Гипсовые вяжущие материалы

Гипсовые вяжущие материалы — группа воздушных вяжущих веществ, для производства которых используют сырье, содержащее сульфат кальция.
Для их получения используют природное сырье (гипсовый камень, ангидрит, различные гипсосодержащие породы). В последнее время значительное внимание уделяют развитию технологий получения гипсовых вяжущих веществ из гипсосодержащих отходов промышленности (фосфогипс, борогипс, титаногипс и др.).
В зависимости от способа получения, а также особенностей твердения гипсовые вяжущие делят на четыре группы: безобжиговые, низкообжиговые (собственно гипсовые), высокообжиговые (ангидритовые) и смешанные

Классификация гипсовых вяжущих материалов

Группа Наимено-
вание
Способ
получения
Минерало
гический состав
Характеристика по скорости твердения Область применения
Без-
обжи-
говые
Гипсовый цемент Тонкий помол гипсового камня с активизаторами твердения CaS04•2H2О Скорость твердения зависит от вида применяемого активизатора твердения. При использовании сульфатных солей начало схватывания — через 5.. .20 мин, конец — через 20…60 мин. При использовании в качестве активизатора портландцемента или извести схватывание и твердение происходит в течение 4… 12 ч Готовые растворы и смеси; изготовление стеновых камней для малоэтажных зданий; изготовление архитектурных деталей для отделки внешних фасадов зданий
Низко-
обжи-
говые
Полуводный гипс α-модификации Тепловая обработка гипсового камня в автоклавах при температуре 120… 140 °С или его кипячение в солевых растворах при температуре 100… 110 °С α-CaS04 х
0,5H2О
Схватывание и твердение протекает обычно в течение 10…30 мин. По срокам схватывания низкообжиговые гипсовые вяжущие подразделяются на три группы (быстрого, нормального и медленного твердения) Изготовление форм и моделей в керамической и машиностроительной промышленности. Для медицинских целей (в хирургии, ортопедии и стоматологии). Изготовление декоративных скульптурных изделий и отливок. Производство штукатурных и отделочных работ
Низко-
обжи-
говые
Полуводный гипс β-модификации Тепловая обработка гипсового камня при температуре 140…160 °С в аппаратах, сообщающихся с атмосферой β-CaS04 х
0,5H2О
Схватывание и твердение протекает очень быстро (обычно в течение 10…30 мин). При этом полуводный гипс β-модификации вследствие большей растворимости в воде гидратируется несколько быстрее Изготовление панелей и плит перегородок, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно-декоративных изделий, вентиляционных коробов, штукатурных и шпаклевочных смесей и в других целях
Высоко-
обжи-
говые
Ангидри
товый цемент
Обжиг гипсового камня при температуре 600… 700 °С с последующим помолом совместно с щелочными или сульфатными активизаторами твердения CaSО4 Медленно схватывается и твердеет: начало схватывания не ранее 30 мин, конец — не позднее 24 ч Кладочные растворы; устройство бесшовных набивных полов; изготовление искусственного мрамора
Высоко-
обжи-
говые
Эстрихгипс Обжиг гипсового или гипсоангидритового камня при температуре 800… 1100 °С CaS04•CaO Медленно схватывается и твердеет: начало схватывания не ранее 2 ч, конец — через 8… 12 (иногда 36)ч Кладочные растворы; устройство бесшовных набивных полов; изготовление искусственного мрамора
Смешаные Гипсоизвест-
ковые смеси
Дегидратация двуводного гипса за счет тепла гашения комовой извести CaSО4 х
0,5H2О
Ca(OH)2
Быстро схватываются и твердеют (обычно в течение 10…20 мин) Изготовление низкомарочных строительных растворов и бетонов
Смешаные Гипсо-
цементно-
пуццолановое
вяжущее
Смешивание полуводного гипса, портландцемента и пуццолановой добавки CaS04•0,5H2O
3CaO•SiO2
2Ca0•SiO2
3Ca0•Al2O3
4CaO•Al2O3•Fe2O3
SiO2 (аморфн)
Сроки схватывания такие же, как и у применяемого полуводного гипса. Обычно начало схватывания не ранее 4 мин, конец — не позднее 20 мин Изготовление санитарных кабин и ванных комнат, вентиляционных блоков, устройства оснований под полы в жилищном строительстве

Марку гипсовых вяжущих по прочности определяют испытанием на предел прочности трех образцов-балочек размером 40x40x160 мм, изготовленных из гипсового теста стандартной консистенции. Через 2 ч после начала перемешивания вяжущего с водой затвердевшие образцы испытывают на изгиб, а образовавшиеся половинки балочек — на сжатие

По пределу прочности при сжатии и изгибе гипсовые вяжущие делят на 12 марок: от Г-2 до Г-25. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. При этом марки Г-2…Г-7 обычно соответствуют полуводному гипсу β-модификации, а Г-10…Г-25 — α-модификации

Предел прочности гипсовых вяжущих (образцов-балочек в возрасте 2 ч), в зависимости от марки вяжущего

Марка вяжущего При сжатии, МПа (кгс/см2) При изгибе, МПа (кгс/см2) Марка вяжущего При сжатии, МПа (кгс/см2) При изгибе, МПа (кгс/см2)
Г-2 2(20) 1,2(12) Г-10 10(100) 4,5 (45)
Г-3 3(30) 1,8(18) Г-13 13(130) 5,5 (55)
Г-4 4(40) 2,0 (20) Г-16 16(160) 6,0 (60)
Г-5 5(50) 2,5 (25) Г-19 19(190) 6,5 (65)
Г-6 6(60) 3,0 (30) Г-22 22(220) 7,0 (70)
Г-7 7(70) 3,5 (35) Г-25 25(250) 8,0 (80)