Формулата на минерала, използван за производството на гипс. Какво е гипс - снимка, минерални свойства, видове, произход, находища


Гипсът е един от най-разпространените минерали в света. Понякога се срещат неговите разновидности - копринен канап, марино стъкло или уралски селенит. Гипсовият камък има уникални свойства и влияние върху различните знаци на зодиака. Минералът gipsos се превежда от гръцки като креда или гипс. В природата се среща в розов, бял или кремав цвят.

Минералът има химическа формула CaSO 4 2H 2 O, стъклен блясък, несъвършена цепителност и индекс по скалата на Моос 2. Спътниците на гипса са сяра, каменна сол и калцит.

Химическият състав включва серен триоксид, калциев оксид и вода. Може да бъде полупрозрачен, прозрачен или непрозрачен. Има моноклинна сингония, формата на кристалите е по-често таблична, колонна, призматична или игловидна. Ако говорим за разцепване, то е перфектно, с прекъсване на краищата на призмата. Базалните ядра имат отчетлива конхоидална фрактура. Слабо разтворим в киселини. Подобни минерали са флогопит, талк, анхидрид, каолинит.

Произход

Ако говорим за произхода на този минерал в природата, можем да проследим тясната му връзка с анхидрида. Също така, образуването му се случва по време на хидратацията на анхидрит. Понякога в процеса на образуване на гипс се появяват рохкави и неплътни маси.

Място на раждане

Находища на гипс има в Западен Урал, Дагестан, Северен Кавказ, Италия, САЩ, Франция, Централна Азия, Канада и Русия. Розовият алабастър може да се добива в Уелс.

История

Минералът получава името си през 315 г. пр.н.е., открит е от Цофраст. В древни времена гипсът е бил използван не само за агротехнически цели, вграждайки го в почвата и увеличавайки добивите, но и в строителството, изрязвайки блокове от него. Например няколко градски стени в Сирия са построени от гипс. И днес можете да видите останките от стените, които блестят в бяло на слънце.

Легенда

Историята на минерала датира от Древен Египет, където мъдреците са измислили уникални рецепти. Сред различните легенди си струва да се подчертае историята за това как гипсовият разтвор е бил използван при изграждането на Хефрен. Това беше втората по големина египетска пирамида. Благодарение на мъдреците е направен уникален състав, чиято рецепта не е оцеляла до днес. Но дори и днес целостта на пирамидите, които са престояли повече от едно хилядолетие, е видима.

Видове гипс и неговото приложение

Най-често гипсът се използва в изгорена или сурова форма.

пустинна роза

Има разновидности на гипс, сред които може да се открои пустинната роза, която е извита гипсова плоча, наподобяваща цвете на външен вид. Това са редки минерали, струващи много пари. Отделни копия позволяват на собствениците да получат много положителни емоции и естетическо удоволствие.

алабастър

При нагряване при 140 градуса гипсът се превръща в полухидрат или алабастър. Когато сте изложени на температури по-горе, можете да получите аналог на сградата. Изгорялата версия се използва в процеса на мазилка по време на ремонти, в хартиената или циментовата промишленост, а също и в медицината. Понякога експертите използват суров гипс като тор, той е основата за създаване на статуи.

Преди много години хората забелязаха, че минералът, смлян на трохи, перфектно елиминира солеността на почвата. Добивът преди това се е извършвал в карстови пещери, чиято поява е свързана с добива на гипс. Агрономите от древни времена са се опитвали да увеличат добивите по този начин.

Селенит

Ако говорим за влакнест гипс, който беше намерен не толкова отдавна, или по-скоро през миналия век в Урал, той се наричаше селенит. Този минерал често служи като основа за производството на различни фигурки, които светят с вътрешна светлина, създавайки необикновено магическо излъчване. За занаятите влакнестият селенит е идеален. Заслужава да се отбележи, че само този вид се обработва и се придава форма на кабошони, докато се наблюдава ефектът на котешко око.

Кристален гипс

Бижутата, изработени от кристален минерал, са краткотрайни и могат да бъдат по-скоро сувенирни, тъй като структурата им не може да се похвали със здравина.

Има и анхидрид, дехидратиран материал, подобен на мрамор, който преди е бил използван за направата на инструменти за писане. Днес се използва за производството на скулптури или декоративни елементи. Единственото условие за издръжливостта на този материал е липсата на влага.

В природата някои кристали могат да станат много големи. Но те рядко се режат. Колекционерите могат да попълнят запасите си за дълго време, тъй като гипсът може да се намери в различни форми и нюанси.

Лечебни свойства

Помага за заздравяване на крайниците след тежки операции, лекува навяхвания и други травми. Той също така помага за справяне с туберкулоза на гръбначния стълб и остеомиелит. Гипсът на прах отдавна се използва в борбата с изпотяването. Гипсът е универсален материал, използван в козметологията. Малко количество прах се разрежда с вода и се нанася върху почистена кожа. Тази маска идеално тонизира кожата.

Всичко се дължи на калция и сярата, които са част от гипса, които имат способността да извличат токсини и мръсотия от порите, като ги лекуват. Литотерапевтите препоръчват да се вглеждате в селенит за няколко минути на ден, което помага за успокояване и умиротворяване. Така можете да увеличите концентрацията и да се справите с депресията.

магическо влияние

За повечето хора гипсът се свързва с материал за направа на скулптура или универсален инструмент за заздравяване на фрактура. Има уникална енергия да сваля горди и непреклонни хора. Например, когато човек е твърде арогантен и престане да оценява съветите на близките си хора, животът му дава урок под формата на повратна точка. Така се показва отношението към околния свят. Гипсът се отнася до материали, които не се стремят да потискат волята на своя собственик, а привличат материално богатство и любов към него.

каменна аура

Струва си да се отбележи енергийната стойност на минерала, който често се използва от знаещи хора в процеса на лечение и медитация. Коприненият канап принадлежи към кристалния гипс и е подходящ за производство на сувенирни продукти. Цветът му може да бъде меден, сиво-бял или син. В Мексико има огромни гипсови пещери.

  • Продуктите от кристална форма се препоръчват да се поставят близо до компютъра, за да се неутрализират отрицателните лъчи.
  • Ако дървото не расте добре или добивите му не са обнадеждаващи, можете да поставите парче гипс близо до него или да смелите праха и да го стриете в земята.
  • По-издръжлив аналог е селенитът, занаятите, от които експертите лакират, за да придадат по-голяма твърдост. Особено добри са слоевете гипс под формата на ленти, които имат голяма лечебна сила, способни са да абсорбират негативни послания и да почистват предмети. За да направите това, трябва да поставите нещо на повърхността му. При различни болки се налага камък върху болно място.
  • Повечето биоенергийни терапевти почистват енергията на ръцете си с този удивителен минерал.
  • Занаятите от него могат да бъдат поставени в детската стая, така че детето да расте добре и да има здрави кости. Също така трябва да се постави в спалнята, така че съпрузите да имат силна връзка.

Подготовка на камъка за употреба

Ако е възможно да получите камък в кариера, това е отлична възможност да подобрите здравето си и да го закупите без да инвестирате. Но първо трябва да се подготви правилно. Необходимо е да вземете парафинова свещ и пила.

  1. Първоначално парче минерал се измива добре, за да се почисти от мръсотия, изсушава се със салфетка.
  2. За да скриете острите ъгли, те се обработват с файл. Също така проверете всичките му страни за наличие на грапавост.
  3. Измийте и слушайте парчето.
  4. Тя го търка със свещ. В този случай е по-добре да вземете парафинов восък, тъй като восъкът ще го оцвети и ще предаде миризмата. Свещта трябва да запълни всички пукнатини и да даде устойчивост на влага на гипса. Така скалата няма да се разпадне.

Влияние върху знаците на зодиака

Най-вече подхожда на Козирозите. Ако говорим за ролята на талисмана, препоръчва се редовното му носене на Лъвове, Стрелец и Овен, хора с избухлив характер и активен начин на живот. Постоянното общуване с камъка им позволява да станат разумни, уравновесени и спокойни.

Ценова политика

Този материал е достъпен и следователно е търсен не само сред строителите, но и сред дизайнерите, занимаващи се с декорация и интериор. Сложността на извършената работа също може да повлияе на ценовата категория.

Как да се грижим

  • Гипсът се страхува от удари и слънчева светлина. В противен случай ще се разпадне и ще загуби външния си вид.
  • Като повечето лунни камъни, той предпочита да бъде под лунна светлина.
  • Не е желателно да се дава кристален минерал в ръцете на деца, тъй като неговите микрочастици могат да ги наранят.

Гипсът е камък с широка гама от приложения, най-популярните от които са медицината и интериорната декорация.

Гипсът е ценен камък и то не само като строителен материал. Преди хилядолетия хората са забелязали, че смленият гипс помага в борбата със солеността на почвата. Добивайки минерала в карстови пещери, древните миньори са допринесли за появата на огромни и обширни подземни пространства. Техните сънародници, вграждайки гипс в почвата, увеличиха добивите.

За много народи гипсът е бил източник на храна. Но дори цели градове са построени от гипс! Блокове, изрязани от кристален гипс, са използвани за изграждането на стените на град Рисафа (Сирия). Белият камък блести ослепително под жаркото слънце и днес, когато от града са останали само живописни руини...

Скулпторите по целия свят не биха могли да работят, ако светът не разполагаше с лек, евтин и лесен за използване материал, наречен гипс. Гипсът се цени от травматолози, бояджии, мазачи и производители на хартия.

Физични свойства на гипса

Кристалите са дебели и тънки, таблични, понякога много големи. Агрегатите са плътни, зърнести, листовидни, влакнести (селенит). Цветът на кристала е бял, често прозрачен, понякога сив и розов от примеси. Линията е бяла. Блясъкът е стъклен, във влакнестите сортове гипс е копринен. Твърдост 2 по скалата на Моос. Плътност 2,3 g/cm3.

Химическата формула е Ca(SO4)2H2O.

Произход и находища

Произходът на гипса е различен. В някои отлагания е концентриран минерал, който се е натрупал като морски седимент, химически променен по време на пресъхването на саламура. На други места гипсът се е образувал в резултат на изветрящи съединения и отлагания на естествена сяра - в този случай минералните отлагания често са замърсени с глини и скални фрагменти.
Находища на гипс има на всички континенти. Основни руски разработки се извършват в Урал и Кавказ. Гипсът се добива в планинските райони на Азия и Америка (САЩ е шампион по производство на гипс), в подножието на Алпите.

Лечебни свойства на гипса

Официалната медицина широко използва стягащите свойства на гипса. Хигроскопичността на материала позволява да се използва като ефективно средство за изпотяване. Гипсово-маслената емулсия се използва в медицинската козметология като вещество, което възстановява тургора на кожата.

Не толкова отдавна науката установи: кристалната структура на гипса, сякаш нарочно, е създадена, за да задържа йони на тежки метали. Литотерапевтите отговориха на откритието: днес мокрото увиване в натрошен гипс става все по-често срещано. Калцият и сярата буквално издърпват вредните вещества от кожата и така постепенно лекуват тялото.

Разглеждането на топка от селенит (селенитът е влакнеста разновидност на кристалния гипс) помага за успокояване на нервната система, като същевременно концентрира вниманието.

Магическите свойства на гипса

Основното магическо свойство на гипса е способността да поглъща страстите. Ето защо притежаването на гипсови декорации се препоръчва за хора, които са нервни, избухливи, избухливи. Овен и Козирози, Лъвове и Стрелец могат успешно да използват гипсови талисмани, за да оптимизират собственото си поведение.

Трудно е да се използват гипсови кристали в магически ритуали: камъкът може да покаже на човек суетата на неговите начинания, мизерността на целите му и примитивността на действията му. Магически разрушителната роля на гипса е полезна за убедени горди и самоуверени полуобразовани хора, но може да направи лоша услуга на човек, който не е твърде самоуверен.


Използването на гипсови декорации

В допълнение към чисто практическата употреба, гипсът може да се използва като отлична интериорна декорация. В този случай не говорим за гипсова мазилка, често срещан архитектурен елемент на помещенията, а за кристални образувания.

"Пустинни рози" - това е името на срастванията на гладко извити гипсови плочи, наистина наподобяващи цветя. Сходството е особено силно, ако размерът на естествения агрегат не надвишава размера на цвете на градинска роза, цветът на плочите е бял до полупрозрачен, а самите "венчелистчета" са тънки, като истински листенца.

Такива екземпляри са сравнително редки и следователно скъпи. По-често „пустинните рози“ са невзрачни, събрани от стотици местни колекционери, продавани на тегло ... Въпреки това дори и най-скромната гипсова „роза“ в кремав цвят може да се превърне в интериорен обект на възхищение и източник на положителни естетически впечатления .


Гипсовите кристали в природата могат да растат до гигантски размери и в същото време да се отличават със завидно оптично качество. Въпреки това, гипсът рядко се нарязва: кристалната друза на минерала е много разнообразна и много декоративна. Колекция от гипсови кристали може да се събира цял живот, но е малко вероятно да успеете да покажете всички форми на естествено разнообразие!


Гипсът в изкуството

Безцветните ламеларни кристали от гипс в руската езикова традиция се наричат ​​"стъкло на марина". Името идва от миналото. В старите времена такъв гипс (особено екземпляри със седефен оттенък) е бил използван за рамкиране на изображения. Особено често прозрачен или преливащ гипс се използва за украса на иконите на Дева Мария. Оттук и "марино стъклото".

Влакнестият гипс, намерен в Урал през предишния век, веднага се превърна в обект на обожание сред любителите на елегантни дреболии. Минералът, сякаш светещ с вътрешна светлина, получи звучното име "селенит" и се превърна в основен материал за направата на фигурки. Някои разновидности на селенит, имащи ефект на астеризъм, ви позволяват да издълбавате мистично блестящи скулптурни миниатюри.

Бижутата от кристален гипс имат по-скоро сувенирен характер. Крехкостта на камъка, който е изключително подложен на абразивно износване, не позволява на кабошоните и пръстените, издълбани от гипсов монолит, да запазят своята привлекателност за дълго време.

Дехидратираният гипс, наречен анхидрит, прилича на мрамор по външен вид и свойства. В продължение на два века някога популярните кабинетни инструменти за писане също се изрязват от анхидрит. Днес този минерал се използва за направата на скулптурни интериорни декорации.

Но онези купувачи на анхидритни фигурки, които поставят покупките си в оранжерии, зимни градини, басейни и други мокри помещения, грешат. В присъствието на вода анхидритът абсорбира влагата, постепенно (не непременно пропорционално) увеличава размера си и губи своята декоративност.

Преди да започнете да изучавате тази статия, искам да направя малко въведение ... Темата за гипса не възникна случайно за мен. Бях на път да направя. В тази връзка това е първият ми опит. Първото нещо, което започвам да правя в такива случаи, е да проуча материала, т.е. Опитах се да науча всичко за строителната мазилка.

Първоначално темата ми се стори проста, но се оказа, че не е така, затова правя предговор. Да започнем с това, което е естествено. Но това не е всичко. Гипсът се получава като отпадък от химическата промишленост (например) и идва с примеси и като правило влошава свойствата на гипса като свързващо вещество. Да, и в природата гипсът идва с примеси. Примесите се отстраняват, но частично остават, така че трябва да разберете, че когато купувате гипс от различни производители, купувате различен материал. Ако сами добавите модифициращи добавки и закупите гипс от производител, с който не сте работили преди, тогава е по-добре да направите пробна партида и да нанесете пробен слой.

Гипсът е β-модификация и α-модификация. Те се различават само по начина на приготвяне (дехидратация). β-модификациите се правят чрез нагряване на гипсов дихидрат в открити пещи и водата излиза на пара, образувайки малки пори, което влошава здравината, т.к. при всяка финост на смилане се получават порести частици. α-модифицирането се извършва в автоклави под налягане и водата излиза по капков път, което прави получения полуводен гипс монолитен, което подобрява здравината. α-модификацията е трудна за производство, поради което се получава скъп гипс и се използва само в медицината и отчасти в скулптурата.

Алабастър е името на естествения гранулиран гипс, който има по-фина структурна зърнистост. На някои места пишат, че всеки строителен гипс е алабастър. Това е грешно. Алабастърът е гранулиран гипс, но не всеки гранулиран гипс е алабастър. В природата той се различава от обикновения гранулиран гипс по външен вид и прилича на мрамор. Алабастърът по своята същност е финозърнест, така че е възможно да се получи по-фино зърно при смилане от обикновения гранулиран гипс. По-фино зърнестият прах има по-голяма повърхност на частиците, което означава, че реагира с вода по-бързо и се втвърдява по-бързо. Строителният алабастър е полуводен гипс, получен от естествен алабастър.

Има още един важен момент. Гипсът на β-модификацията, който се продава само в готови смеси и се състои от порести частици, но за да се приготви работен разтвор с желаната течливост, е необходимо да се добави 2 пъти повече вода, отколкото е необходимо за химикал реакция. Излишната вода се изпарява, създавайки допълнителни пори и допълнително намалявайки якостта. Така че, ако силата е важна за вас, намалете водата и използвайте добавки за течливост и използвайте фино смлян гипс.

Строителна мазилка- Това са свързващи вещества, получени от гипсов камък или отпадъци от химическата промишленост.

При изпичането на гипсовия камък се отделя химически свързана вода и в зависимост от температурата се образуват различни форми на гипс. При 100 градуса по Целзий започва образуването на полухидратен гипс. Когато се смеси във вода, отново се образува калциев сулфат дихидрат. Този затворен цикъл е открит преди около 20 хиляди години. Хората са строили огнища от гипсов камък и вероятно са забелязали как натрошеният изпечен гипс отново се превръща в камък под дъжда. В шумерското и вавилонското клинописно писмо има препратки към гипса и неговата употреба.

Наличието на суровини, простотата на технологията и ниската енергийна интензивност на производството (4-5 пъти по-малко от портландцимента) правят гипса евтино и привлекателно свързващо вещество.

Плътност на полуводен гипс

Плътността на втвърдения гипсов камък е ниска (1200-1500 kg/m3) поради значителна порьозност (съответно 60-30%).

Втвърдяващо разширение

Гипсовото свързващо вещество е едно от малкото свързващи вещества, които се разширяват при втвърдяване. Увеличаване на обема при свързване и втвърдяване с 0,5-1%. При изсушаване, намаляване на обема с 0,05-0,1%. Тази характеристика на гипсовите свързващи вещества им позволява да се използват без пълнители, без страх от напукване при свиване.

горимост

Гипсовите материали са не само незапалими материали, но поради своята порьозност те забавят преноса на топлина и когато са изложени на високи температури, в резултат на термична дисоциация, отделят вода, като по този начин възпрепятстват разпространението на огъня. При сухи работни условия или когато е защитен от действието на вода (водоотблъскващи покрития, импрегнации и др.), гипсът е много обещаващо свързващо вещество от техническа и екологична гледна точка.

Разнообразие от гипс

β-модификация на гипс

Гипс с β-модификация се произвежда при температура 150-180 ° C в апарати, свързани с атмосферата. Продуктът от смилането на β-модифициран гипс във фин прах преди или след обработката се нарича строителен гипс или алабастър, с по-фино смилане се получава формовъчен гипс или, когато се използват суровини с повишена чистота, медицински гипс.

α-модификация на гипс

α-модификацията на гипса се получава чрез нискотемпературна (95-130°C) топлинна обработка в херметически затворени пещи. От него се прави гипс.

алабастър

алабастър(от гр. alebastros - бял) - бързо втвърдяващо се въздушно свързващо вещество, състоящо се от калциев сулфат CaSO 4 полухидрат. 0.5H 2 O, получен чрез нискотемпературна обработка на гипсови суровини.

Алабастър - β-модифициран гипс, прахообразен свързващ материал, получен чрез топлинна обработка в открити пещи при температура 150-180 градуса от естествен двуводен гипс CaSO 4 · 2H 2 O. Полученият продукт се смила на фин прах. При по-фино смилане се получава формовъчна мазилка. За медицински гипс се използват суровини с висока чистота.

Анхидрит

Анхидритът е естествен безводен гипс. Анхидритното свързващо вещество е бавно втвърдяващо се и бавно втвърдяващо се, състоящо се от безводен калциев сулфат CaSO 4 и втвърдяващи активатори.

Естрих-гипс

Висококалцинираният естрих гипс се получава чрез изпичане на естествен гипсов камък CaSO 4 . 2H 2 O до високи температури (800-950°C). В този случай настъпва частична дисоциация с образуването на CaO, който служи като активатор на втвърдяване на анхидрита. Крайният продукт на втвърдяване на такова свързващо вещество е гипсов дихидрат, който определя експлоатационните свойства на материала.

Технологичните свойства на естрих гипса се различават значително от свойствата на конвенционалния гипс. Време за втвърдяване на естрих гипс: началото не е по-рано от 2 часа, краят не е стандартизиран. Поради намаленото потребление на вода (за естрих гипс е 30-35% срещу 50-60% за обикновения гипс), естрих гипсът след втвърдяване образува по-плътен и издръжлив материал.

Якостта на пробите - кубчета от разтвор с твърда консистенция на състава - свързващо вещество: пясък = 1: 3 след 28 дни втвърдяване във влажни условия - 10-20 MPa. Според този показател се определя степента на естрих гипс: 100, 150 или 200 (kgf / cm 2).

Естрих-гипсът се използва в края на XIX - началото на XX век. за зидарски и гипсови разтвори (включително за получаване на изкуствен мрамор), монтаж на безшевни подове, основи за чисти подове и др. Понастоящем това свързващо вещество се използва в ограничена степен.

Свойства на строителна мазилка

Степен на смилане

Според фиността на смилане, определена от максималния остатък от гипсова проба при пресяване на сито с отвори 0,2 mm, гипсовите свързващи вещества се разделят на три групи: груби, средни, фини.

Якост на натиск и огъване

Марката на гипса се определя чрез изпитване на компресия и огъване на стандартни проби - греди 4 х 4 х 16 cm 2 часа след формоването им. През това време хидратацията и кристализацията на гипса завършва.

Установени са 12 класа гипс по отношение на якост от 2 до 25 (фигурата показва по-ниската якост на натиск на този клас гипс в MPa). В строителството се използват предимно класове гипс от 4 до 7.

Съгласно GOST 125-79 (ST SEV 826-77), в зависимост от якостта на натиск, се разграничават следните степени на гипсови свързващи вещества:

Марка биндерМинимална якост на опън на образци от греди с размери 40x40x160 mm на възраст 2 часа, MPa (kgf / cm 2), не по-малко от
под компресияпри огъване
G-2 2(20) 1,2(12)
G-3 3(30) 1,8(18)
G-4 4(40) 2,0(20)
G-5 5(50) 2,5(25)
G-6 6(60) 3,0(30)
G-7 7(70) 3,5(35)
G-10 10(100) 4,5(45)
G-13 13(130) 5,5(55)
G-16 16(160) 6,0(60)
G-19 19(190) 6,5(65)
G-22 22(220) 7,0(70)
G-25 25(250) 8,0(80)

Когато се навлажни, втвърденият гипс не само значително (2-3 пъти) намалява якостта, но също така проявява нежелано свойство - пълзене - бавна необратима промяна на размера и формата при натоварване.

Нормална плътност (потребност на вода или съотношение вода гипс)

Нормалната плътност (стандартна консистенция) на гипсовото тесто се характеризира с диаметъра на гипсовото тесто, изтичащо от цилиндъра, когато се повдигне на височина най-малко 100 mm. Диаметърът на разпространение трябва да бъде равен на (180±5) mm. Количеството вода е основният критерий за определяне на свойствата на гипсовото свързващо вещество: време на втвърдяване, якост на опън, обемно разширение и водопоглъщане. Количеството вода се изразява в проценти като съотношение на масата на водата, необходима за получаване на гипсова смес със стандартна консистенция, към масата на гипсовото свързващо вещество в грамове.

При производството на гипсови продукти чрез леене се изисква 60-80% вода от теглото на строителния или формовъчния гипс и 35-45% вода от теглото на гипса с висока якост.

При смесване на гипсово свързващо вещество с вода, химическата реакция на хидратация на CaSO 4 полухидрат теоретично изразходва 18,6% вода, а излишното количество вода, останало в порите на втвърдения продукт, се изпарява по време на втвърдяването и причинява висока порьозност, характерна за гипсовите продукти - 50-60% от общия обем на втвърдения продукт. Тоест, колкото по-малко вода се използва при смесването на гипсовото тесто и колкото по-ниска е стойността на нормалната плътност, когато се постигне добра обработваемост на тестото, толкова по-плътен и по-здрав е гипсовият продукт.

Нормалната плътност на гипсовото свързващо вещество зависи от много фактори, основните от които са вида на гипсовото свързващо вещество, фиността на смилане, формата и размера на полухидратните кристали.

За да се намали водопотребността на гипсовото свързващо вещество, се използват добавки - разредители (пластификатори), които повишават подвижността и обработваемостта на гипсовата маса, без да намаляват якостните свойства.

Тези добавки включват:

  • глюкоза;
  • меласа;
  • декстрин (въведен в гипсово свързващо вещество, смесено с вар);
  • сулфитно-алкохолна дистилация (SSB) и нейните термополимери;
  • сода бикарбонат;
  • глауберова сол и др.

Добавянето на 0,1% разтвор на Ca-Cl 2 към гипсовия камък по време на процеса на готвене интензифицира процеса на готвене, намалява нуждата от вода и ускорява времето за втвърдяване на гипсовото свързващо вещество.

При съхранение на гипсови свързващи вещества във въздуха тяхната нужда от вода е донякъде намалена (възниква изкуствено стареене на гипса), което води до изкривяване на резултатите от определянето на якостта при стандартни тестове.

На практика понякога гипсовото свързващо вещество се навлажнява с пара специално, за да се намали нуждата от вода, леко да се увеличи пластичността на тестото и здравината на продуктите. Количеството водна добавка в гипсовото свързващо вещество е около 5%, като при последващото смесване на гипсовото свързващо вещество с вода има частична хидратация на повърхностните слоеве на гипсовите зърна и промяна в тяхната омокряемост. Въпреки това, дългосрочното съхранение на гипсови свързващи вещества (повече от 3 месеца) в присъствието на водна пара е неприемливо, тъй като неговата активност е значително намалена поради преждевременна хидратация на гипса.

Устойчивост на замръзване

15-20 или повече цикъла на замразяване и размразяване.

Укрепване

Стоманената армировка в гипсовите изделия в неутрална среда (pH=6,5-7,5) е подложена на интензивна корозия. Гипсът се овлажнява поради добрата си хигроскопичност (способността да абсорбира влагата от въздуха).

Гипсът прилепва добре към дървото и затова е препоръчително да се укрепи с дървени летви, картон или целулозни влакна и да се напълни с дървени стърготини и стърготини.

Гипс като свързващо вещество

Гипсовите свързващи вещества са материали на базата на полуводен гипс или анхидрит. Те са въздушни свързващи вещества.

В зависимост от метода на производство, гипсовите свързващи вещества (GB) се разделят на три основни групи:

  • I - свързващи вещества, получени чрез термична обработка на гипсови суровини: ниско нагряване (изпичане и варене) и силно нагряване: α

    Калциев сулфат хемихидрат (или негова смес), както и разтворим анхидрит (напълно дехидратиран гипс или дори частично дисоцииран анхидрит, съдържащ малко количество свободен калциев оксид).

  • II - свързващи вещества, получени без термична обработка (без изпичане): естествен анхидрит, въвеждат се специални добавки за активиране на втвърдяването.
  • III - свързващи вещества, получени чрез смесване на гипсови свързващи вещества от групи I или II с различни компоненти (вар, портланд цимент и неговите разновидности, активни минерални добавки, химически добавки и др.).

Свързващите вещества от групи I и II са неводоустойчиви (въздушни) гипсови свързващи вещества (NGB). Свързващите вещества от група III принадлежат, с някои изключения, към водоустойчивите гипсови свързващи вещества (VGV).

За производството на гипсови свързващи вещества, посочени в таблица 1.1, се използват естествен гипс, анхидритни суровини или отпадъци, съдържащи гипс.

В зависимост от температурата на термична обработка гипсовите свързващи вещества се разделят на две групи:

Ниска стрелкова група

Ниско калциниран (всъщност гипс, базиран на CaSO 4 . 0,5H 2 O), получен при температура 120-180 ° C. Те се характеризират с бързо втвърдяване и относително ниска якост. Те включват:

  • строителна мазилка, включително алабастър;
  • формовъчна мазилка;
  • гипс с висока якост;
  • медицински гипс;

Висока огнева група

Силно калциниран (анхидрит, базиран на CaSO 4), получен при температури 600-900°C. Анхидритните свързващи вещества се различават от гипсовите свързващи вещества по бавно втвърдяване и по-висока якост. Те включват:

  • естрих-гипс (силно изпечен гипс);
  • анхидритен цимент;
  • довършителен цимент.

Предимство на гипсовото свързващо вещество:

  • висока скорост на настройка;
  • химическа неутралност, т.е. екологичност на материала;
  • задоволителна якост;
  • лекота на нанасяне, пластичност.

Недостатъци на гипсовото свързващо вещество:

  • ограничена водоустойчивост;
  • ограничен обхват, предимно за вътрешно строителство и довършителни работи;
  • недостатъчна устойчивост на топлина;

Поставяне на мазилка

Според времето за втвърдяване, определено на устройството Vika, гипсът се разделя на три групи (A, B, C):

Времето за втвърдяване на гипса зависи от марката на гипса, количеството вода, температурата на водата и дисперсията на гипса. При ниско водно съдържание сместа се излива лошо, бързо се втвърдява, отделя повишено количество топлина, с едновременно увеличаване на обема.

Времето за втвърдяване на гипса се увеличава с повишаване на температурата на водата, така че трябва да се използва студена вода.

Забавете втвърдяването на гипса с добавки:

  • лепило за дърво;
  • сулфитно-алкохолен дестилат (SSB);
  • технически лигносулфонат (LST);
  • забавител на кератина;
  • борна киселина;
  • боракс;
  • полимерни дисперсии (например PVA).

Втвърдяване на гипс

Химията на втвърдяването на гипса се състои в прехода на полухидратния калциев сулфат, когато се смеси с вода, в дихидрат: CaSO 4 . 0,5 H 2 O + 1,5 H 2 O → CaSO 4. 2H 2 O. Външно това се изразява в превръщането на пластмасовото тесто в твърда каменна маса.

Причината за това поведение на гипса е, че полухидратният гипс се разтваря във вода почти 4 пъти по-добре от дихидрата (разтворимост съответно 8 и 2 g/l по отношение на CaSO 4). Когато се смеси с вода, полухидратният гипс се разтваря, за да образува наситен разтвор и веднага се хидратира, образувайки дихидрат, по отношение на който разтворът е свръхнаситен. Кристалите на гипсовия дихидрат се утаяват и полухидратът започва да се разтваря отново и т.н.

В бъдеще процесът може да върви по пътя на директна хидратация на гипс в твърда фаза. Крайният етап на втвърдяване, завършващ след 1-2 часа, е образуването на кристален агрегат от доста големи кристали от гипсов дихидрат.

Част от обема на това снаждане е заета от вода (по-точно наситен разтвор на CaSO 4 .2H 2 O във вода), която не взаимодейства с гипса. Ако втвърденият гипс се изсуши, тогава неговата якост ще се увеличи значително (1,5-2 пъти) поради допълнителната кристализация на гипса от горния разтвор в точките на контакт на вече образуваните кристали.

При многократно овлажняване процесът протича в обратен ред и гипсът губи част от здравината си. Причината за наличието на свободна вода във втвърдения гипс се обяснява с факта, че около 20% вода от теглото е необходима за хидратиране на гипса, а 50-60% вода е необходима за образуването на пластично гипсово тесто. След втвърдяване на такова тесто в него ще остане 30-40% свободна вода, което е около половината от обема на материала. Този обем вода образува пори, временно заети от вода, а порьозността на материала, както е известно, определя много от неговите свойства (плътност, якост, топлопроводимост и др.).

Разликата между количеството вода, необходимо за втвърдяване на свързващото вещество и получаването на лесно формовано тесто от него, е основният проблем в технологията на материали на основата на минерални свързващи вещества. За гипса проблемът с намаляването на потреблението на вода и съответно намаляването на порьозността и увеличаването на якостта беше решен чрез получаване на гипс чрез термична обработка не във въздух, а в наситена пара (в автоклав при налягане 0,3-0,4 MPa) или в сол разтвори (CaCl 2 , MgCl 2 и други). При тези условия се образува друга кристална модификация на полуводен гипс - α-гипс, който има водопотребност 35-40%. Гипс α

Модификациите се наричат ​​​​гипс с висока якост, тъй като поради намаленото потребление на вода, той образува по-малко порест и по-издръжлив камък по време на втвърдяване от обикновения β-модифициран гипс. Поради трудностите на производството гипсът с висока якост не се използва широко в строителството.

Производство на строителен гипс

Суровини за строителна мазилка

Суровината за гипса е главно естествен гипсов камък, състоящ се от калциев сулфат дихидрат (CaSO 4 . 2H 2 O) и различни механични примеси (глина и др.).

Съгласно GOST 4013 - 82 гипсовият камък за производство на гипсови свързващи вещества трябва да съдържа:

I степен поне 95 % CaSO4. 2H 2 O+ примеси
II клас поне 90% CaSO4. 2H 2 O+ примеси
ІІІ клас поне 80% CaSO4. 2H 2 O+ примеси
IV клас поне 70% CaSO4. 2H 2 O+ примеси

Примеси: SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3.

Като суровини могат да се използват и промишлени отпадъци, съдържащи гипс, например флуорогипс, борогипс, които се образуват при преработката на съответните суровини с киселини, напр.

Ca 5 (PO 4) 3 F + H 2 SO 4 → H 3 PO 4 + HF + CaSO4. nH2O

Всичко това показва, че няма проблеми със суровините за гипсови свързващи вещества.

Схеми за обезводняване на строителен гипс

Производството на всяко гипсово свързващо вещество се основава на дехидратацията на суровините по време на топлинна обработка. В зависимост от условията, с повишаване на температурата се образуват различни продукти на дехидратация.

Общата схема за дехидратация на калциев сулфат дихидрат може да бъде представена схематично:

Диаграмата показва температурите на преход при лабораторни условия; на практика при условия на голямо количество материал и колебания в химичния състав трябва да се прилагат по-високи температури за ускоряване на изпичането.

В зависимост от температурата и условията на изпичане може да се получи калциев сулфат полухидрат (полухидрат) α

И β-модификации, α

И β-разтворим анхидрит, неразтворим анхидрит.

Днес е общоприето, че образованието α

Или β-модификациите на полухидратния гипс (те са сходни в структурата на кристалната решетка) зависят от условията на топлинна обработка: α-полухидратът се образува при температура 107-125 ° C и по-висока, при условие че водата се отделя в капково-течно състояние, за което се предвижда автоклавно третиране; β-модификацията на полуводен гипс се получава чрез нагряване до 100-160 ° C в открити апарати (ротационни пещи или котли) с отстраняване на водата под формата на пара.

Високоякостният α-полухидрат кристализира под формата на добре оформени големи прозрачни игли или призми; обикновен строителен гипс - β-полухидрат - се състои от най-малките, слабо изразени кристали, които образуват агрегати.

Това е причината за различните свойства на продукта: β-полухидратът се характеризира с по-висока потребност от вода, по-висока степен на взаимодействие с водата, по-ниска плътност и здравина на получения гипсов камък. Въпреки това, β-полухидратът е значително по-евтин и съставлява по-голямата част от гипсовите свързващи вещества.

За практически цели условията за получаване на модификации на полухидратния калциев сулфат (полухидрат) са от особено значение. Реакцията на дехидратация на гипсовия дихидрат с образуването на полухидрат протича с абсорбцията на топлина и има формата:

2(CaSO 4 . 2H 2 O) => 2CaSO 4 . H2O + 3H2O

Тази реакция често се записва в донякъде конвенционална форма:

CaSO4. 2H 2 O => CaSO 4 . 0.5H2O + 1.5H2O

Фабрично строителният гипс, изпичан при температури, по-високи от теоретично необходимите за образуването на полухидрат, съдържа освен полухидратния гипс и разтворим и дори неразтворим анхидрит, който влияе върху свойствата на продукта. Разтворимият във въздуха анхидрит абсорбира влагата и се превръща в полухидрат.

Следователно качеството на леко изгорял гипс се повишава по време на стареене, докато примесът на неизгорял гипс при недостатъчно изпичане е баласт и влияе неблагоприятно на механичната якост на втвърденото свързващо вещество, както и на скоростта на втвърдяване.

Едновременното съдържание на разтворим анхидрит и суров гипс в строителния гипс предизвиква много бързо втвърдяване, тъй като първият се разтваря бързо и преминава в гипсов дихидрат, а вторият създава центрове на кристализация.

Промишлено производство на гипсово свързващо вещество

Строителният гипс се произвежда с помощта на биореактори, ротационни пещи и комбинирани инсталации за смилане и изпичане. Най-често срещаното производство на строителен гипс с използване на котли.

Етапи на производство:

  • Дробене на гипсов камък (челюстна и чукова трошачка).
  • Смилане комбинирано със сушене (валова мелница).
  • Термична обработка при атмосферно налягане или в автоклав (готвене в гипсов котел).
  • Изнемогване (поставяне в бункер).
  • Вторично смилане (топкова мелница).

Използването на гипс

  • Намира широко приложение в промишлеността и строителството като строителен материал. В чиста форма се използва рядко, използва се главно като добавка, като свързващо вещество. Основната област на приложение е устройството на дялове.
  • При ремонти те се използват като основен довършителен или изравняващ материал. За изравняване се използват сглобяеми плоскости, гипсови камъни, гипсокартонени плоскости.
  • Акустичните плочи са изработени от гипс.
  • В различни варианти се използва за огнезащитни покрития на метални конструкции.
  • Малка, но важна употреба на гипс: декоративни архитектурни детайли (лепене на мазилка) и скулптура.
  • Изпеченият гипс се използва за направата на форми (например за керамика) за отливки и отливки (барелефи, корнизи и др.). Използва се за направата на издръжливи форми за пълнене на фигури.
  • В стоматологията се използват за правене на отпечатъци от зъби.
  • В медицината, за фиксиране на фрактури (медицински гипс).

Историята на употребата на гипс

Гипсът е едно от най-старите минерални свързващи вещества. В Мала Азия гипсът е използван за декоративни цели още през 9 000 г. пр.н.е. По време на археологически разкопки в Израел са открити подове, покрити с мазилка от 16 хиляди години преди новата ера. Гипсът е бил известен и в древен Египет, използван е при изграждането на пирамидите. Знанията за производството на строителен гипс от Египет се разпространяват на остров Крит, където в двореца на царя на Кносос много от външните стени са изградени от гипсов камък. Шевовете в зидарията бяха запълнени с гипсов разтвор. Допълнителна информация за гипса през Гърция достига до Рим. От Рим информацията за гипса се разпространява в Централна и Северна Европа. Гипсът е бил използван особено умело във Франция. След като римляните са били принудени да напуснат Централна Европа, знанието за производството и употребата на гипс е изгубено във всички региони на север от Алпите.

И едва от 11 век употребата на гипс започва да се увеличава отново. Под влиянието на манастирите се разпространи технология, според която празнините вътре в сгради с половин дърво се запълват със смес от гипс със сено или конски косми. През ранното средновековие в Германия, особено в Тюрингия, е известно използването на гипс за подови замазки, зидарски разтвори, декоративни елементи и паметници. В Сакс-Анхалт са запазени останките от гипсови подове от 11 век.

Зидарията и замазките, направени в онези древни времена, се отличават с изключителна издръжливост. Тяхната здравина е сравнима с тази на нормалния бетон.

Особеността на тези средновековни гипсови разтвори е, че свързващите вещества и пълнителите се състоят от идентични материали. Като пълнител е използван гипсов камък, смлян до кръгли зърна, не заострени и не ламеларни. След като разтворът се втвърди, се образува свързана структура, състояща се само от калциев сулфат дихидрат.

Друга особеност на средновековните хоросани е високата финост на смилането на гипса и изключително ниската нужда от вода. Съотношението вода към свързващо вещество е по-малко от 0,4. Разтворът съдържа малко въздушни пори, плътността му е приблизително равна на 2,0 g/cm3. По-късно гипсовите разтвори се произвеждат с много по-високи изисквания за вода, така че тяхната плътност и якост са много по-малки.

/ минерален гипс

Гипсът е минерал, воден калциев сулфат.

Синоними

гипсов камък, огледален камък, монтмартит, пясъчна роза, пустинна роза, гипсов шпат.

Химичен състав

Съставът на гипса включва следните елементи: Ca, S, O.

Калциев оксид (CaO) 32,6%, серен триоксид (SO3) 46,5%, вода (H2O) 20,9%. Тънките кристали и пластините на разцепване са гъвкави.

Кристалната структура е слоеста; два листа от 2-анионни групи, тясно свързани с Ca2+ йони, образуват двойни слоеве, ориентирани по равнината (010). Молекулите на H2O заемат пространства между тези двойни слоеве. Това лесно обяснява много перфектната характеристика на разцепване на гипса. Всеки калциев йон е заобиколен от шест кислородни йона, принадлежащи към групите SO4 и две водни молекули. Всяка водна молекула свързва Ca йон с един кислороден йон в същия двоен слой и с друг кислороден йон в съседния слой.

Разновидности на минерала

Алабастър, марино стъкло (момински лед, момичешко стъкло), селенит (сатениран шпат)

Има значителна разтворимост във вода. Забележителна характеристика на гипса е фактът, че неговата разтворимост достига максимум при 37-38 ° C с повишаване на температурата и след това спада доста бързо. Най-голямо намаляване на разтворимостта се установява при температури над 107° поради образуването на "полухидрат" - CaSO4 × 1/2H2O.

При 107oC той частично губи вода, превръщайки се в бял прах от алабастър (2CaSO4 × H2O), който е забележимо разтворим във вода. Поради по-малкия брой хидратни молекули, алабастърът не се свива по време на полимеризацията (увеличава обема си с около 1%). По т. тр. губи вода, разцепва се и се слива в бял емайл. На дървени въглища в редуциращ пламък дава CaS. Той се разтваря много по-добре във вода, подкислена с H2SO4, отколкото в чиста вода. Но когато концентрацията на H2SO4 е над 75 g/l. разтворимостта рязко спада. Много слабо разтворим в HCl.

Формуляри за местоположение

Характерни са сраствания под формата на "роза" и близнаци - т.нар. „лястовичи опашки“). Образува жилки с паралелна влакнеста структура (селенит) в глинести седиментни скали, както и плътни непрекъснати финозърнести агрегати, наподобяващи мрамор (алабастър). Понякога под формата на земни агрегати и криптокристални маси. Той също така образува цимента на пясъчниците.

Често срещани са псевдоморфозите по гипс на калцит, арагонит, малахит, кварц и др., както и псевдоморфозите на гипса по други минерали.

Произход

Широко разпространен минерал, той се образува в естествени условия по различни начини. Седиментен произход (типичен морски хемогенен седимент), нискотемпературен хидротермален, открит в карстови пещери и солфатари. Той се утаява от богати на сулфати водни разтвори по време на пресъхването на морски лагуни и солени езера. Образува слоеве, слоеве и лещи сред седиментни скали, често в комбинация с анхидрит, халит, целестит, самородна сяра, понякога с битум и нефт. В значителни маси той се отлага чрез седиментация в езерни и морски солоносни умиращи басейни. В този случай гипсът, заедно с NaCl, може да се отдели само в началните етапи на изпаряване, когато концентрацията на други разтворени соли все още не е висока. При достигане на определена стойност на концентрацията на соли, по-специално NaCl и особено MgCl2, ще кристализира анхидрит вместо гипс и след това други, по-разтворими соли, т.е. гипсът в тези басейни трябва да принадлежи към по-ранните химически седименти. Наистина, в много солни находища слоеве от гипс (както и анхидрит), прослоени със слоеве каменна сол, са разположени в долните части на находищата и в някои случаи са подложени само от химически утаени варовици.

Значителни маси от гипс в седиментните скали се образуват главно в резултат на хидратацията на анхидрита, който от своя страна се утаява по време на изпаряването на морската вода; често, по време на изпаряването му, гипсът се отлага директно. Гипсът се получава в резултат на хидратация на анхидрит в седименти под въздействието на повърхностни води при условия на ниско външно налягане (средно до дълбочина 100-150 m) според реакцията: CaSO4 + 2H2O = CaSO4 × 2H2O. В този случай има силно увеличение на обема (до 30%) и във връзка с това многобройни и сложни локални нарушения в условията на поява на гипсоносни пластове. Повечето от големите находища на гипс по света са възникнали по този начин. Гнезда от големи, често прозрачни кристали понякога се намират в кухини сред твърди гипсови маси.

Може да служи като цимент в седиментни скали. Гипсовата жила обикновено е продукт на реакцията на сулфатни разтвори (образувани от окисляването на сулфидни руди) с карбонатни скали. Образува се в седиментни скали при изветряне на сулфиди, под въздействието на сярна киселина, образувана при разлагането на пирит върху мергели и варовити глини. В полупустинни и пустинни райони гипсът много често се среща под формата на вени и възли в кората на изветряне на скали с различен състав. В почвите на сухата зона се образуват нови образувания от преотложен гипс: монокристали, двойници („лястовичи опашки“), друзи, „гипсови рози“ и др.

Гипсът е сравнително добре разтворим във вода (до 2,2 g/L), а с повишаване на температурата разтворимостта му първо се повишава и пада над 24°C. Поради това гипсът, когато се отлага от морската вода, се отделя от халита и образува независими слоеве. В полупустини и пустини, със сух въздух, резки дневни температурни спадове, солени и гипсови почви, сутрин, с повишаване на температурата, гипсът започва да се разтваря и, издигайки се в разтвор чрез капилярни сили, се отлага на повърхността когато водата се изпари. До вечерта, с понижаване на температурата, кристализацията спира, но поради липса на влага кристалите не се разтварят - в райони с такива условия гипсовите кристали се намират в особено големи количества.

Местоположение

В Русия дебели гипсови пластове от пермска възраст са разпространени в Западен Урал, в Башкирия и Татарстан, в Архангелск, Вологда, Горки и други региони. На север са установени множество находища от горната юрска епоха. Кавказ, Дагестан. Известни са забележителни колекционерски екземпляри с гипсови кристали от находището Гаурдак (Туркменистан) и други находища в Централна Азия (в Таджикистан и Узбекистан), в района на Средна Волга, в юрските глини на района на Калуга. В термалните пещери на мината Naica, (Мексико), са открити друзи от гипсови кристали с уникални размери с дължина до 11 m.

Приложение

Влакнестият гипс (селенит) се използва като декоративен камък за евтини бижута. От древни времена от алабастър са били издълбани големи бижута - предмети от интериора (вази, плотове, мастилници и др.). Калцинираният гипс се използва за отливки и отливки (барелефи, корнизи и др.), Като свързващо вещество в строителната индустрия, в медицината.

Използва се за получаване на строителен гипс, гипс с висока якост, гипсо-циментово-пуцоланово свързващо вещество.

докладвайте за грешка в описанието

Минерални свойства

Цвят Белите, червеникави, монокристали често са безцветни, прозрачни, прозрачни за вода (морско стъкло).
Цвят на тирето бяло
произход на името От гръцки γυψοζ означава креда или гипс
Година на откриване Първото споменаване на гипса е от Теофраст 300-325 г.
Състояние на IMA валиден, описан за първи път преди 1959 г. (преди IMA)
Химична формула CaSO4*2H2O
Блясък стъклена чаша
перла
копринен
дим
Прозрачност прозрачен
полупрозрачен
прозира
непрозрачен
Деколте перфектно от (010)
средно над (100)
пречупване конхоидална
стъпил
нацепен
твърдост 2
Топлинни свойства П. тр. Разлага се със загуба на вода от кристализация и се разтапя в бял емайл. В затворена тръба той губи вода от кристализация, превръщайки се в калциев сулфат („твърдо изгорен гипс“)
Луминесценция Гипсовите кристали с включвания понякога показват синкаво-бяла, жълта, зелена флуоресценция
Strunz (8-мо издание) 6/C.22-20
Хей, CIM Ref. 25.4.3
Дана (7-мо издание) 29.6.3.1
Дана (8-мо издание) 29.6.3.1
Молекулно тегло 172.17
Опции за клетки a = 5.679(5) Å, b = 15.202(14) Å, c = 6.522(6) Å β = 118.43°
Поведение a:b:c = 0,374:1:0,429
Брой формулни единици (Z) 4
Обем на елементарна клетка V 495,15 ų
Побратимяване кълняемите близнаци са чести според един от двата закона: 1) близнаци тип лястовича опашка, които са най-често срещаните - близнаци по ръбовете на призмата; 2) Монмартър (Париж) близнаци - ръбовете на призмите са успоредни на двойния шев
група точки 2/m-Призматичен
Плътност (изчислена) 2.308
Плътност (измерена) 2.312 - 2.322
Дисперсия на оптичните оси силно r > v косо
Показатели на пречупване nα = 1,519 - 1,521 nβ = 1,522 - 1,523 nγ = 1,529 - 1,530
Максимално двойно пречупване δ = 0,010
Тип двуосно (+)
ъгъл 2V измерено: 58°, изчислено: 58° до 68°
оптичен релеф къс
Форма за избор Кристалите плочести, рядко стълбовидни и призматични; слети близнаци са характерни. Друзи от кристали, плътни дребнозърнести агрегати, подобни на азбест паралелни влакнести маси (селенит), жилки, нодули
Класове по систематика на СССР сулфати

Цел на работата: Запознаване с приборите и методите за изследване на гипс.

Оборудване и материали:хидравлична преса, Устройството на Вика, чаша и шпатула за приготвяне на гипсово тесто, електронна везна, уред Suttart, сито No 02, линийка, хронометър, гипс.

Правила за безопасност:за да предпазите очите от навлизане на чуждо тяло, извършвайте лабораторна работа в защитни очила.

Теоретична част

минерални свързващи веществанаречени изкуствено получени прахообразни материали, които при смесване с вода образуват пластично вещество, способно да се втвърди в резултат на физикохимични процеси, т.е. да премине в състояние, подобно на камък. Строителните минерални свързващи вещества се разделят на три категории:

Въздушни свързващи вещества(вар, гипс) се характеризират с факта, че при смесване с вода те се втвърдяват и за дълго време запазват здравина само в въздушна среда . При системно овлажняване те губят силата си и се унищожават.

Хидравлични свързващи вещества(Портланд цимент) се характеризират с факта, че след смесване с вода и предварително втвърдяване на въздух са в състояние да се втвърдят допълнително както на въздух, така и във вода, като същевременно тяхната здравина нараства.

Киселинно устойчиви свързващи вещества(киселинноустойчив кварцов флуоросилициев цимент) са фино смляна смес от кварцов пясък и натриев силикофлуорид, смесени с воден разтвор на натриев или калиев силикат. Това свързващо вещество от първоначално втвърдяване във въздуха може да продължи дълго време устояват на агресивните ефекти на неорганични и органични киселини с изключение на флуороводородна киселина.

1. Въздушни свързващи вещества. Гипс

Гипсови свързващи веществасе разделят на 2 групи: слабо и силно напечени.


Слабо изгорени гипсовите свързващи вещества се получават чрез нагряване на двуводен гипс (CaSO4 * 2H2O) до температура от 150 ... 160 ° C. В този случай настъпва частична дехидратация на гипсовия дихидрат с прехода му към полуводен гипс: CaSO4*2H2О CaSO4*0.5H2O +1.5H2O. Нискогорими свързващи вещества включват: строителен, формован, високоякостен и медицински гипс.Суровината за производството на свързващи вещества с ниско горене е естествен гипсов камък (CaSO 4 *2H2О,), както и промишлени отпадъци, съдържащи калциев сулфат -CaSO4.

Силно изстрелян(анхидритни) свързващи веществаполучават термични

Калциниране на гипсов дихидрат (CaSO4*2H2О) при по-висока температура – ​​600...900° С. В същото време гипсовият дихидрат напълно губи химически свързаната вода, в резултат на което се образува воден калциев сулфат – CaSO4 анхидрид.

Силно запалимите свързващи вещества включват: анхидритна верига

мент и естрих-гипс.

Суровината за производството на високо калцинирани свързващи вещества е анхидрит CaSO4, както и промишлени отпадъци, съдържащи калциев сулфат -CaSO4.

Строителна мазилка. Строителна мазилка или алабастър

(GOST 125-79) се нарича въздушно свързващо вещество, получено чрез топлинна обработка естествен гипсов дихидрат - калциев сулфат CaSO4*2H20 при температура 150 - 180°C докато се превърне в полуводен гипс - калциев сулфат CaSO 4*0.5H2O, последвано от смилане на фин прах:

производство строителна мазилкасе състои от раздробяване, тон-

кого смилане и термична обработка на гипсов камък.

Има 2 начина за производство на строителен гипс:

При изпичане в открит апарат, комуникиращ с атмосферата при температура 150-160°C, когато водата се отстранява от суровината под формата на пара, а гипсовите свързващи вещества се състоят главно от малки кристали β - модификации.

В шахтови или аеробни мелници, последвано от печене при температура 100 ° C, натрошеният продукт в гипсови котли или пещи.

Строителният (полуводен) гипс е бял или сив прах. Цветът на гипса зависи от количеството примеси в гипсовия камък и чистотата на изпичане. При производството на гипс толерантността


неприемливо е да се добавят добавки за регулиране на времето за втвърдяване и подобряване на физико-механичните свойства на гипса.

Помня! - Формула за строителна мазилка - CaSO4*0.5H2O. Формула на естествен гипсов дихидрат (от който се получава строителен гипс): CaSO4*2H2О.

Реакцията за получаване на строителен гипс:

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

Оценка на качеството на строителния гипс

Качеството на строителния гипс се определя от следните показатели:

Според фиността на смилане;

Според нормалната плътност на теста за мазилка;

По условия на настройка;

Якост на натиск.

В зависимост от качеството строителният гипс може да бъде два вида, виж таблица 4.1.

Таблица 4.1 - Сортове качество на гипса

В зависимост от степента на смилане, строителният гипс има три групи (таблица 4.2).

Таблица 4.2 - Групи гипс според степента на смилане

В зависимост от времето на втвърдяване строителният гипс има три групи (таблица 4.3).

Таблица 4.3 - Групи строителен гипс в зависимост от времето на втвърдяване


В зависимост от якостта на опън, гипсът има следните степени (таблица 4.4).

Таблица 4.4 - Степени на гипс в зависимост от якостта на натиск и огъване на пробата

Марка гипс Пределна якост в MPa, не по-малко от Марка гипс Марка гипс Пределна якост в MPa, не по-малко от
по време на компресия при огъване по време на компресия при огъване по време на компресия при огъване
G-2 1,2 G-6 5,0 G-16 6,0
G-3 1,8 G-7 3,5 G-19 6,5
G-4 2,0 G-10 4,5 G-22 7,0
G-5 2,5 G-13 5,5 G-25 8,0

Втвърдяване и втвърдяване на строителен гипс. Втвърдяването и втвърдяването на строителния гипс е, че при смесване с вода гипсът образува пластично тесто, което по-нататък се превръща в твърдо каменно тяло с определена здравина. Основната реакция на процеса има следната форма:

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

В този случай кристалите на хипния се изолират от разтвора.

sa и техните израстъци. Процесът на втвърдяване на гипса може да се ускори чрез сушене при температура под 65 градуса.

Началото на настройката на гипса трябва да настъпи не по-рано от 6 минути. и не по-късно от 30 минути след началото на смесването с вода. Времето за втвърдяване и втвърдяване може да се регулира чрез добавяне на NaCl, KCl, NaNO и други вещества, които променят разтворимостта CaSO4*0.5H2O във вода .

формовъчна мазилка . Този гипс е различен от строителния

гипс по-фино смилане, по-голяма здравина. Вземете го от


Гипсов камък, съдържащ най-малко 96% CaSO4*2H2O (т.е. примеси не повече от 4%)в биореактори при определено време на цикъл и температура . Качеството му е по-високо от строителния гипс. Състои се, подобно на строителния гипс, от β-модификации CaSO4* 0.5H2O ( β-полухидрат) и се характеризира със следните данни:

Фиността на смилане се характеризира с остатък върху сито № 02 не повече от 2,5%;

Начало на втвърдяване - не по-рано от 5 минути;

Крайна настройка - не по-късно от 25 минути;

Якостта на опън след 1 ден е не по-малко от 1,4 MPa, а след 7 дни - не по-малко от 2,5 MPa (различава се от строителния гипс с по-малка дебелина на смилане, повишена якост и не съдържа примеси).

Формовъчният гипс се използва за производство на форми, модели и продукти в строителната керамика, машиностроенето и други индустрии. Изделия от порцеланово-фаянсова и керамична маса се отливат в калъпи от формовъчен гипс. Гипсовата форма трябва да е достатъчно здрава и в същото време пореста, за да изсмуче водата от кашата, без да се счупи.

Гипс с висока якостполучен чрез топлинна обработка на висококачествен гипсов камък в херметични апарати под налягане от 0,2...0,3 MPa при 124 0Cв рамките на 5 часа.

Състои се от α-модификации на CaSO4*0.5H2O. Якостта му достига 15-40 MPa. Гипсът с висока якост се произвежда в малки количества и се използва в металургичната промишленост за производство на форми.

анхидритен циментсе състои предимно от анхидрит CaSO4 („изгорял до мъртво състояние“). Той се „съживява“ чрез добавяне на катализатори, които повишават разтворимостта му и създават условия за хидратирането му. Такива катализатори са CaO - 3...5% и др.. Анхидритните цименти се използват за приготвяне на зидарски и гипсови разтвори, бетони, производство на топлоизолационни материали, изкуствен мрамор и други декоративни изделия.

Естрих-гипс(силно нажежен гипс) се образува при температура от 800...1000 0C, състои се от анхидрит CaSO4 и CaO (3..5%), образуван при разлагането на CaSO4 ( CaSO4→CaO+-SO3) и изпълнете


играе ролята на втвърдяващ катализатор. Този елемент бавно се свързва и втвърдява.

Силно изпечен гипс е вид анхидритен цимент. Използва се за зидария и мазилки, мозаечни подове и др. Продуктите от този гипс са по-устойчиви на замръзване в сравнение със строителния гипс, имат повишена водоустойчивост и са по-малко склонни към пластична деформация.

Използването на гипс

Строителен гипс - бяло, екологично чисто, бързо втвърдяващо се свързващо вещество.Използва се за производство на строителни части и продукти, за саморазливни подове, лепилни състави, корнизи, производство на калъпиза леене на художествена керамика, както и за мазилка. Гипсът не е водоустойчив и не е подходящ за работа на открито., но когато се добави цимент, става водоустойчив. Гипсът се използва широко в медицината. Гипсовите плоскости и прегради абсорбират добре звука. Гипсът е огнеустойчив и задържа топлината добре. В допълнение към строителния гипс се използват и други гипсови свързващи вещества (в ограничени количества): формован гипс, гипс с висока якост.

Необходимост от вода на гипсови свързващи вещества

Изискване за водагипсовото свързващо вещество се определя от количеството вода (като процент от масата на свързващото вещество), необходимо за получаване на гипсово тесто със стандартна консистенция.

Теоретично, за хидратирането на полуводен гипс, 18,6% вода от масата на гипсовото свързващо вещество.На практика, за да се получи лесно формоваема пластична смес, строителен гипс 50...70% вода, и висока якост - 30...40%. Излишната вода се изпарява, образувайки пори, така че продуктите от гипс имат висока порьозност.