів потужністю в 20-30 метрів.
Щорічно з надр землі витягують понад 100 мільйонів тонн гіпсу. Найбільші світові виробники цінного будматеріалу-сша, іран, канада, туреччина та іспанія.
У росії головні поклади цієї породи зосереджені на західних схилах уральських гір, в поволжі і прикам’я, татарстані і краснодарському краї. Головні родовища гіпсу в країні: павловське, новомосковське, скуратівське, баскунчакське, лазинське і болохівське.
Сфери застосування гіпсу
Область застосування гіпсу надзвичайно широка: будівництво, медицина, ремонт і обробка, сільське господарство, хімічна промисловість.
З найдавніших часів з цього мінералу витісували скульптури і різні предмети інтер’єру — вази, стільниці, балюстради, барельєфи і т.п. З нього часто виготовляють карнизи, стінові блоки і плити (так званий гіпсокартон). У» сирому » вигляді гіпс застосовується і в сільському господарстві в якості добрива. Його розсипають на полях і угіддях для нормалізації кислотності грунту.
Де ще застосовують гіпс? мінерал широко використовується в паперовій і хімічній промисловості для отримання цементу, сірчаної кислоти, фарб і глазурей. Крім того, кожному, хто коли-небудь ламав ногу або руку, знайома ще одна сфера його застосування — медицина.
Гіпс як будівельний матеріал
Будматеріал гіпс отримують з для цього породу обпалюють в спеціальних печах, а потім перемелюють в дрібний порошок. Надалі отримане сировину широко використовується в будівництві та обробці.
У промисловій індустрії існує своя класифікація гіпсу — технічна. Так, виділяють наступні його різновиди:
- високоміцний гіпс (застосовується в медицині і стоматології; з нього також роблять різні будівельні суміші та форми для фарфоро-фаянсової промисловості);
- полімерний (використовується виключно у травматології для накладання фіксуючих пов’язок при переломах);
- скульптурний (назва говорить сама за себе — це основний компонент шпаклювальних сумішей, різних статуеток і сувенірів);
- акриловий (полегшений гіпс, що використовується для обробки фасадів будівель);
- вогнетривкий з якого нерідко виробляють гіпсокартонні листи і стінові блоки).
Крім цього, існує окрема маркування гіпсу по міцності. Згідно з нею, виділяється 12 марок гіпсу — від г2 до г25.
У будівельно-оздоблювальних роботах також широко застосовується алебастр. У порівнянні з гіпсом, він більш міцний і легкий в обробці. Правда, без спеціальних добавок алебастр практично непридатний, так як він моментально висихає.
Важливо відзначити, що навіть при сучасному, такому високому рівні розвитку науки і промисловості гідної заміни гіпсу поки не знайдено.
Лікувальні та магічні властивості каменю
Гіпс не дарма використовують в медицині. Він сприяє зрощенню кісткових тканин, позбавляє від зайвої пітливості, виліковує туберкульоз хребта. Застосовується гіпс і в косметології — як один з компонентів тонізуючих масок.
З давніх-давен цей мінерал вважався своєрідним «ліками» від людської гордині, зарозумілості і зайвої самовпевненості. У магії вважається, що гіпс здатний підказувати людині, як йому потрібно вчинити в тій чи іншій ситуації. Він обіцяє удачу і матеріальне благополуччя. Астрологи радять носити амулети з гіпсу людям, народженим під знаками козерога, овна і лева.
«роза пустелі» — що це таке?
Таким красивим ім’ям називають мінеральний агрегат, одну з різновидів гіпсу. Він і справді нагадує зовні квіткові бутони. Агрегати складаються з кристалічних лінзоподібних зростків-пелюсток характерного виду. Забарвлення «троянди пустелі» може бути найрізноманітнішим. Він визначається кольором грунту або піску, в якому вона сформувалася.
Досить цікавий механізм формування цих «троянд». Вони утворюються в особливо посушливих природно-кліматичних умовах. Коли в пустелі зрідка випадає дощ, вологу моментально вбирає в себе пісок. Вода вступає у взаємодію з частинками гіпсу, які вимиваються разом з нею вглиб. Пізніше вода випаровується, а гіпс кристалізується в піщаній масі, створюючиНайнесподіваніші і химерні форми.
«роза пустелі» добре відома кочовим племенам африканської сахари. У деяких культурах даного регіону склалася традиція дарувати ці кам’яні квіти своїм коханим в день святого валентина.
У будівельній справі гіпс знаходиться на другому місці після цементно-піщаних сумішей. Невибагливість матеріалу, відмінна екологічність і відносно нескладна технологія використання стали причиною масового використання будівельного гіпсу для виробництва безпечних блоків, елементів обробки і навіть предметів інтер’єру.
виробництво гіпсової маси
Сировиною для виробництва гіпсу будівельного призначення є природні поклади гіпсового каменю у формі безводного ангідриду — сульфату кальцію, його двоводної модифікації caso 4 *н 2 о, а також величезна кількість промислових відходів хімічного і металургійного сектора виробництва.
Технологія виробництва гіпсу складається з трьох послідовних операцій:
- очищення, фракціонування і попередній помел сировини;
- термообробка при різній температурі, від 160 о с до 1000 о с;
- остаточний домол термообробленої маси гіпсу до пилоподібного стану, підсушування і фасування будівельного матеріалу в герметичну упаковку.
Загальна технологія виробництва гіпсу розділяє терпкий гіпсоматеріал на дві категорії — швидко схоплюється, або напівводний матеріал, і повільно застигає гіпсовий камінь. До першої групи відносять будівельний і високоміцний формувальний гіпсоматеріал, до другої — менш міцний ангідридовий цемент і високообжіговий камінь, іменований по-старому естріх-гіпсом.
В процесі нагріву до 180 о с сировина — двоводний гіпсокамінь розпадається на дві модифікації, після поділу на ситах високоміцний α-гіпс використовується для виготовлення гіпсокамня, блоків і форм, β-модифікація розділяється на кілька категорій, найбільш в’язка, з високою міцністю на вигин, застосовується для будівельних цілей, інше в якості декоративного і допоміжного матеріалу.
різновиди гіпсового каменю
Крім хімскладу, властивості і характеристики гіпсу в значній мірі залежать від структури сировини. Наприклад, крім природного алебастрового каменю, що володіє вираженою полікристалічною структурою, для виробництва використовують волокнисту різновид кальцієвого ангідриду — селеніт.
Всі різновиди гіпсу, від будівельного до декоративного або архітектурного, отримують шляхом варіювання вмісту селеніту, алебастру, сирого гіпсового каменю, тонкомолотих відходів сульфату кальцію, підданих термообробці при різній температурі. Після фракціонування сирцю за ступенем помелу гіпс поділяють на три групи:
- а-швидкотвердіючі або алебастрові матеріали;
- б і в — суміші з часом затвердіння до 15 хв;
- г — будівельні гіпсові матеріали.
Чим дрібніше зерно, тим швидше твердне матеріал.
будівельний або високомарочний гіпс
Для проведення будівельних робіт застосовують не найміцніші марки гіпсу, більш важливим вважається рівномірність застигання і відносно велике водопоглинання, що забезпечує сумішам високу пластичність. Для виробництва будівельних матеріалів з гіпсу, шпаклівок, гіпсових штукатурних сумішей використовують β-модифікацію середньої тонкощі помелу.
За рахунок спеціальних змочують і уповільнюють схоплювання добавок з гіпсовим розчином можна працювати практично, як з цементно-піщаною сумішшю. Завдяки цьому зменшується усадка гіпсу і ризик виникнення тріщин в будівельному матеріалі.
високоміцний гіпсовий камінь
Тонкомолоті α-модифікації гіпсу сирцю використовуються для виготовлення готових будівельних елементів обробки, наприклад, штучного облицювального каменю, гіпсокартонних листів, протипожежних перегородок і плит для укладання підлогового покриття.
Високоміцні гіпсові суміші можуть застосовуватися для оздоблення стін каркасних будівель, стельових перекриттів, деталей інтер’єру. На 100 кг термообробленої сирцевої маси припадає не більше 20% високоміцної фракції, тому матеріал виходить досить дорогий і в чистому вигляді використовується рідко. Найчастіше високоміцний будівельний гіпс є основою для виготовлення вогнестійкого або архітектурного матеріалу.
полімерний камінь-гіпс
Ідея додати в гіпсову масу полімерні добавки використовується досить давно. Отримують полімерний гіпс двома способами:
- добавкою водорозчинних полімерних сполук, що поліпшують плинність гіпсу і змочування зерна. Водорозчинний полімер, наприклад, полівінілацетатна емульсія або водний розчин карбоксицелюлози, збільшують стійкість матеріалу до ударів і знакозмінних навантажень;
- насичення поверхні готової виливки з будівельного гіпсу летючими полімерними композиціями, найчастіше на основі поліуретану або поліпропілену.
В обох випадках тонка пластина з будівельного гіпсу виходить досить пружною і одночасно легкою. З полімергіпса можна легко виготовити недорогу обробку, за фактурою і малюнку імітує дорогі породи деревини.
целлакастовий гіпсовий матеріал
Широкому застосуванню гіпсоматеріалу перешкоджає один з вроджених його недоліків-висока крихкість гіпсу. Це перешкоджає виготовленню тонких стяжок або оболонок з будівельного гіпсу. Тому будівельний матеріал насичують спеціальним армуючим мікроволокном, поверхня якого оброблена поліуретаном.
В результаті міцність будівельного матеріалу зростає на 40-50%, а опір до згинальних навантажень на 150-200%. Целакастовий гіпс широко використовується в медичних установах для накладення фіксуючих пов’язок при переломах і важких травмах кінцівок.
скульптурний або формувальний гіпсоматеріал
Звичайний будівельний гіпс після невеликої модифікації полімерними смолами і двоатомним спиртом перетворюється в масу, з якої можна виготовити модель, відбиток, барельєф будь-якої складності.
Формувальний матеріал з гіпсу не можна розводити водою, як це зазвичай робиться для будівельного гіпсу. У комплекті до білого або бежево-сірого порошку тонкого помелу надається спеціальний розчинник на водно-спиртовій основі. Завдяки застосуванню розчинника вдається досягти практично нульової усадки матеріалу. Тому зі скульптурного гіпсу нерідко виготовляють сувенірну продукцію і зліпки з предметів з найдрібнішою різьбленням або гравіюванням, наприклад, при копіюванні рідкісних монет, артефактів, старовинних нагород.
акриловий гіпсоблок
Будівельний гіпс досить просто перетворити в домашній варіант саморобного фаянсу. Досить виконати заміс з попередньою добавкою однокомпонентної акрилової смоли. В результаті виходить легка і дуже тверда виливок, яку можна обробляти різьбленням, шліфуванням, свердлінням. Наприклад, зробити з будівельного гіпсу декоративну ліпнину або вази під старовинний фарфор.
У будівельній справі суміші з акрилу і гіпсу використовуються для виготовлення облицювання стін з гіпсоблоків і формування чорнової основи самовирівнюються наливних підлог.
поліуретановий гіпсоматеріал
Використання нетканих поліуретанових полотен і волокон зі спеціально обробленою поверхнею дозволило створити принципово новий матеріал для виготовлення іммобілізуючих пов’язок, джгутів і накладок, що фіксують кінцівки і частини тіла при важких травмах.
На відміну від целлокастового гіпсу, поліуретановий гіпсоматеріал має високу міцність і достатню гнучкість виливки, щоб знизити дискомфорт від його використання. Поліуретановий матеріал отримують з будівельного за допомогою спеціальної процедури пересіву меленої маси і виділення найбільш великого зерна одного розміру. В результаті переробки чорнової маси будівельного гіпсу виходить виливок з величезними порами, що забезпечують вільний доступ повітря до тканин тіла.
білий гіпсовий камінь
Будівельний гіпс служить сировиною для виготовлення так званих білих або стоматологічних гіпсоматеріалів. Білий колір виходить за рахунок глибокого очищення вихідної сировини, видаляються оксиди сірки, сульфати важких металів, заліза, органічні домішки, зазвичай фарбують будівельний гіпс в сірувато-бежевий колір.
З білого тонкомолотого каменю виготовляють суміші для формування відбитків, необхідних для подальшого протезування або лікування. Білий камінь відрізняється відБудівельного матеріалу цілим букетом додаткових якостей:
- у складі гіпсової виливки не повинно бути дратівливих або токсичних матеріалів;
- відсутність усадки форми з білого гіпсу;
- мінімальне водопоглинання;
- швидке схоплювання гіпсової матриці.
До відома! білий гіпс, як правило, забезпечує дуже високі характеристики відбитка, тому його нерідко використовують для виготовлення ливарних форм ювелірних виробів. У форму з будівельного гіпсу ллють деталі вагою розміром не менше 3г.
дрібнозернистий гіпс
Зменшення розмірів зерна будівельного гіпсу здатне істотно поліпшити дві основні його характеристики:
- збільшується міцність матеріалу під впливом згинальних навантажень;
- вище гнучкість виливків невеликої товщини.
Виливок на основі α-гіпсового зерна тонкого помелу здатна показати міцність в 350-400 кг/см 2 . Єдине обмеження, з яким доводиться рахуватися, — це висока усадка, тому будівельний гіпс на основі дрібного зерна використовують для ремонтних робіт і виготовлення високоміцних покриттів.
До відома! з дрібнозернистого гіпсу після вакуумування і високотемпературного затвердіння суміші можна легко виготовити тонкий лист, за виглядом і властивостями практично ідентичний пакувального картону.
рідкий гіпсовий матеріал
Якщо замість води для замісу будівельного гіпсу використовувати спиртові гліколеві розчини, то матеріал можна досить довго зберігати в незмінному стані. Рідкий гіпсовий матеріал застосовується для виконання ремонтних і термоізоляційних робіт. Після додавання водного розчину хлориду кальцію і кухонної солі рідкий гіпс можна закачувати під тиском в тріщини стін або плит перекриття. Для ремонту фундаменту рідина використовують тільки в комплексі з полімерними смолами, наприклад, поліуретанами.
водостійкий гіпсокамінь
При всіх своїх перевагах звичайний будівельний гіпс залишається досить чутливим до впливу вологи або конденсату. Вологостійкий матеріал гквл виготовляють з використанням термореактивних полімерних порошків, а іноді і просто тонкоподрібненого полістиролу, що додаються в сухий будівельних гіпс на етапі формування плити.
Після затвердіння будівельні плити піддають термообробці, і матеріал набуває водостійкі якості.
вогнетривкий блок
Термостійкий або навіть вогнетривкий гіпсоблок в промислових масштабах виготовляють на основі звичайного будівельного гіпсу і вогнестійких добавок. Подібний матеріал можна виготовити навіть власними руками за наступним рецептом:
- 30% ваги високомарочного будівельного гіпсу і стільки ж води;
- 15% меленої золи або шамотного пилу;
- 4% окису алюмінію, можна взяти промиту худу білу глину;
- по 2% негашеного вапна і меленої двоокису заліза.
До відома! якщо необхідний будівельний гіпс по класу г1 пожежної безпеки, то складний склад можна замінити тонкомолотим кварцовим піском, правда, нагрів вище 600ос такий гіпсовий камінь не витримає.
Архітектурний
Найчастіше під будівельним гіпсом для архітектурних робіт мають на увазі модифікований поліуретановими волокнами або полістиролом звичайний формувальний гіпс. Це відносно м’який матеріал, і з нього можна без особливих проблем зробити макет або відлити найпростіші елементи ліпнини.
Справжній архітектурний гіпс для будівельних робіт виготовляється на основі гіпсового каменю, підданого випалу при температурі 800-1000 о с.виходить дуже твердий в’язкий будівельний гіпс, погано вбирає воду. Якщо витримати технологію приготування замісу, вийде гіпсова виливок з дуже твердою і одночасно зносостійкою поверхнею.
На відміну від полістирольного архітектурного гіпсу, з якого в даний час майстри люблять збирати обробку в стилі xvii століття, справжня ліпнина для зовнішніх стін відливалася з високообжігового будівельного гіпсу. Різниця вражає. Полістирольний камінь коштує від сили 10 років, старий розжарений гіпс в умовах клімату санкт-петербурга витримав без малого дві сотні років.
марки гіпсових сумішей
У процесі виробництва термооброблену масу після помелу фракціонують по щільності і розміру частинок. Відповідно до госту № 125-79 матеріал ділять на чотири групи або дванадцять марок.
До першої відносять рядові гіпсові матеріали г2-г7, міцністю 20-70 кг/см 2 , друга група — малоусадочні суміші г10, г13-16. Третя група-високоміцні г22-25, до четвертої відносять гіпсові суміші зі спеціальними властивостями, наприклад, вогнестійкі або високопористі блоки і камені.
властивості будівельного гіпсу
Звичайний гіпсовий блок, який використовується для будівельних цілей, являє собою високопористу масу, обсяг повітряних каналів може досягати 50-55%. Щільність каменю з будівельного гіпсу становить 2,6-2,75 г/см 3 , для насипної маси 900-1000 кг/м 3 в пресованому, але неотвержденном стані, будівельна суміш може ущільнюватися до 1400 кг/м 3 .
Сухий твердий гіпсокамінь легко витримує нагрівання до 450-500 о с, через 100-120 хв після початку теплового впливу поверхня починає відшаровуватися до поступового руйнування. Теплопровідність гіпсоблока становить 0.259 ккал / м град / год при кімнатній температурі.
Ступінь помелу
Отриманий в процесі обробки перегрітою парою під тиском 1,5-2,5 ат будівельний гіпс сирець умовно поділяють на три сорти
- перший сорт матеріалу відповідає фракції, що залишає на ситі з щільністю отворів 918 од.на см 2 не більше 15% початкового об’єму. Це найбільш активна і міцна фракція будівельного гіпсу;
- до другого сорту відносять більш в’язкі маси з залишковою вологою не більше 0.1% маси, після проходження ситового тесту на сітці повинно залишатися не більше 25%;
- третій сорт, будівельний гіпс особливо тонкого помелу, залишає на ситі не більше 2% маси.
Зрозуміло, що чим дрібніше зерно кальцієвого ангідриду, тим швидше відбувається водопоглинання і більше гідравлічних зв’язків утворюється між окремими зернами будівельного гіпсу, тим міцніше і твердіше повчається гіпсовий камінь.
міцність на стиск і вигин
Межа міцності для будівельного гіпсу першої категорії визначається, як 55 кг / см 2 . Друга категорія після завершення процесу затвердіння повинна витримувати статичне навантаження на рівні 40 кг/см 2 . Приблизно через чотири години затверділий будівельний камінь після підсушування повинен витримувати до 200 кг/см 2 .
Міцність на вигин для висушеного каменю становить 30% від статичного стиснення для неармованого матеріалу і 65% для армованої маси. Збільшення вологості каменю всього на15% може знизити міцність на 40-60%.
нормальна густота, водопотребность або водогіпсовое відношення
Кількість води, необхідна для утворення внутрішніх зв’язків між зернами, залежить від хімічного складу. Для α-гіпсу на основі напівгідрату потрібно 35-38% води від ваги будівельного гіпсокамня, для більш слабкого в’язкого β-напівгідрату, з якого виробляється основна частина будівельного гіпсоматеріалу, необхідно 50-60% водного розчинника.
Густота гіпсової суміші на перших хвилинах відповідає шпалерного клею, через 10 хв. Це вже густа сметана, і ще через 5 хв. — в’язка, кришиться маса. Введенням добавок на основі сжк, квасцових гелів або навіть вапна густоту можна стабілізувати, а загальне водоспоживання будівельного матеріалу знизити на 10%.
армування гіпсових плит і блоків
Незважаючи на внутрішню однорідність застиглої гіпсової маси, міцність блоків і плит на вигин вважається недостатньою. Особливо складно працювати з тонкими плитами і листами. Найчастіше падіння будівельної гіпсової облицювання зі стіни на підлогу означає руйнування і накол матеріалу.
Будівельні гіпсові блоки армуються поліефірним рубаним волокном, тонколистові панелі зміцнюються введенням скловолокна і розпушеної целюлози.
гіпс як в’яжучий матеріал
Суха гіпсова суміш має високу водопоглинаючу здатність, наприклад, напівгідратний α-гіпс володіє поверхнею до 6000 см 2 /г, а слабша β-модифікація — в два рази більше. Невелика кількість гіпсової суміші 3-5%, доданої в вапняний або цементний розчин, може збільшити в’язкість на 15%.
Відносно простий і ефективний спосіб корекції в’язкості будь-якого будівельного розчину, але варто враховувати, що процес водопоглинання розвивається в прогресії, томуЗалишкова в’язкість суміші буде сформована не раніше ніж через 15 хвилин після добавки матеріалу.
схоплювання гіпсу
Високомарочний гіпс має високу швидкість затвердіння, на практиці для свіжообпаленого будівельного матеріалу першої категорії процес схоплювання повинен початися вже через 4 хвилини після розведення водою. Для гіпсового матеріалу другої категорії процес затвердіння за стандартом повинен починатися не раніше ніж через 6 хвилин. Зрозуміло, що через поглинання водяної пари повітря гіпс, навіть будучи ретельно упакованим у водонепроникну оболонку, втрачає активність, тому нормативами на гіпсовий матеріал граничний час початку твердіння обмежена 30 хвилинами. Все, що більше того, вже вважається непридатним для використання. Загальний час схоплювання від початку замісу до переходу в твердий стан не повинно перевищувати 12 хв.
Час схоплювання будівельного гіпсу обмежена відрізком часу в 3 години. Виняток становить ангідридний цемент, для якого граничний термін схоплювання встановлений в 24 ч.якщо будівельний гіпсоблок набирає маткову міцність вже через 3-4 ч, в залежності від температури і умов замісу, то для ангідридного гіпсового розчину граничний термін встановлений, як і для цементно-піщаних сумішей, 28суток. Зразок із затверділого ангідридного гіпсового в’яжучого повинен витримувати навантаження на стиск 50-150 кгсм2.
Твердіння гіпсу
Процес зв’язування води і набору міцності будівельним гіпсом може супроводжуватися розширенням твердіючої маси. Чим більше в хімсклад ангідриду в розчинній формі, тим більше ступінь розширення. Наприклад, напівгідрат здатний збільшити розмір на 0,5%, а для β-модифікації матеріал виливки збільшується на всі 0,8%.
Це призводить до самоупрочнению будівельної маси, але не дуже зручно, якщо потрібно витримати максимальну точність зліпка, тому з ефектом борються за допомогою добавок 1% вапна або матеріалів помазкова. В процесі висихання будівельний гіпс дає усадку, тому кам’яні маси великої товщини завжди навантажені внутрішніми напруженнями.
будівельний гіпс: застосування
Високий ступінь універсальності і дуже проста технологія приготування стали причиною величезної популярності гіпсового каменю. Матеріал прекрасно обробляється, ріжеться, свердлиться, клеїться. При цьому в масі будівельного каменю практично не процесів старіння і деградації, як у пластика або полімер-мінеральних плит.
Гіпсоблоки і гіпсокартонні листи стали одним з найбільш затребуваних варіантів облицювання стін в житлових приміщеннях. По-перше, висока пористість гіпсу дає можливість регулювати вологість природним чином. По-друге, будівельний гіпс має гарну звукоізоляцією і низькою теплопровідністю.
Матеріал легко фарбується і штукатуриться, при необхідності за допомогою воскової мастики стіни можна зробити вологонепроникними для води і конденсату, але відносно прозорими для водяної пари.
приготування суміші
Процес приготування гіпсового розчину починається з просіювання сухої суміші через сито, найкраще використовувати дк0355, це приблизно 400 отворів на квадратному сантиметрі. Далі необхідну кількість води підігрівають до 40 о с і виливають в ємність міксера. Гіпс додають малими порціями в воду, і тут же кельмою розбивають тонку плівку, що утворилася на водній поверхні.
В теорії міцність виливки будівельного гіпсоблока залежить від консистенції замісу. Чим густіше розчин, тим менше розмір пор і кристалів ангідриду. При надлишку води кристали швидко збільшуються в розмірах, що призводить до інтенсивного пороутворення.
зберігання матеріалу
Єдиний надійний спосіб якісно зберігати сухий гіпсовий матеріал-це використовувати скляні банки з запаяною кришкою. Сухий прожарений гіпс можна застосовувати для осушення ємностей або підлоги, але для відновлення початкових якостей матеріал необхідно розкислити водним розчином сірчаної кислоти, видалити прожарюванням воду і повторно змолоти в пил до розмірів зерна 0,01-0,003 мм. Промислова поліетиленова упаковка забезпечує надійне зберігання сухої суміші тільки протягом перших двох місяців. Сухі штукатурки на основі гіпсового матеріалу в паперових мішках після розтину повинні бути використані протягом 3-х днів.
замінник гіпсу
Єдиним матеріалом, здатним замінити будівельний гіпс, прийнято вважати алебастр, як в чистому вигляді, так і з добавками вапна або полімерних емульсій. Сухе вапно в кількості до 1% потрібно вносити на етапі підготовки будівельної суміші до замісу. Матеріал інтенсивно розтирають на металевій або кам’яній поверхні, щоб заміс вийшов максимально однорідним. Якщо необхідно приготувати ливарну форму, то в алебастр може додаватися біла глина і лускатий графіт з розрахунку 2% і 1% відповідно.
чим відрізняється гіпс від алебастру
Обидва матеріали є продуктом випалу природного сірчаного ангідриду, але через велику кількість домішок оксиду заліза і оксиду алюмінію матеріал алебастру виходить з невеликим рудуватим відтінком. На відміну від гіпсу, алебастр схоплюється за 3-5 хв, тому будь-які виливки з алебастрового каменю мають високу твердість поверхні. Алебастр гірше сприймає механічні навантаження і дає високу ступінь розширення з подальшою усадкою.
Класу сульфатів, caso 4 .2н 2 о .у чистому вигляді містить 32,56% сао, 46,51% so 3 і 20,93% н 2 о. Механічні домішки головним чином у вигляді органічного і глинистого речовин, сульфідів та ін. Кристалізується в моноклінної. В основі кристалічної структури-подвійні шари з аніонних груп (so 4) 2 -, пов’язаних катіонами ca 2+ . Кристали таблитчасті або призматичні, утворюють двійники, так званий ластівчин хвіст. Вельми досконала. Агрегати: зернисті, листуваті, порошкуваті, конкреції, волокнисті прожилки, радіально-голчасті.чистий гіпс-безбарвний і прозорий, при наявності домішок має сіру, жовтувату, рожеву, буру до чорного забарвлення. Блиск скляний. 1,5-2. 2300 кг / м 3 . В помітно розчинний (2,05 г/л при 20°с). За походженням головним чином хемогенний. Випадає в осад при t 63,5°с, а в розчинах, насичених nacl, — при температурі 30°с. При значному підвищенні солоності в всихаючих морських лагунах і солоних озерах замість гіпсу починає випадати безводний сірчанокислий кальцій — , аналогічним чином ангідрит виникає при зневодненні гіпсу. Відомий також гідротермальний гіпс, що утворюється в низькотемпературних сульфідних родовищах. Різновиди: — напівпрозорі волокнисті агрегати, що відливають у відбитому світлі красивим шовковистим блиском; гіпсовий шпат-пластинчастий гіпс у вигляді прозорих кристалів шаруватої структури та ін.
Застосування гіпсу
Гіпс застосовується в сирому і обпаленому вигляді. 50-52% видобутого в гіпсового каменю використовується для вироблення гіпсових в’яжучих речовин різного призначення (гост 195-79), одержуваних випалюванням природного гіпсу, 44% гіпсу — у виробництві портландцементу, де гіпс застосовується як добавка (3-5%) для регулювання термінів схоплювання цементу, а також для випуску спеціальних цементів: гіпсоглиноземистого розширюється цементу, напружує цементу та ін. 2,5% гіпсу споживає сільське господарство при виробництві азотних добрив (сульфату амонію) і для гіпсування засолених грунтів; в кольоровій металургії гіпсування використовується в якості флюсу, в основному при виплавці ; в паперовому виробництві — в якості наповнювача, переважно у вищих сортах писальних паперів. У деяких країнах ( , і ін.) гіпс застосовується для виробництва сірчаної кислоти і цементу. Здатність гіпсу легко оброблятися, добре сприймати полірування і зазвичай високі декоративні властивості дозволяють застосовувати його в якості імітатора при виробництві облицювальних плит для внутрішньої обробки будівель і як матеріал для різних виробів.
У південних районах срср в народному господарстві використовується гліногіпс з вмістом caso 4 .2н 2 про від 40 до 90%. Пухку породу, що складається з гіпсу , і, називають землистим гіпсом, а в закавказзі і середній азії — «гажа» або «ганч». Ці породи в сирому вигляді вживаютьсяДля гіпсування грунтів, в обпаленому — для штукатурки, як в’яжучий засіб.
Родовище гіпсу
В срср найбільші родовища розташовані в , тульській, куйбишевській, пермській областях ррфср, на кавказі і в середній азії. На 150 родовищах гіпсу і 22 родовищах глиногипса, гажі і ганча розвідані по промислових категоріях запаси 4,2 млрд.т (1981). Є 11 родовищ, запаси гіпсу на яких перевищують 50 млн.т (у тому числі новомосковське — 857,4 млн. Т).
Гіпсу розробляються кар’єрами (шедокскій, сауріешскій комбінати та ін.) і шахтами («новомосковський», «артемівський», «камське гирло» та ін.). В срср експлуатуються 42 родовища гіпсу і ангідриту і 6 родовищ гіпсоносних порід з річним видобутком близько 14 млн.т (1981), з яких 60,2% — на території
Властивості гіпсу
Гіпс (водний сульфат кальцію) — найпоширеніший мінерал, що відноситься до групи сульфатів. Його назва походить від грецького слова gypsos. Гіпс дряпається нігтем і легко ріжеться ножем. Відомо кілька різновидів гіпсу, використовуваних в якості колекційних каменів, зокрема дрібнозернистий алебастр. Шовковистий шпат, волокнистий гіпс і білий гіпс мають шовковистим блиском, їх часто обробляють у формі кабошонів і полірують, при цьому проявляється ефект «котячого ока».
М’який селеніт, який безбарвний і прозорий, теж іноді піддається огранювання. Популярні серед колекціонерів прекрасні «троянди пустелі«, двійникові кристали» ластівчин хвіст» і зіркоподібні форми.
застосування гіпсу
Гіпс використовується у виробництві штукатурки, добрив, портландцементу, паперу, фарб і олівців. Він є найпоширенішим евапоритом-осадом, що залишається після випаровування води. Гіпс, зустрічається у вигляді масивних відкладень в осадових гірських породах разом з вапняками і сланцем. Він утворюється в результаті гідратації мінералу ангідриту.
Гіпсу супроводжують кальцит, сірка, кварц, доломіт, галіт і глина. Іноді гіпс відкладається в результаті випаровування солоної води або утворює на місці висохлих озер м’які напівпрозорі кристали. Він також зустрічається у вигляді кристалів в глині, у вигляді оболонки соляного купола і в зонах дії вулканів. Алебастр, як щільний, так і дрібнозернистий, використовується для створення статуй і ліпних прикрас.
Однак через надзвичайну м’якості алебастру вироби з нього легко ламаються і швидко руйнуються. Як правило, алебастр напівпрозорий і пофарбований в білий, рожевий або коричневий колір. Основні родовища гіпсу і алебастру знаходяться в італії і в англії. В уельсі добувають рожевий алебастр.
походження гіпсу
Є родовища алебастру в іспанії, ірані та пакистані. «алебастр», з якого в стародавньому єгипті і стародавньому римі нібито виготовляли вази, надгробки та інше, насправді мармур (карбонат кальцію). Багаті родовища гіпсу є в сша (штати арізона, каліфорнія, юта, колорадо, оклахома, нью-мексико, огайо, мічиган, віргінія і нью-йорк), в канаді і у франції.
Гіпс як матеріал відомий ще з давніх часів, але він і до сьогоднішнього дня не втратив свою популярність і затребуваність. Крім цього, навіть найновіші і вдосконалені матеріали не змогли скласти йому гідну конкуренцію. застосування гіпсу дуже широке, починаючи від порцелянової сфери діяльності і закінчуючи медициною. Однак найбільш затребувана-це будівництво.
що собою являє гіпс як матеріал?
Його виготовляють з гіпсового каменю. Обпалюють в печах різної температури, а після переламують до виникнення порошкової суміші. Поверхні, оброблені гіпсом, можуть поглинати непотрібну вологу з повітря, а також виділяти її при дуже сухому повітрі. Відносять даний матеріал до сульфатів. Існує два види гіпсу : селеніт і алебастр. Перший являє собою волокна, а другий — зерна.
якими технічними характеристиками володіє будівельний гіпс?
Практично всі гіпсові суміші мають схожі характеристики. До них відносять:
1. Щільність. Будівельний матеріал є дрібнозернистою структурою. В середньому щільність варіюється від 2,6 до 2,8 г на см.
2. Період висихання. він схоплюється буквально за лічені хвилини. Досвід показує, що на четвертій хвилині після його замішування розчин схоплюється, а через 30 хвилин повністю твердне. Саме з цієї причини розводити гіпс необхідно по невеликих порціях, інакше він застигне, і зробити з ним вже нічого не можна. Однак існує спосіб уповільнити цей процес. У розчин додають водорозчинний тваринний клей. Його використання ніяк не позначиться на якості гіпсу.
3. Питома маса. Відношення ваги дорівнює займаного гіпсом обсягу, тому питома, об’ємний і насипний вага має практично однакові показники.
4. Температура плавлення. цей матеріал можна нагріти до 700 градусів за цельсієм! і він не змінить свою форму або якості. Його руйнування почнеться лише через 6 годин безперервного впливу високої температури.
5. Міцність. при стисненні вона дорівнює 5 мпа, а високоміцний матеріал — від 10 до 50 мпа.
6. Гіпс відповідає гост, тобто державним нормам.
7. Теплопровідність і розчинність. Він являє собою дуже слабкий провідник тепла. І практично не розчиняється.
які виділяють різновиди гіпсу?
1. . застосування гіпсу цього виду поширюється на створення гіпсових деталей і плит для штукатурних робіт. Всі роботи з ним необхідно встигати робити за 10-20 хвилин, так як він дуже швидко застигає. Саме за такий проміжок часу матеріал необхідно повністю використовувати. Лише на початковому моменті твердіння гіпс набирає приблизно половину своєї міцності. При затвердінні на ньому не з’являються тріщини, тому додавати якісь спеціальні компоненти просто немає необхідності. Але це не стосується речовин, які забезпечують уповільнення твердіння. Дана будівельна суміш зменшує труднощі робіт і матеріальні витрати в цілому. Його добувають методом підриву гіпсовмісної породи. Після цього гіпс перевозять на виробничі підприємства у формі каменів.
2. Високоміцний. за своєю будовою і складом він практично не відрізняється від попереднього виду. Однак у будівельного виду кристали дрібніше, а у високоміцного — більше, тому він має пористість менше і величезну міцність. Проводять його методом температурної обробки в спеціальному пристрої. застосування гіпсу даного виду досить різноманітно. З нього роблять різні розчини, зводять перегородки, які не горять. Також варто віддати перевагу фарфоровим сантехнічним пристроям, вони робляться з високоміцного гіпсу. Не варто забувати і про сфери медицини, а точніше про стоматології та травматології.
3. Полімерний. Цей вид гіпсу дуже популярний саме в травматології, на його основі роблять бинти, які в подальшому будуть використовуватися для накладення пов’язок. До плюсів застосування полімерних пов’язок відносять: вони в кілька разів легше простих гіпсових, накладаються без праці і з мінімальними витратами часу, дають можливість шкірі дихати, адже мають відмінну проникність, не поглинають вологу, з їх допомогою можна спостерігати за процесом зрощення кісток.
4. Целлакастовый гіпс. він практично такий же, як і полімерний, тільки його склад дозволяється розтягувати бинт на всі боки і за різними напрямками.
5. Структурний або формувальний. Самий екологічно чистий, так як не містить ніяких добавок. Використовують для створення форм для скульптур, різних статуеток, ліплення і т.д. Також застосовується в автомобільній та авіабудівній діяльності. Він є головним елементом сухих шпаклювальних речовин. Даний вид гіпсу отримують з будівельного шляхом його просіювання і розмелювання. З нього навіть роблять розетки!
6. Акриловий. виготовляється з акрилової смоли, яка розпливається у воді. Коли повністю застигне цей вид-матеріал схожий з простим будівельним, але він більш легкий. Різні декоративні ліпнини-повна заслуга акрилового матеріалу. Гіпс витримує різну температуру, має маленьке вологопоглинання, тому його застосовувати можна і для створення красивих і незвичайних фасадів будівлі. Працювати з ним дуже легко. Якщо в суміш додати алюмінієву пудру або мармурову крихту, то гіпс буде відповідно нагадувати мармур або метал.
7. Поліуретановий. використовується також в ліпнині. За вартістю він набагато вигідніше, ніж будівельний вид. А ось за своїми показниками нічим не відрізняється.
8. Білий гіпс. Він є відмінним помічником в різних ремонтних роботах. Їм все приводять в порядок. Білий гіпсМожна поєднувати з різними будматеріалами — це його основна перевага. Застигає близько 7 хвилин.
9. Дрібнозернистий або просвічує. їм наповнюють шви.
10. Рідкий гіпс. Роблять з гіпсового порошку. Алгоритм виготовлення полягає в наступному: 1 — готують воду, 2 — насипають в неї гіпс і перемішують, 3-розмішують до отримання рідкої субстанції.
11. Водостійкий або вологостійкий. отримують завдяки переробці матеріалу за особливим алгоритмом. Для поліпшення його якостей, в нього додають барду.
12. Вогнетривкий. Всі гіпси не переносять вогонь, але цей вид зроблений з пазогребеневого гіпсу, який може протидіяти величезним температур. Використовують у всіх сферах, особливо там, де необхідно збільшити вогнетривкість.
13. Архітектурний. він дуже пластичний, і не містить токсичних елементів. Кислотність гіпсу даного виду однакова з кислотністю людської шкіри. Ліплення з цього гіпсу дуже популярна, тому і попит на нього піднесений.
чи може щось замінити гіпс?
Так, може. І цим матеріалом є алебастр . Його теж знають в будівельному світі, отримують з двуводного гіпсу шляхом обробки високими температурами. За зовнішніми характеристиками вони не відрізняються один від одного. Його використовують, якщо в приміщенні невелика вологість.
відмінності алебастру і гіпсу
1. Гіпс використовується в багатьох сферах діяльності, без обмежень, алебастр відомий лише в будівельній галузі.
2. Якщо в алебастр не додавати спеціальні компоненти, то 1 — він дуже швидко засохне, 2 — буде просто непридатним до використання.
3. Гіпс більш екологічно чистий, ніж алебастр.
4. Алебастру властива велика міцність, ніж гіпсу.
