Гипс органическое вещество или нет – строительный, полимерный, скульптурный, формула, фото, акриловый, плотность,сколько сохнет, чем отличается от алебастра, виды, марки, свойства, чем можно заменить

Органическое неорганическое вещество - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Органическое неорганическое вещество

Cтраница 1

Органические и неорганические вещества, применяемые в качестве сырья в производстве промежуточных продуктов и органических красителей, обычно представляют собой технические продукты, содержащие различные примеси.  [1]

Органические и неорганические вещества по свойствам не всегда резко отличаются друг от друга. Тем не менее деление всех веществ на органические и неорганические удобно и позволяет сделать некоторые обобщения.  [2]

Некоторые органические и неорганические вещества обладают оптической деятельностью в кристаллическом или жидком состоянии или в растворах. Вещества, вращающие плоскость поляризации только в твердом состоянии кристаллизуются в виде асимметрически построенных тел. Зеркальное изображение их кристаллов не совпадает с оригиналом. Отдельные молекулы этих веществ симметричны.  [3]

Некоторые органические и неорганические вещества

оптически деятельны в кристаллическом или жидком состоянии или в растворах. Вещества, вращающие плоскость поляризации только в твердом состоянии, кристаллизуются в виде асимметрических тел. Зеркальное изображение их кристаллов не совпадает с оригиналом.  [4]

Многие органические и неорганические вещества оказывают токсическое действие на биологические процессы. Поэтому установлены предельно допустимые концентрации веществ, не оказывающие заметного отрицательного действия на работу биологических очистных сооружений - ПДКб. Кроме этой величины иногда указывают величину ПДКб - концентрация вещества, при превышении которой может быть отмечено какое-либо отрицательное воздействие на процессы биоокисления и жизнедеятельности клетки.  [5]

Многие органические и неорганические вещества характеризуются собственной люминесценцией. Так, яркую люминесценцию проявляют соли редкоземельных элементов, особенно цериевой подгруппы: самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия.  [6]

Окисление

органических и неорганических веществ в водном растворе под действием радиации известно давно. Оно сходно с окислением, происходящим в водной среде под действием УФ-составляющей солнечной радиации. Такие процессы, например, происходят при отбеливании влажных тканей на солнце или при разрушении каких-либо других органических соединений в присутствии влаги.  [7]

Помимо органических и неорганических веществ, присутствующих в рыльце и на рыльце и стимулирующих прорастание, имеется доказательство существования веществ, которые химически воздействуют на рост пыльцевой трубки.  [8]

Кроме органических и неорганических веществ, перечисленных в начале данного раздела, в воде присутствуют также болезнетворные микробы ( бактерии) и вирусы.  [9]

Отложения органических и неорганических веществ значительно снижают эффективность ингибиторов.  [10]

Присутствие легкоокисляющихся органических и неорганических веществ

в воде водоемов приводит к снижению количества растворенного в воде кислорода, необходимого для жизни организмов, населяющих водоемы. Суммарное содержание в воде легкоокисляющихся веществ характеризуют величиной окисляемости.  [11]

У органических и неорганических веществ много общих свойств, но есть и существенные различия. Большинство органических соединений горит, разлагается или обугливается при довольно низкой температуре. Вы, наверное, не раз убеждались на собственном опыте, что суп может пригореть, мясо - обуглиться, спирт, бензин или дерево - сгореть, а неприятный запах нагретого жира свидетельствует о том, что он разлагается. Как правило, неорганические вещества при нагревании ведут себя иначе. Невозможно зажечь поваренную соль или воду. Даже при сильном нагревании мел, гипс и глина не меняют своего агрегатного состояния, не разлагаются. Поскольку органические и неорганические вещества ведут себя при нагревании неодинаково, то и приемы для определения их класса применяют различные.  [12]

Наполнители - органические, неорганические вещества

- улучшают механические свойства изделий, уменьшают усадку, повышают стойкость к действию различных сред. Для литьевых реактопластов используются порошкообразные или мелковолокнистые наполнители.  [13]

Жидкие и пастообразные органические и неорганические вещества сушат на одно - и двухвальц вых сушилках, работающих при атмосферном давлении или под вакуумом. Эти устройства состоят из полых вращающихся обогреваемых изнутри цилиндров ( вальцов), на внешнюю поверхность которых наносится ( путем погружения вальца в раствор или суспензию или путем распыления) тонким слоем материал, высушиваемый за один оборот вальца.  [14]

В анализе органических и неорганических веществ применяют хроматографию на бумаге. Разработаны многочисленные методы разделения сложных смесей ионов, например смесей редкоземельных элементов, продуктов деления урана, элементов группы платины. Исследования в области бумажной хроматографии проводятся в Киеве, Москве и других городах.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Гипсовые вяжущие вещества (природный гипс), изготовление и применение в строительстве.

Гипсовые вяжущие вещества изготовляют из гипсового камня, представляющего собой в основном двуводный гипс — CaSO4*2Н2О, ангидрита, состоящего главным образом из безводного гипса — СаSО4, и некоторых отходов химической промышленности, содержащих преимущественно двуводный или безводный сульфат кальция.

Химически чистый двуводный гипс состоит из 32,56% СаО, 46,51% SO2 и 20,93% воды, а ангидрит -из 41,19% CaO и 58,81% SО3. Двуводный гипс является мягким минералом, его твердость по шкале Мооса равна 2. Твердость ангидрита колеблется в пределах 3-3,5. Удельный вес двуводного гипса 2,2-2,4, а ангидрита — 2,9-3,1. Растворимость в воде двуводного гипса, пересчитанного на CaSO4, равна 2,05 г в 1 л воды при 20 0С. Растворимость ангидрита — 1 г на 1 л воды.

Природный гипс (гипсовый камень) содержит некоторое количество примесей глины, песка, известняка, органических веществ и др. Цвет гипсового камня, не содержащего существенного количества примесей, приближается к белому. Примеси придают гипсу различные оттенки. Окислы железа окрашивают его в желтовато-бурые цвета, а органические примеси — в серые. Небольшое количество примесей, равномерно распределенное в массе сырья, не вызывает заметного ухудшения качества конечного продукта. Вредно влияют крупные включения примесей.

Известны месторождения глиногипса, носящего местные названия: гажа, ганч, арзык. Эти породы представляют собой смесь двуводного гипса, глины или лёсса и некоторого количества кремнезема и известняка.

Примеси известняка в гипсовом камне в производстве строительного гипса являются балластом, так как гипсовый камень. В этом случае обжигается при невысоких температурах. В высокообжиговом гипсе, получаемом при температуре, приближающейся к температуре разложения известняка или превышающей ее, примесь известняка повышает содержание свободной извести. Поэтому качество сырья оценивается в зависимости от его назначения, причем  во всех случаях необходимо знать не только химический состав, но и физическую структуру сырья и характер распределения в нем примесей. Предельное содержание примесей по стандарту на гипсовый камень для производства вяжущих веществ (ГОСТ 4013-61) составляет 35%.

Гипсовый камень применяется не только для изготовления гипсовых вяжущих, но и в качестве сырья для производства сульфатированных шлаковых цементов, для совместного получения цемента и серной кислоты, как добавка к цементу для замедления сроков схватывания, а также во многих других производствах.

Ангидрит в естественных условиях частично гидратируется и переходит в двуводный гипс, содержащий некоторое количество химически связанной воды (до 8%). Обычно он белого цвета, но иногда примеси придают ему различные оттенки, которые позволяют использовать его в скульптурных работах.

Гипсовый камень широко распространен в природе, ангидрит встречается реже.

Из отходов химической промышленности, которые могут быть использованы для производства гипсовых вяжущих, следует отметить фосфогипс, представляющий собой в основном двуводный гидрат сульфата кальция с примесью 1-1,5% пятиокиси фосфора и не которого количества кремнезема и полуторных окислов.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса;

Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

Плотность гипса и другие его свойства и технические характеристики

На чтение 7 мин. Просмотров 63 Опубликовано

Гипс – минерал из группы сульфатов: гидратированный сульфат кальция. Также одноименная горная порода, состоящая преимущественно из этого минерала. Название минерала имеет греческие корни и употреблялось для обозначения обожженных гипсовых изделий. Химическая формула: CaSO4•2h3O.

Что такое гипс?

Что такое гипс?

Гипс вырабатывают из гипсового камня. Для получения гипсового порошка камень обжигают во вращающихся печах и затем перемалывают до образования порошка. Более всего гипс распространен в строительстве.

Формула гипса

Название гипс произошло от греческого слова gipsos. Это материал относится к классу сульфатов. Его химическая формула СаSO4?2h3O.

Имеется две разновидности гипса:

  1. Волокнистый — селенит;
  2. Зернистый – алебастр.

Фото разновидностей гипса:

Что такое гипс?

Технические характеристики и свойства

Технические характеристики и свойства

У всех гипсовых смесей технические характеристики имеют большое сходство, остановимся на свойствах и особенностях строительного гипса.

К ним относятся:

  • Плотность. Гипс имеет плотную мелкозернистую структуру. Истинная плотность составляет 2,60-2,76 г/см?. В рыхлонасыпанном виде он имеет плотность — 850-1150 кг/м?,а в уплотненном виде плотность составляет — 1245-1455 кг/м?.
  • Сколько сохнет. К преимуществам гипса относится быстрая схватка и затвердение. Гипс схватывается на четвертой минуте после замешивания раствора, а спустя полчаса он полностью застывает. Поэтому готовый гипсовый раствор требуется немедленно израсходовать. Чтобы замедлить схватывание, в гипс добавляют водорастворимый животный клей.
  • Удельный вес. Удельный вес гипса измеряется в кг/м? в системе МКГСС. Так как отношение массы равняется к занимаемому им объему, удельный, объемный и насыпной вес гипса получается примерно одинаковый.
  • Какую температуру выдерживает (t плавления). Гипс можно нагреть до t 600— 700°С без разрушения. Огнестойкость изделий из гипса высокая. Их разрушение происходит лишь через шесть — восемь часов после воздействия высокой температуры.
  • Прочность. Строительный гипс при сжатии имеет прочность 4-6 МПа, высокопрочный — от 15 до 40 МПа и более. У хорошо высушенных образцов прочность в два — три раза выше.
  • ГОСТ. Государственный стандарт гипса 125-79 (СТ СЭВ 826-77).
  • Теплопроводность. Гипс является плохим проводником тепла. Его теплопроводность 0.259 ккал/м град/час в интервале от 15 до 45°С.
  • Растворимость в воде. Растворяется в небольших количествах: в 1 литре воды при 0° растворяется 2,256 г, при 15°— 2,534 г, при 35°— 2,684 г; при дальнейшем нагревании растворимость опять уменьшается.

Месторождения

Месторождения

Месторождения гипса находятся на западном склоне Урала, в Поволжье, Донбассе (Артемовское), Прикамье, Фергане (Шорсу), близ Мурома на р. Оке, в Тульской, Рязанской, Калужской, Архангельской, Нижегородской областях, в Крыму, Карелии и в Татарстане. Месторождения селенита находятся близ Кунгурской ледяной пещеры. Широко распространен и в других странах: США, Иране, Канаде, Испании.

Разновидности гипса

Разновидности гипса

Гипс имеет наибольшее разнообразие объектов применения среди других вяжущих материалов. Он позволяет сэкономить на других материалах. Существует множество разновидностей гипса.

Строительный

Его применяют для производства гипсовых деталей, перегородочных плит для штукатурных работ. Работы с гипсовым раствором надо проводить за очень короткое время– от 8 до 25 минут, оно зависит от вида гипса. За это время его надо полностью израсходовать. При начале твердения гипс уже набирает около 40% конечной прочности.

Так как при твердении на гипсе не образуются трещины, при замешивании раствора с известковым раствором, который придает ему пластичность, можно не добавлять различные заполнители. В связи с короткими сроками схватывания в гипс добавляют замедлители твердения. Строительный гипс уменьшает трудоемкость и затраты на строительство.

Высокопрочный

По химическому составу высокопрочный гипс схож со строительным. Но у строительного гипса более мелкие кристаллы, а у высокопрочного – крупные, поэтому он имеет меньшую пористость и очень высокую прочность.

Изготавливают высокопрочный гипс с помощью термической обработки в герметичном аппарате, куда помещают гипсовый камень.

Сфера применения высокопрочного гипса обширна. Из него приготавливают различные строительные смеси, строят несгораемые перегородки. Также из него делают различные формы для производства фарфоровых и фаянсовых сантехнических изделий. Высокопрочный гипс используют в травматологии и стоматологии.

Полимерный

С синтетическим полимерным гипсом больше знакомы ортопеды-травматологи, на его основе выпускаются гипсовые бинты для наложения повязок при переломах.

Преимущества полимерных гипсовых повязок:

  1. в три раза легче обычных гипсовых;
  2. легко накладываются;
  3. позволяют коже дышать, так как имеют хорошую проницаемость;
  4. устойчивы к влаге;
  5. позволяют контролировать сращение костей, так как проницаемы для рентгеновских лучей.

Целлакастовый

Из этого гипса также делаются бинты, их структура позволяет растягивать бинт во всех направлениях, поэтому из него можно делать очень сложные повязки. Целлакаст имеет все свойства полимерного бинта.

Скульптурный или формовочный

Это наиболее высокопрочный гипс, в нем не содержатся никакие примеси, он имеет высокую природную белизну. Используют его для изготовления форм для скульптур, гипсовых статуэток, лепки сувениров, в фарфорово-фаянсовой, авиационной и автомобильной промышленности.

Это основной компонент сухих шпаклевочных смесей. Формовочный гипс получают из строительного, для этого его дополнительно просеивают и размалывают.

Акриловый

Акриловый гипс производится из водорастворимой акриловой смолы. После застывания он внешне похож на обычный гипс, но значительно легче. Из него делают лепнину на потолке и другие декоративные детали.

Акриловый гипс морозостойкий, имеет небольшое влагопоглощение, поэтому его можно использовать для отделки фасадов здания, создавая интересные дизайнерские решения.

Работать с акриловым гипсом очень просто. Если в раствор добавить немного мраморной крошки или алюминиевой пудры или другие инертные наполнители, изделия из акрилового гипса будут очень напоминать мраморные или металлические.

Полиуретановый

Гипсовую лепнину также можно делать из полиуретанового или полистирольного гипса. Стоит он значительно дешевле обычного гипса, а по своим качествам почти ничем не отличается от него.

Белый

С помощью белого гипса заделывают швы, трещины, изготавливают лепнину и проводят другие виды строительно-ремонтных работ. Он имеет совместимость с различными видами строительных материалов. Время твердения белого гипса 10 мин.

Мелкозернистый

Гипс мелкозернистый также называют просвечивающим. Им заполняют швы, соединения в плитах и т.д.

Жидкий

Жидкий гипс –приготовляют из гипсового порошка.

Его готовят по следующей технологии:

  • Наливают воду в необходимом количестве.
  • Насыпают гипс и тут же перемешивают.
  • Густоту раствора можно делать различную. Для заливки форм делается жидкий раствор

Водостойкий (влагостойкий)

Водостойкий гипс получают при обработке сырья по специальной технологии. Чтобы улучшить свойства гипса в него добавляют барду – отход производства этилового спирта.

Огнеупорный

Гипс – негорючий материал негорючий, но гипсокартонные листы, изготавливаемые из него достаточно горючие. Чтобы придать им пожаростойкость, применяют пазогребеневый гипс. Применяют его везде, где требуется повысить огнеупорность.

Архитектурный

Архитектурный гипс не содержит токсичных компонентов, он очень пластичный. Его кислотность аналогична кислотности человеческой кожи. Классическая лепка из архитектурного гипса очень нравится дизайнерам, спрос на нее очень большой.

Марки

Маркировка гипса осуществляется после проведения испытаний стандартных образцов палочек на изгиб и сжатие через два часа после их формования. По ГОСТу 129-79 установлено двенадцать марок гипса, имеющих показатели прочности от Г2 до Г25.

Заменитель гипса

Заменитель гипса

Аналогом гипса является мелкодисперсный порошок серовато белого цвета – алебастр. Он также популярен в строительстве. Алебастр получают из природного двуводного гипса, методом термической обработки при температуре от 150 до 180 ?С. Внешне алебастр и гипс ничем не отличаются друг от друга.

Алебастром оштукатуривают стены и потолки при невысокой влажности в помещении. Из него выпускают гипсовые панели.

Чем отличается гипс от алебастра?

Гипс и алебастр имеют следующие отличия:

  1. Алебастр более ограничен в применении, так как ему используют только в строительной сфере. Гипс используют также в медицине.
  2. Алебастр моментально высыхает, поэтому без добавки специальных веществ он не пригоден.
  3. Гипс – более безопасен для окружающей среды и здоровья человека.
  4. Алебастр имеет большую твердость, чем гипс.

Источники:

http://stroyres.net/vyazhushhie-materialy/neorganicheskie/gips

https://www.geolib.net/mineralogy/gips.html

Свойства строительного гипса и его применение в строительстве (высокопрочный гипс, формовочный гипс, медицинский гипс).

Водопотребность гипсовых вяжущих зависит от способа их получения, формы и размеров кристаллов и плотности кристаллических сростков, тонкости помола, наличия примесей и введенных добавок, температуры гипса и воды затворения и т.д. Количество воды, необходимой для получения теста нормальной густоты, обычно колеблется в пределах 50-80% для строительного гипса и 35-45% для высокопрочного. Водопотребность может быть снижена за счет добавки сульфитно-спиртовой барды, смеси извести с глюкозой, мелассы, декстрина и ряда других веществ. Для гидратации полуводного гипса и превращения его в двуводный необходимо 18,6% воды от веса полуводного гипса.

Избыточное количество воды остается в порах затвердевшего материала, а затем испаряется. В результате пористость затвердевшего строительного гипса составляет примерно 50-60%. Чем меньше воды было взято для затворения, тем плотнее получается гипсовое изделие и тем больше его прочность.

Высокопрочный гипс отличается от обычного более крупными кристаллами не волокнистого строения и потому обладает меньшей водопотребностью. Особенностью высокопрочного гипса является также мономинеральность его структуры. Уменьшение водопотребности и вызываемое этим повышение прочности гипса имеет значение для литых изделий. Если же применяется масса жесткой консистенции например при изготовлении изделий путем вибрирования, то количество воды, необходимое для получения из обычного и высокопрочного гипса теста нужной консистенции примерно равно и получаемые изделия имеют почти одинаковую прочность. Недостаток высокопрочного гипса — повышенная ею ползучесть, т. е. появление неупругих деформаций при длительном выдерживании под нагрузкой. Высокопрочный гипс используется в настоящее время главным образом для изготовления различных форм и некоторых других целей.

Удельный вес полуводного гипса колеблется в пределах 2,5-2,8. Объемный вес его в рыхлом состоянии 800-1100 кг/м3, а уплотненного 1250-1450 кг/м3.

По стандарту (ГОСТ 125-57) тонкость помола строительного гипса, характеризуемая остатком на сите №02 (918 отв/см2), для первого сорта составляет не более 15%, а для второго 30%. Предел прочности при сжатии через 1,5 ч соответственно не менее 45 и 35 кг/см2.

Начало схватывания для обоих сортов строительного гипса должно наступать не ранее 4 мин, а конец схватывания не ранее 6 мин и не позднее 30 мин после начала затворения гипсового теста. От начала затворения гипсового теста до конца кристаллизации гипса должно пройти не менее 12 мин. За конец кристаллизации принимается момент, когда повысившаяся вначале  температура твердеющего гипсового теста начинает понижаться.

Тонкость помола строительного гипса по сравнению с другими вяжущими веществами сравнительно невысока. Более тонкий помол, правда, повышает скорость гидратация гипса, но одновременно увеличивает и его водопотребность.

Учитывая, что строительный гипс  испытывается в растворе 1:0 (без песка), следует отметить, что прочность гипса значительно меньше прочности цемента. Однако она вполне достаточна для тех изделий, для изготовления которых гипс в основном и применяется.

К формовочному гипсу (ТУ 30-57) и к высокопрочному формовочному, иначе называемому техническим гипсом (ТУ 31-57), применяемым в основном для изготовления моделей, капов и форм, а также архитектурных и скульптурных изделий, предявляются следующие требования. Тонкость помола должна быть такой, чтобы остаток на сите №02 был не более 2,5% для формовочного гипса и 2% для технического. Сроки схватывания формовочного гипса: начало не ранее 5 мин, конец не ранее 10 и не позднее 25 мин; для технического гипса соответственно 4, 8 и 20 мин. Предел прочности формовочного гипса при растяжении через одни сутки должен быть не менее 14 кг/см2 и через 7 суток с последующим высушиванием до постоянного веса не менее 25 кг/см2. В соответствии с пределом прочности при сжатии образцов 7-суточного возраста, высушенных до постоянного веса, технический гипс делится на пять марок: 200, 250, 300, З50 и 400. Объемное расширение отливки формовочного гипса не должно превышать 0,15%, а технического 0,2%. Содержание нерастворимых примесей должно быть не более 1,5% для формовочного гипса, 2,5% для технического гипса марки 200 и 1 % для технического гипса более высоких марок.  

Медицинский гипс применяемый для гипсовых повязок, ортопедических корсетов и в зубоврачебном  деле, отличается от обычного строительного гипса более тонким помолом, быстрым схватыванием и большей прочностью. По ГОСТ 4746-49 остаток на сите №02 не должен превышать 8% для первого и 15% для второго сорта. Начало схватывания должно наступать не ранее 4 мин, а конец не позднее 10 мин. Предел прочности при растяжении через сутки должен быть не менее 7 кг/см2, а через 7 суток не менее 14 кг/см2.

Повысить прочность строительного гипса можно, добавив к нему известь (около 5%). Ее положительное влияние объясняется главным образом каталитическим действием на ангидрит, некоторое количество которого содержится обычно в строительном гипсе. Возможно связывание гипса и извести в тонко дисперсные комплексные новообразования. Негашеную известь можно добавлять непосредственно в варочный котел, где подвергаясь гидратации и выделяя тепло, она, кроме того быстро подопревает загруженный гипсовый порошок, что ускоряет процесс варки.

Повышает прочность строительного гипса и добавка 0.2-0,5% сульфитно-спиртовой барды, которая уменьшает водопотребность, а также повышает растворимость полугидрата и понижает растворимость двугидрата. При этом изменяется процесс кристаллизации, что выражается в улучшении гранулометрического состава образующихся при твердении кристаллов двугидрата, в результате чего упаковка двугидрата в единице объема получается более плотной.

При твердении строительного гипса наблюдается небольшое увеличение объема схватившейся массы по сравнению с объемом смеси гипса с водой. Это объясняется ростом кристаллов двуводного гипса и увеличением объема пор. Указанное выше свойство гипса используется при производстве различных изделий, отливаемых из него в формы. Гипс хорошо заполняет все детали форм.

Понижение и повышение температуры вредно отражаются на прочности затвердевшего гипса.

Строительный гипс белого цвета, он быстро твердеет. Гипсовые растворы отличаются недостаточной пластичностью и водоудерживающей способностью, что вызывает необходимость введения пластифицирующих добавок, главным образом извести и глины. Строительный гипс можно применять в чистом виде без заполнителей, так как при его высыхании трещины не образуются.

Строительный гипс – воздушное вяжущее вещество. Его нельзя использовать для сооружений, находящихся в воде, так как в ней растворяется образующийся при твердении двуводный гипс и разрушается кристаллический сросток. При последующем высушивании гипса прочность его снова восстанавливается. Причиной малой водостойкости гипсовых изделий является и расклеивающее действие водных пленок, разъединяющих отдельные элементы кристаллической структуры затвердевшего гипса. Гипсовые изделия, защищенные от действия атмосферных осадков и сырости, долговечны. Для прочности и водостойкости строительного гипса можно добавлять к нему смесь декстрина и растворимого стекла. Повышает водостойкость и добавка к гипсу небольших количеств сульфитно-спиртовой барды и ее производных, а также ряда гидрофобных органических веществ (олеиновая кислота, мылонафт, и др.). Положительное влияние на водостойкость гипса оказывает добавка молотого гранулированного доменного шлака, извести, смеси извести или цемента с гидравлическими добавками, глины и других материалов. Повышает водостойкость и введение в гипсовый порошок кремнийорганических соединений или пропитка ими гипсовых изделий.

Практически водостойкость затвердевшего гипса чаще всего повышают за счет предложенных А. В. Волженским добавок цемента или гранулированного шлака совместно с активными гидравлическими добавками.

Строительный гипс применяется главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий, применяемых для внутренней части зданий (сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей и ряда других), а также для изготовления известково-гипсовых штукатурных растворов для внутренних стен зданий.

В известково-гипсовых штукатурных растворах на одну объемную часть гипса берут от одной до пяти объемных частей известкового теста, которое замедляет схватывание и увеличивает пластичность раствора. Для уменьшения расхода вяжущего и во избежание вызываемого известью растрескивания к смеси гипса и извести добавляют до трех объемных частей песка или другого заполнителя (шлака, пемзы, опилок и т.п.). Вводить чрезмерное большое количество заполнителей не рекомендуется, так как строительный гипс плохо сцепляется с наполнителями. Что понижает прочность изделий и, кроме того, в случае применения тяжелых заполнителей увеличивает их вес. Строительный гипс модно применять для штукатурки и без добавок извести, однако тогда необходимо вводить замедлители схватывания.

Известково-гипсовые растворы отличаются от известковых более быстрым твердением и большей прочностью, а от гипсовых – большей пластичностью и более медленным схватыванием.

Строительный гипс используют для изготовления искусственного мрамора и производства некоторых красок и мелков, а также для фиксации стеклоизделий при их полировке, например при производстве зеркального и оптического стекла. В смеси с асбестом и другими материалами гипс входит в состав теплоизоляционных композиций.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

Строительный гипс : свойства, характеристики и применение.

Что общего между недавно найденным древнеегипетским саркофагом и современными настенными покрытиями? И то, и другое сделано из одного материала. Сейчас его принято называть строительным гипсом. Информация из этой статьи поможет понять, почему его ценят мастера и архитекторы на протяжении нескольких тысячелетий. 

Определение и основные характеристики

Строительный гипс – это природный минерал из класса сульфатов. Его химической формула CaSO4·2H2O (гидрат сульфата кальция). Так как в молекуле вещества содержится 2 атома воды, его также называют диаквасульфат кальция.

Мелкокристаллическая структура с большим количеством пор является и положительным качеством (дает легкость и устойчивость к высоким температурам), и отрицательным (не обеспечивает прочность и влагостойкость).

Оптимальная пористость изделия после отвердевания составляет 40-60%. Если она выше, изделие становится менее прочным и легко разламывается. Пористость зависит от количества воды, использованного при замешивании раствора.

Удельный вес материала – 2,6-2,75 г/см³. Плотность в рыхлом состоянии – 800-1100 г/м³, при уплотнении может достигать 1450 кг/м³.

Что представляет собой строительный гипс внешне? Это порошок довольно мелкого помола, обычно белый или сероватый, иногда с желтым или розовым оттенком. Запах очень слабый, усиливается при добавлении воды.

Жидкий раствор (тесто) представляет собой серую массу со специфическим запахом. После высыхания приобретает белый или светло-серый цвет, поверхность готового изделия гладкая на ощупь.


Гипсовый порошок

Гипсовый раствор


Марки

В зависимости от прочности гипсовые вяжущие разделяют на 12 типов, или марок. Их обозначают буквой Г и числами от 2 до 25: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Цифровая часть обозначает прочность при сжатии: например, для марки Г-5 она будет 0,5 Мпа (5 кгс/см²). Испытания на прочность проводят на стандартных брусках-балках размером 4х4х16 см. После отливки они в течение 2 часов сохнут на открытом воздухе. Затем целые балки испытывают на изгиб, а половинки – на сжатие. В зависимости от результатов образцам присваивается соответствующая марка.

В свою очередь марки строительного гипса делятся на две группы:

  • Низкообжиговые – к ним относятся строительный, формовочный и высокопрочный.
  • Высокообжиговые – созданные при высоких (до 1000°C) температурах эстрихгипс и ангидритовый цемент.

Технология производства

Месторождения природного гипса бывают осадочными, остаточными или метасоматическими (по типу формирования). В России крупные месторождения в основном осадочные. При разработке большинства залежей добыча ведется карьерным способом, но из-за природных условий на некоторых месторождениях приходится применять камерно-столбовой метод.

Добытое сырье доставляется на завод по переработке. Там оно измельчается сначала на шнековой дробилке, а затем на молотковой мельнице. После этого полученный порошок сушится и подвергается термической обработке – обжигу в специальных варочных котлах. Это самая распространенная технология производства строительного гипса, но есть и другие. Например, обжиг может проводиться во вращающихся печах или в мельницах совмещенного помола и обжига.

Чаще всего обжиг проходит при температуре 150-180°C. Сушка происходит двумя способами:

  • В отрытой печи – вода выходит в виде пара. Полученный в результате β-гипс по структуре волокнистый с рыхлой кристаллической решеткой. Он довольно пористый, причем поры находятся и между волокнами, и внутри кристаллов. Его обычно используют в строительстве в качестве формовочного или вяжущего сырья.
  • В автоклаве – вода выводится капельным методом. При обработке с высоким давлением влага начинает выделяться уже при малых (от 60°C) температурах. В результате получается менее пористый и более прочный алебастр, который можно измельчить в тончайший порошок. Также автоклавный метод дегидрации позволяет уменьшить количество примесей и получить очень чистый результат. Он заметно дороже, поэтому его используют в основном в медицине, например, для стоматологических слепков, и искусстве – скульптуры и декор из него выглядят аккуратно и получаются более прочными.

После обезвоживания химическая формула выглядит как CaSO4·0,5H2O. Полученный полуводный гипс измельчают в мелкий порошок и фасуют в бумажные или полиэтиленовые мешки.


Мешки с гипсом


Алебастр – другой материал или тот же?

Из-за возникающей временами путаницы нужно знать, чем строительный гипс отличается от алебастра. Недавно даже по ГОСТу они считались одним материалом, но сейчас принято их различать.

Во-первых, алебастром называют карбонат кальция (кальцит). Это довольно твердый минерал, который при этом хорошо поддается обработке. Именно из него мастера Древнего Египта и Греции создавали свои алебастрово-белые творения – скульптуры и сосуды, а средневековые строители использовали тонкие пластины алебастра вместо оконных стекол. В качестве отделочного и поделочного камня используется алебастр-оникс – разновидность природного алебастра с красивым мраморным рисунком. Сейчас его добывают в Северной Африке, Мексике и США.

Второе вещество, называемое алебастром – гипсовый алебастр, он же диаквасульфат кальция, то есть двухводный β-гипс. Его используют в строительстве как самостоятельный материал, вяжущую добавку и как сырье для производства строительных плит и блоков. Основное отличие алебастра от строительного гипса – ограниченная сфера употребления. Он не подходит для медицинских работ и производства формовочных изделий.


Фасованные мешки алебастра и гипса


Правильное хранение

За счет пористой структуры минерал легко впитывает влагу, поэтому существует ряд требований к его упаковке и хранению. Раньше основной упаковкой были бумажные мешки. Сейчас все чаще встречаются прочные мешки из полиэтилена, которые можно герметично закрыть, чтобы исключить попадание в порошок влаги. Но даже плотно упакованный порошок рекомендуется хранить в сухом вентилируемом помещении и избегать контакта мешков с землей.


Хранение строительного гипса


Даже правильно хранившийся порошок со временем слеживается и утрачивает свои свойства, но истечение срока годности не означает, что его нельзя использовать. Из-за такой неопределенности опытные мастера перед применением строительного гипса проводят его проверку. Для этого 100 г порошка разводят водой до густоты сметаны и наносят на гладкую поверхность с низкой адгезивностью, лучше всего металлическую или стеклянную. Если период затвердевания соответствует норме, смесь можно использовать без опасений.

Подготовка к нанесению или формовке

Смешиваясь с водой, полуводный гипс снова становится двухводным. Возникает вопрос: а зачем тогда нужны сушка и измельчение, если в итоге все возвращается к началу? Дело в том, что после обработки мелкокристаллическая структура материала становится более равномерной, уменьшается его пористость. Изделия из такого сырья крепче и долговечней, чем произведенные из необработанного.

Для получения рабочего раствора (теста) порошок аккуратно, небольшими порциями, засыпают в воду, непрерывно размешивая. Пропорции рассчитываются, исходя из чистоты сырья, тонкости помола, температуры воды. Нередко информацию о рекомендуемых пропорциях можно найти на упаковке, но как разводить строительный гипс, если такой информации нет?

В таких случаях действует усредненная формула: нужно взять 1 часть сухой смеси и 1 или 1,25 часть воды. В результате получится умеренно густое тесто, подходящее для большинства работ. Чем меньше воды, тем плотнее и прочнее получится изделие. Количество жидкости уменьшают с помощью специальных добавок: это может быть известь с глюкозой или мелассой, сульфитно-спиртовая барда и др.


Разведение строительного гипса

Разведение строительного гипса


Готовую смесь используют сразу после приготовления. Повторное перемешивание начавшей схватываться смеси не сделает ее пригодной для работы – наоборот, это ухудшит ее свойства и после застывания поверхность изделия или оштукатуренной стены быстро начнет трескаться и разрушаться. Попытки «обновить» готовую смесь добавлением воды или новой порции порошка приведет к таким же результатам.

Сроки схватывания

Строительный гипс относится к быстросхватывающимся вяжущим. В зависимости от марки, помола, количества воды для затвора, наличия примесей и добавок сроки схватывания могут изменяться.

По срокам схватывания он разделен на группы:

  • А – 2 минуты до начала, 15 минут до конца схватывания. Этот вид называют быстросхватывающимся.
  • Б (марки с Г-2 по Г-7) – процесс начинается через 6 минут и заканчивается через 30. Это нормальносхватывающееся вяжущее – подходит для большинства строительных и отделочных работ.
  • В – начало схватывания через 20 минут. Сроки окончания не нормируются, поэтому определить, сколько застывает строительный гипс медленносхватывающегося типа, можно только после проверки конкретной партии.

Изменение сроков схватывания

Обычно для затвора теста используют холодную воду. Теплая (40-45°C) вода ускоряет процесс схватывания, а использование горячей (90-100°C) воды останавливает его – при высоких температурах не происходит растворения полугидрата.

При выполнении некоторых работ требуется раствор с увеличенным или уменьшенным сроком схватывания. В таких случаях используют различные добавки. Их условно разделяют на 4 класса:

  1. Изменяющие растворимость без вступления в химическую реакцию. К таким относятся аммиак и этиловый спирт, замедляющие отвердевание. Некоторые из них, например, хлорид натрия, при изменении концентрации могут ускорить процесс.
  2. Образующие труднорастворимые соединения в виде своего рода защитной пленки на поверхности вещества и тормозящие переход полугидрата в дигидрат. Для гипса это борная кислота, фосфат натрия, бура.
  3. Центры кристаллизации, ускоряющие отвердевание. Например, фосфат СаНРО4 * 2Н2О – садоводам он известен как удобрение преципитат.
  4. Поверхностно-активные добавки, пластификаторы. В процессе адсорбции делают тесто более подвижным и уменьшают количество воды, нужной для затвора. Это известково-клеевой замедлитель, сульфитно-дрожжевая бражка, кератиновый замедлитель.

Скорость отвердевания можно замедлить и добавлением примесей-наполнителей. Это могут быть песок, опилки, шлак, другие мелкофракционные вещества.

Сроки высыхания

Отвердевание гипса происходит с выделением тепла, то есть это экзотермическая реакция. Это способствует тому, что за время высыхания он немного (до 1%) увеличивается в объеме. Это отличает его от других вяжущих, в том числе цемента, которые при отвердевании дают усадку.

Первая стадия отвердевания – схватывание. Полужидкая масса густеет, теряя пластичность, и становится более плотной. На второй стадии раствор становится твердым, но сохраняет рыхлую структуру. На третьей, финальной, стадии вместе с испаряющейся водой уходит рыхлость и материал окончательно твердеет, становясь прочным.


Строительный гипс


Сколько строительный гипс сохнет до полного отвердевания, зависит от марки, количества взятой для затвора воды и наличия добавок. В основном он набирает прочность через 20-30 минут после нанесения или отливки, а окончательное высыхание происходит через 2 часа.

Изменение прочности

Подготовленный для формовки, отделочных или строительных работ гипс может содержать примеси – песок, опилки, торф, костра – из-за чего он становится менее прочным. Особенно сильно прочность снижают органические наполнители. Но таким образом повышается адгезивность, то есть улучшается сцепляется с другими поверхностями.

Повысить прочность готового изделия можно с помощью других добавок. Это может быть негашеная известь, действующая как катализар ангидрита, или сульфитно-дрожжевая бражка, изменяющая процесс кристаллизации.

Достоинства

При выборе стройматериалов всего решающими факторами становятся его цена, простота в работе и быстрое отвердевание. Но стоит учитывать и другие, не менее важные характеристики строительного гипса:

  • Экологичность. Полностью натуральный материал, гипоаллергенный, не содержит вредных веществ. Помогает поддерживать в помещении благоприятный микроклимат.
  • Долговечность. Постройки из него выдерживают не менее 15-20 циклов замораживания-оттаивания. В условиях сухого климата без резких перепадов температуры строения и изделия сохраняются особенно хорошо.
  • Пожарная безопасность. Сам по себе минерал не горюч, способен выдерживать длительное воздействие температуры в 600-700°C, а выделение влаги при воздействии высоких температур замедляет распространение огня.
  • Низкая теплопроводность. Может использоваться для утепления помещений.
  • Легкость. При высокой прочности у него низкая плотность, всего 1200-1500 кг/м³. Благодаря этому он вдвое легче цемента.
  • Доступность. Среди вяжущих гипс – самый доступный. Его легко добыть, а при обработке он не требует сложных или энергоемких технологий.

Недостатки

Не существует стройматериалов без недостатков. У дигидрата кальция (гипса) они связаны в основном с водой:

  • Гигроскопичность. Из-за пористой структуры минеральное сырье впитывает большое количество воды. Это свойство ограничивает применение строительного гипса во влажной среде.
  • Низкая влагостойкость. В результате намокания высока вероятность деформации изделия или постройки.
  • Коррозия металлической арматуры, проложенной внутри строительных блоков. Поэтому для армирования построек лучше использовать натуральные волокнистые материалы – дерево, камыш и пр.
  • Низкая прочность. Побочный эффект пористой структуры. Гипсовое покрытие легко поцарапать, причем иногда для этого даже не нужны инструменты.

Показатели влагостойкости можно улучшить с помощью добавок-наполнителей. Ими могут быть известь, олеиновая кислота, глина, гранулированный доменный шлак, смесь растворимого стекла и декстрина. Другим вариантом является нанесение на готовое изделие финишных покрытий, предотвращающих попадание воды в поры.

Варианты применения

Гипс используется в строительстве самостоятельно и в качестве добавки к цементным смесям для повышения вязкости и лучшего сцепления с поверхностью. Также он нужен для изготовления строительных материалов. В их числе:

  • Гипсокартон – состоит из двух слоев картона, между которыми находится сердечник из гипса с наполнителями. Широко используется для создания межкомнатных перегородок, арок, декоративных потолков.
  • Гипсоволоконные плиты – монолитные листы с добавлением волокон целлюлозы. От предыдущего материала отличаются повышенной прочностью и возможностью использовать во влажных помещениях (для этого подойдет влагостойкая разновидность).
  • Гипсостружечные плиты – относительно новый материал, пока не получивший особого распространения на российском рынке. Состоят на 80% из CaSO4·2h3O и на 15% из древесной стружки. При изготовлении не используются отходы деревообрабатывающих производств – только особым образом измельченная окоренная древесина. Такие плиты подходят для внутренних отделочных работ. К перегородкам из них можно смело крепить мебель, так как по прочности они превосходят остальные варианты.
  • Пазогребневые плиты – используются для возведения межкомнатных перегородок и облицовки. Их производят из разных материалов, но разновидность на основе дигидрата сульфата кальция особенно удачна. Она достаточно прочная, с малым весом и высоким уровнем звукоизоляции, безопасная – хороший ответ на вопрос, для чего нужен строительный гипс в составе. Выпускаются влагостойкие виды.
  • Штукатурки – пластичные, легкие в работе, высокоадгезивные и не дающие усадки. Экономно расходуются, позволяют получить ровную, гладкую поверхность. Улучшают звуко- и теплоизоляцию помещения.

  • Применение строительного гипса в качестве штукатурки


  • Шпаклевки – экономичны, легко наносятся и шлифуются, хорошо ложатся на любую поверхность. Создают идеально гладкое покрытие и улучшают микроклимат в помещении благодаря своей гигроскопичности.
  • Декоративные изделия (лепнина) – недорогие и привлекательные. Гипс удобен в работе, легок в обработке и позволяет создавать формы от простых до причудливых. Подходит для окрашивания и других способов декорирования, надежно крепится к стенам и потолку с помощью клеевых составов.

  • Изделия из гипса


Также распространено его применение в областях, далеких от строительства. К примеру, это удачное сырье для изоляционных материалов в нефтяной отрасли.

Твердение строительного гипса.

Вяжущие вещества при затворении водой образуют пластичную массу, которая впоследствии превращается в твердое тело. Превращение это происходит не сразу, а постепенно. Сначала подвижная пластичная масса уплотняется и густеет, что является началом схватывания (для полуводного гипса первый период после затворения водой характеризуется в ряде случаев текучестью массы). В дальнейшем схватывающаяся масса все больше уплотняется, окончательно теряет пластичность и постепенно превращается в твердое тело, не имеющее, однако, сначала заметной прочности. Этот момент соответствует концу схватывания.

Схватывание является начальной стадией твердения, в результате которого полужидкая пластичная масса затворенного водой вяжущего вещества превращается в твердое тело.

По окончании схватывания происходят дальнейшие химические и физические преобразования, сопровождающиеся продолжающимися уплотнением и нарастанием механической прочности, что и характеризует собой процесс твердения вяжущих веществ.

Способность вяжущих веществ давать с водой пластичное тесто придает изготовленным из них растворам и бетонам удобообрабатываемость, благодаря которой они заполняют все детали формы и опалубки.

При твердении строительного гипса происходит гидратация полуводного гипса с превращением его в двуводный по уравнению:

CaSO4*0,5H2O+1,5H2O = CaSO4*2H2O.

Следовательно, при твердении идет процесс, противоположный тому, что происходит при обжиге.

По Ле Шателье, полуводный гипс при затворении водой растворяется в ней до образования насыщенного им раствора. Растворимость полуводного гипса составляет около 7 г на 1 л воды, считая на CaSO4. Полугидрат в растворе вследствие гидратации переходит в двугидрат, растворимость которого составляет 2 г CaSO4 на 1 л воды. Раствор, насыщенный по отношению к полуводному гипсу, пересыщен по отношению к образующемуся двуводному гипсу, поэтому последний будет выделяться из раствора в виде кристаллов. В результате этого раствор становится беднее сернокислым кальцием. Это дает возможность раствориться в нем новой порции полуводного гипса до образования насыщенного раствора, из которого будут снова выделяться кристаллы двуводного гипса. Этот процесс продолжается до полной гидратации и кристаллизации всего полуводного гипса.

А. А. Байков указывает, что при твердении полуводного гипса, кроме процессов растворения и кристаллизации, имеет значение процесс коллоидации. Когда раствор станет насыщенным по отношению к полугидрату, действие воды на полугидрат вследствие большого их химического сродства продолжается на поверхности (топохимически). Образующийся при этом двуводный гипс не может переходить в раствор, так как последний является по отношению к нему пересыщенным. Поэтому он будет выделяться в коллоидально-дисперсном состоянии, которое обусловливает пластичность затворенного водой вяжущего вещества. Выделившийся в коллоидальном состоянии двугидрат с течением времени переходит в кристаллическую форму, причем потеря пластичности вызывается образованием большого числа кристаллов и трением, возникающим при их соприкосновении.

Процесс твердения строительного гипса можно, по А. А. Байкову, разделить на три периода: первый — растворение и образование насыщенного раствора, второй — образование коллоидальной массы в виде геля, третий — кристаллизация с превращением геля в кристаллический сросток. Указанные периоды не следуют один за другим в строгой последовательности, а налагаются один на другой так, что, например, при не закончившихся во всей массе материала процессах коллоидообразования, характерных для второго периода, могут в известных частях твердеющей массы идти уже процессы кристаллизации, характерные для третьего периода.

П. А. Ребиндер и Е. Е. Сегалова считают, что при твердении происходит растворение в воде первичной твердой дисперсной фазы вяжущего вещества с образованием раствора, пересыщенного по отношению к кристаллам новообразований, которые выкристаллизовываются из этого раствора с образованием пространственной структуры твердения, т. е. затвердевшего искусственного камня. Промежуточной стадией является переход ионов из решетки вяжущего в водную среду и гидратация их в этой среде. Связывание растворенных компонентов в новообразования приводит к дальнейшему растворению частиц исходного вяжущего.

Развитие структуры твердения при выкристаллизовывании новообразований протекает, по П. А. Ребиндеру и Е. Е. Сегаловой, в два этапа. В течение первого формируется каркас кристаллизационной структуры с возникновением контактов срастания между кристалликами новообразований. В течение второго этапа ранее возникший каркас обрастает, т.е. растут составляющие его кристаллики. Такое обрастание приводит к повышению прочности, но при известных условиях может явиться и причина появления внутренних напряжений, вызывающих понижение прочности. Наибольшая конечная прочность обуславливается возникновением кристалликов новообразований достаточной величины при минимальных напряжениях, сопровождающих формирование и развитие кристаллизационной структуры.

Независимо от того, идет ли процесс через раствор или в твердой фазе при взаимодействии строительного гипса и других вяжущих с водой, несомненно, возникает коллоидная система. Новообразования представлены частицами коллоидных размеров, которые образуют коллоидную структуру, обладающую всеми свойствами, присущими коллоидным системам и значительно влияющими на процесс твердения.

Рост прочности связан с кристаллизацией новообразований и ростом мелких кристаллов. Перекристаллизация же, протекающая в уже сформировавшемся сростке, может снизить прочность.

В зависимости от требуемой удобообрабатываемости воду для затворения строительного гипса добавляют в количестве, значительно превышающем необходимое для образования двугидрата. После превращения полуводного гипса в двуводный излишняя вода обволакивает кристаллы двуводного гипса, разделяя их. Для увеличения механической прочности необходимо последующее за гидратацией сращивание кристаллов двуводного гипса, которое происходит при испарении воды вследствие высыхания твердеющей массы. При высыхании за счет гипса, растворенного в испарившейся воде, происходят рост и сращивание между собой множества игольчатых кристаллов двугидрата. После полного высушивания твердение гипса заканчивается и дальнейшего нарастания прочности не происходит.

Происходящее при высыхании твердеющей массы нарастание прочности можно ускорить путем сушки твердеющего гипса, причем прочность высушенных до постоянного веса изделий соответствует примерно прочности, достигаемой в обычных условиях к 7-28 суткам. Температура сушки не должна превышать 65 0С во избежание обратной дегидратации двуводного гипса.

Твердение полуводного гипса сопровождается выделением тепла в количестве 27 ккал на 1 кг полуводного гипса. При этом сравнительно ненамного повышается температура. Она достигает 40-50 0С только при изготовлении крупных изделий без добавки песка.

Строительный гипс является быстросхватывающимся и быстротвердеющим вяжущим веществом. Обычно он схватывается через 5-15 мин. Это вызывает ряд неудобств, так как затворенный гипс нужно применить в дело до начала схватывания. При нарушении процесса схватывания будут разрушаться уже образовавшиеся кристаллические сростки и значительно снижаться прочность. Поэтому приходится либо затворять гипс малыми порциями, чтобы использовать его до начала схватывания, либо добавлять к гипсу различные вещества, замедляющие сроки схватывания. К таким веществам относятся: кepaтиновый замедлитель, замедлитель БС, не активированный и  активированный известью костный и мездровый клей, сульфитно-спиртовая барда, бура, казеин и ряд других веществ.

При заводском изготовлении гипсовых строительных деталей и твердении их на холоду требуется ускорять схватывание строительного гипса. Для этого к нему добавляют двуводный гипс, поваренную соль, сернокислый калий и натрий, серную кислоту, щелочи; кремнефтористый натрий, фтористый натрий и ряд других веществ. Чаще всего применяют добавку двуводного гипса, поваренной соли или смеси их друг с другом (около 1% гипса и около 0,5% соли). При добавке двуводного гипса следует учитывать, что как ускоритель схватывания более эффективен так называемый вторичный двугидрат в виде молотого боя затвердевших гипсовых изделий.

Замедлители схватывания уменьшают скорость растворения или растворимость полуводного гипса и следовательно понижают степень его пресыщения, вызывающую кристаллизацию. В частности, действие клея объясняется тем, что он образует коллоидный раствор, уменьшающий скорость растворения полугидрата и задерживающий процесс кристаллизации двуводного гипса. Органические вещества, дающие коллоидные растворы оказывают на скорость схватывания гипса такое же влияние.

Ускорители схватывания действуют в ином направлении. Одни из них повышают растворимость полуводного гипса, другие (например, двуводный гипс) образуют центры кристаллизации, ускоряющие процесс схватывания. Повышение температуры ускоряет схватывание строительного гипса. Однако после определенного предела (40 — 60 0С) схватывание его начинает замедляться, а при температуре свыше 100 0С, при которой упругость диссоциации паров воды двугидрата достигает упругости паров кипящей воды или превышает ее, схватывание практически прекращается, так как полуводный гипс уже не может переходить в двуводный.

См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.

Сульфат кальция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 августа 2013; проверки требуют 25 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 11 августа 2013; проверки требуют 25 правок.
Сульфат кальция
Calcium sulfate.svg
Calcium sulfate hemihydrate.jpg({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Сульфат кальция
Традиционные названия кальций сернокислый, "ангидрит"
Хим. формула CaSO4
Состояние кристаллическое
Молярная масса 136,1406 г/моль
Плотность 2,96 г/см³
Температура
 • плавления 1450°C (с частичным разложением)
 • разложения 1560°C
Мол. теплоёмк. 99.660 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −1434,5 кДж/моль
Удельная теплота плавления 28 кДж/моль
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Растворимость
 • в воде 0,2036 г/100 мл воды
Рег. номер CAS 7778-18-9
PubChem 24497
Рег. номер EINECS 231-900-3
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E516
RTECS WS6920000
ChEBI 31346
ChemSpider 22905
NFPA 704 NFPA 704 four-colored diamond
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Сульфа́т ка́льция (CaSO4) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.

Находится в природе в виде дигидрата CaSO4•2H2O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.

Commons-logo.svg Кристаллическая структура гамма-сульфата кальция

Безводный сульфат кальция — бесцветные кристаллы при нормальных условиях — с ромбической кристаллической решёткой, плотность 2,96 г/см³, температура плавления 1450 °C. При повышенных температурах (свыше 1200 °C) может существовать в виде стабильной кубической модификации или двух метастабильных α- и β-гексагональных модификаций. Очень медленно присоединяет воду, гидратируясь до кристаллогидрата с 1/2 или 2 молекулами воды на 1 молекулу сульфата, соответственно CaSO4 · 0,5H2О и CaSO4 · 2H2О. В воде растворим незначительно. Растворимость падает с повышением температуры: если при 20 °C она составляет 0,2036 г/100 г воды, то вблизи точки кипения воды (100 °C) снижается до 0,067 г сульфата на 100 г воды. Растворённый в природной воде сульфат кальция является одним из факторов, определяющих жёсткость воды.

Физические свойства двуводного сульфата кальция[править | править код]

При повышении температуры, но не более чем до 180 °C двуводный сульфат кальция теряет часть воды, переходя в полуводный — так называемый «жжёный гипс», пригодный для дальнейшего применения как вяжущее вещество. При дальнейшем нагреве до 220 °C гипс полностью теряет воду, образуя безводный CaSO4, который лишь при длительном хранении поглощает влагу и переходит в полугидрат. Если обжиг вести при температуре выше 220 °C, то получается безводный CaSO4, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при смешивании с водой (это вещество нередко называют «мёртвый гипс»). При дальнейшем нагревании до 900—1200 °C можно получить «гидравлический гипс», который после охлаждения вновь обретает свойства связываться с водой. Первый способ частичной дегидратиции применяют в промышленных условиях для получения полугидрата сульфата кальция (жжёного гипса, алебастра) CaSO4 ∙ 0,5H2O, нагревая дигидрат примерно до 140 °C, уравнение реакции: CaSO4 · 2H2О = CaSO4 · 0,5H2О + 1,5H2О.

В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl2 с K2SO4.

Может быть получен действием серной кислоты на оксид, гидроксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция. Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O2 = CaSO4.

Значительные объёмы алебастра используются в строительстве (из него изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, гипсовые камни, архитектурные детали и др.). Изделия из гипса характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Свойство алебастра затвердевать при смешении с водой нашло применение и в медицине, и в искусстве. «Это свойство гипса широко используют в ортопедии, травматологии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объёма. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы.» [2].

Безводный сульфат кальция в силу своих гигроскопичных свойств применяется как влагопоглотитель. Нередко с помощью специальных добавок ему в этом качестве придают дополнительные свойства. Так, осушитель Drierite, состоящий из ангидрата с добавкой хлорида кобальта, меняет свою изначально голубую окраску на розовую, что позволяет своевременно отследить момент исчерпания ресурса препарата.

Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

Также находит применение в пиротехнике в качестве окислителя в осветительных составах, в смеси с алюминием или магнием в отношении гипс алюминий 1:1~2 в зависимости от требований. Используется как в порошкообразном так и в отверженном состоянии.

Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки эмульгатора E516.

Регистрационный номер CAS:

  • безводный 7778-18-9 [3];
  • семигидрат 10034-76-1 [4];
  • дигидрат 10101-41-4 [5].

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *