Стронцианит

Качественные характеристики гипса

Производство гипса, предполагает нагревание гипсового камня горячим воздухом, что способствует его размельчению. Он теряет влагу и становится рассыпчатым. Далее его смешивают с водой, добиваясь однородной пластичной структуры. Использование гипса, в качестве строительного элемента, имеет ряд преимуществ:

Короткое время застывания
Возможность окрашивать декоративные элементы в любой цвет, т.к. основа – нейтральна
Не большая плотность, а соответственно – легкость конструкций
Низкая чувствительность к высоким температурам
Изоляция шума
Не токсичен
Прекрасно сохраняет тепло Гипс часто используют в строительных целях. Он может служить основой конструкций (перегородка, сухая штукатурка, плиты), и быть вспомогательным компонентом. Несмотря на все свои преимущества, гипс также имеет ряд недостатков:
Низкая устойчивость к влаге
Не высокая механическая твердость

Таблица насыпной плотности материалов

Материал	Плотность, кг/м3
Гречневая крупа, гречка	660
Зерно кукурузы	760
Зерно проса (пшено)	760-800
Зерно пшеницы	760-800
Зерно ячменя	600

Картофель	660-680
Комбикорм	600-700
Кофейные зерна жаренные	430
Кофейные зерна свежие	560
Крахмал	560
Крахмальный клей, порошок	640
Кукурузная мука грубого помола	670
Кукурузные початки	720
Льняное семя мука	510
Льняное семя	720
Люцерна сушеная измельченная	250
Овес	432
Овсяная крупа	300
Отруби	260
Пшеница дробленая	670
Пшеница	770
Рис неочищенный (необрушенный)	680
Рис шелушенный	750
Рисовая крупа	690
Свекла	720
Семена клевера	770
Соевые бобы цельные	750
Фасоль	800
Хлопковая вата	420
Хлопчатника семя, сухое очищенное	560
Ячмень	610
Шерсть, волосы	1310
Сушеная саранча	705
Арахис неочищенный (земляной орех)	270
Арахис чищенный (земляной орех)	650
Бобы какао	600
Бобы касторовые	580
Бобы соевые	720
Грецкие орехи сухие	610
Двууглекислый натрий, пищевая сода	690
Какао порошок	650
Кокосовая крошка	350
Кокосовая мука	510
Копра измельченная или мука	640
Копра среднего размера	530
Копра, жмых отжатый, измельченный	510
Копра, жмых отжатый, кусками	465
Костяная мука	880
Молоко порошковое	450
Мука глютеновая	625
Мука пшеничная	590
Пекарский порошок (разрыхлитель)	720
Рыбная мука	590
Сахар коричневый	720
Сахарная пудра	800
Сахарной свеклы пульпа сухая	210
Сахарный тростник	270
Сахар-песок	850
Сахар-сырец тростниковый	960
Солод	340
Соль пищевая тонкого помола	1200
Табак	320
Алебастр	1800-2500
Асбест кусками	1600
Асфальтовая крошка	720
Базальт дробленый	1950
Бетонит сухой	600
Гипс дробленый	1600
Гипс кусками	1290-1600
Гипс порошок	1120
Глина валяльная	670
Глина мокрая	1820
Глина сухая утрамбованная	1750
Глина сухая	1070
Глинозем сухой	960
Гнейс (слоистый гранит) кусками	1860
Гравий сухой	1500-1700
Гранит кусковой	1650
Дерево, пробка, измельченная	160
Дерн	400
Доломит кусковой	1520
Доломитовая мука	740
Древесная кора сухая	240
Древесная щепа сухая	240-520
Древесные мелкие опилки	210
Земля, суглинок мокрый	1600
Земля, суглинок, сухой	1250
Земля, суглинок, сырой	1450
Известняк кусками	1550
Известняк порошок	1400
Карбид кальция	1200
Кварц измельченный	1550
Кварцевый песок	1200
Меловый порошок	1120
Негашеная известь рыхлая	850
Негашеная известь тонкодисперсная	1200
Песок мокрый	1920
Песок сухой рыхлый	1440
Песок сухой	1200-1700
Песчаник измельченный	1370-1450
Песчано-гравийная смесь сухая	1650
Слюда порошок	990
Слюда хлопья	520
Стеклянный бой	1600
Тальк молотый	1750
Цемент портланд	1510
Шпаклевка сухая	850
Щебень мелкий	1600
Зола влажная	730-890
Зола сухая	570-760
Кокс	500
Сажа из дымоходов	1450-2020
Торф сухой	400
Торф сырой	800
Уголь древесный	200
Угольная пыль	750
Бытовые отходы, бытовой мусор	480
Сточных вод (канализации) осадок сухой	720
Алюминий крупнокусковой	880
Алюминий порошкообразный	7500
Алюминий фтористый (криолит)	1600
Алюминия оксид Al2O3 (чистый сухой)	1520
Аммиачная селитра (нитрат аммония) сухая	730
Аммония сульфат; сернокислый аммоний (мокрый)	1290
Аммония сульфат; сернокислый аммоний (сухой)	1130
Апатит	1850
Бария сульфат (барит), дробленый	2880
Бокситы дробленые	1280
Бура (пироборнокислый натрий)	850
Гематит (красный железняк) дробленый	2100-2900
Графит пластинчатый	650
Графитовый порошок	80
Дубильная кора молотая	880
Железняк бурый кусками	2470
Калий углекислый (поташ)	1280
Калия хлорид	2000
Кальцийная селитра	1440
Медный купорос молотый	3604
Мыльная стружка	160
Мыльные хлопья	160
Натрия карбонат в гранулах (углекислый натрий, сода кальцинированная)	1080
Натрия карбонат порошок (углекислый натрий, сода кальцинированная)	430
Селитра калийная	1200
Сера кусковая	1310
Сера порошок	960
Суперфосфат	960
Цинка оксид порошок	400-450

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. 

На видео рассказывается про строительный гипс, как можно улучшить его свойства, придав дополнительную прочность:

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.

Так выглядит акриловый гипс

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.

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.

Презентация на тему: » ГСА ГИПС ГИПС (plaster of Paris, gypsum) – минеральное вещество (сульфат кальция), белый или серый порошок, получаемый путём термической обработки и размалывания.» — Транскрипт:

1

ГСА

2

ГИПС ГИПС (plaster of Paris, gypsum) – минеральное вещество (сульфат кальция), белый или серый порошок, получаемый путём термической обработки и размалывания природного гипсового камня. Гипс является типичным осадочным минералом. Встречается гипс в пластах осадочных пород в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс; в виде бесцветных или белых кристаллов, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). ГСА

3

Месторождения в России: в Пермском крае (Кунгур), в Тульской области (Новомосковск), в Нижегородской области (Пещелань, Гомзово). Гипс селенит ГСА

5

Гипсовые розы из Чиуауа, Мексика ГСА

6

Натуральный гипс во всех своих формах применялся уже на заре цивилизации благодаря доступности, простоте его обработки и переработки и эстетическим качествам. ГСА

7

ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГИПСА: обладает способностью дышать, то есть поглощать избыточную влагу и выделять ее в окружающую среду при её недостатке; негорючий и огнестойкий материал, удовлетворяющий самым строгим требованиям пожарной безопасности; в сочетании с изоляционными материалами гипс обеспечивает самый высокий уровень звуко- и теплоизоляции; не содержит токсичных компонентов или веществ; имеет кислотность, по величине соответствующую кислотности человеческой кожи; вяжущее вещество, которое расширяется и нагревается при твердении ГСА

8

СУХИЕ ГИПСОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ ГСА

9

представляет собой строительно- облицовочный материал, который состоит из гипсового сердечника, облицованного с двух сторон картоном. Картон играет роль армирующей оболочки, и наряду с этим является прекрасной основой для нанесения любого отделочного материала (штукатурка, обои, краска, керамическая плитка и др.). ГИПСОКАРТОН ГСА

10

ДЕКОРАТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ЛЕПНИНА карниз панно плитка розетка фриз ГСА

12

СКУЛЬПТУРНЫЙ ГИПС Очень чистые, просвечивающиеся виды гипса, такие как алебастр и селенит используются как материалы для ваяния, применяются для производства скульптурного гипса высокого качества. ГСА

13

МЕДИЦИНСКИЙ ГИПС Медицинский гипс производят из сырья повышенной чистоты, который отличается тонкостью помола, прочностью на сжатие, скоростью схватывания. Гипс занимает ведущее место в группе вспомогательных материалов и используется почти на всех этапах протезирования, в стоматологии для изготовления слепков зубов и челюстей. Это основной материал для отливки ортопедических конструкций, изготовления гипсовых шин и иммобилизующих повязок. ГСА

Удельный вес гипса в 1 м3. Вес гипсового камня.

Вид материала	Удельный вес 1 м3 гипса (кг/м3)
Гипсовый камень	2200 — 2400
Гипс	2320

В природе, гипс встречается в виде каменной породы, белого цвета. Формируется он, за счет одноименного минерала, который состоит из: сернокислого кальция и гидратной воды. Содержание гидратной воды в гипсе, в два раза больше, поэтому он получил название – двугидрат. Кроме того, на поверхности гипса и в его порах всегда находится влага – в размере 10-15%. В отличии от гидратной кристаллизационной воды, ее количество всегда меняется.

Помимо основных компонентов, в составе присутствуют посторонние примеси: кварц, карбонаты (известняки и доломиты), сера, глинистые и битуминозные компоненты. Они способны окрашивать исходный материал, в различные цвета. Содержание примесей в гипсе колеблется, в пределах – 1-25%.

Гипс имеет мягкую и вязкую структуру. Существует 3 вида гипса:

Применение гипса

Широко применяется в промышленности и строительстве, как строительный материал. В чистом виде применяют редко, в основном используют в качестве добавки, как связующее. Главнейшая область применения — устройство перегородок.
В ремонте используют, как основной отделочный или выравнивающий материал

Для выравнивания используют панели заводского изготовления, гипсовые камни, гипсокартонные листы.
Из гипса делают акустические плиты.
В различных вариантах его применяют для огнезащитных покрытий металлических конструкций.
Небольшое по объему, но важное направление использования гипса: декоративные архитектурные детали (лепнина) и скульптура.
Обожжённый гипс применяют для изготовления форм (например, для керамики) для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т.д.). Из него изготавливают прочные формы для заливки фигур.
В стоматологии используют для изготовлении слепков зубов.
В медицине для фиксации при переломах (медицинский гипс).

История применения гипса

Гипс является одним из древнейших минеральных вяжущих. В Малой Азии гипс использовали для декоративных целей за 9 тысяч лет до н.э. При археологических раскопках в Израиле находили полы, покрытые гипсом за 16 тысяч лет до н.э. Гипс был известен и в древнем Египте, его использовали при строительстве пирамид. Знания о производстве строительного гипса из Египта распространились на остров Крит, там во дворце царя Кноссоса многие наружные стены были возведены из гипсового камня. Швы в кладке были заполнены гипсовым раствором. Далее сведения о гипсе через Грецию пришли в Рим. Из Рима информация о гипсе распространилась в центральной и северной Европе. Особенно искусно применяли гипс во Франции. После вытеснения римлян из центральной Европы знания о производстве и применении гипса были утрачены во всех регионах севернее Альп.

И только с 11 столетия использование гипса вновь стало возрастать. Под влиянием монастырей распространилась технология, по которой пустоты внутри фахверковых зданий заполняли смесью гипса с сеном или конским волосом. В раннее средневековье в Германии, особенно в Тюрингии, было известно применение гипса для напольных стяжек, кладочных растворов, декоративных изделий и памятников. В Саксен-Анхальте сохранились остатки гипсовых полов ХI века.

Кладка и стяжки, выполненные в те давние времена, отличаются необыкновенной долговечностью. Их прочность сравнима с прочностью нормального бетона.

Особенность этих средневековых гипсовых растворов заключается в том, что вяжущие и наполнители состояли из идентичных материалов. В качестве наполнителей использовали гипсовый камень, измельченный до круглых зерен, не заостренных и непластинчатых. После твердения раствора образуется связанная структура, состоящая только из дигидрата сульфата кальция.

Еще одной особенностью средневековых растворов является высокая тонина помола гипса и экстремально низкая водопотребность. Соотношение воды к вяжущему составляет менее 0,4. Раствор содержит мало воздушных пор, его плотность примерно равна 2,0 г/см3. Более поздние гипсовые растворы производились с гораздо большей водопотребностью, поэтому их плотность и прочность значительно меньше.

Применение[править | править код]

Волокнистый гипс (селенит) используют для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.).

В «сыром» виде используется как удобрение и в целлюлозно-бумажной промышленности, в химической для получения красок, эмали, глазури. Гипс применяют, как вяжущий материал в строительном деле, в медицине. Также гипс применяется для создания декоративных элементов в классическом стиле (барельефы, карнизы и т. д.). Широкое применение в архитектуре гипс получил в Античной культуре.

Желтоватые и более плотные разновидности гипса являются хорошим поделочным материалом.

Производство строительного гипса

Сырье для строительного гипса

Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двуводного сульфата кальция (CaSO₄ • 2Н₂О) и различных механических примесей (глины и др.).

По ГОСТ 4013 — 82 гипсовый камень для производства гипсовых вяжущих веществ должен содержать:

І сорт	не менее	95 %	CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІІ сорт	не менее	90%	CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІІІ сорт	не менее	80%	CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІV сорт	не менее	70%	CaSO4 • 2H2O+ примеси

Примеси: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃.

В качестве сырья могут использоваться также гипсосодержащие промышленные отходы, например, фосфогипс, фторогипс, борогипс, — образующиеся при обработке кислотами соответствующего сырья, например

Все это указывает на то, что проблем с сырьем для гипсовых вяжущих нет.

Схемы дегидратации строительного гипса

В основе получения любого гипсового вяжущего лежит дегидратация сырьевых компонентов при термообработке. В зависимости от условий по мере увеличения температуры образуются различные продукты дегидратации.

Общая схема дегидратации двуводного сульфата кальция можно представить схематично:

На схеме приведены температуры переходов в лабораторных условиях; на практике, в условиях большого количества материала и флуктуации химического состава, для ускорения обжига приходится применять более высокие температуры.

В зависимости от температуры и условий обжига можно получить полуводный сульфат кальция (полугидрат) α

— и β -модификаций, α

— и β -растворимый ангидрит, нерастворимый ангидрит.

Сегодня общепризнанно, что образование α

— или β -модификаций полуводного гипса (по строению кристаллической решетки они подобны) зависит от условий тепловой обработки: α-полугидрат образуется при температуре 107-125 °С и выше при условии, что вода выделяется в капельно-жидком состоянии, для чего предусматривается автоклавная обработка; β -модификация полуводного гипса получается при нагревании до 100-160°С в открытых аппаратах (вращающихся печах или варочных котлах) при удалении воды в виде пара.

Высокопрочный α -полугидрат кристаллизуется в виде хорошо сформированных крупных прозрачных игл или призм; обычный строительный гипс — β-полугидрат — состоит из мельчайших плохо выраженных кристалликов, образующих агрегаты.

Этим обусловлены различные свойства продукта: β -полугидрат отличается более высокой водопотребностью, большей скоростью взаимодействия с водой, меньшей плотностью и прочностью получаемого гипсового камня. Несмотря на это, β -полугидрат существенно дешевле и составляет основную часть гипсовых вяжущих.

Для практических целей особое значение имеют условия получения модификаций полуводного сульфата кальция (полугидрата). Реакция дегидратации двуводного гипса с образованием полугидрата протекает с поглощением теплоты и имеет вид:

Эту реакцию часто записывают в несколько условном виде:

Заводской строительный гипс, обжигаемый при температурах более высоких, чем теоретически необходимые для образования полугидрата, содержит, кроме полуводного гипса, также растворимый и даже нерастворимый ангидрит, что сказывается на свойствах продукта. Растворимый ангидрит на воздухе поглощает влагу и превращается в полугидрат.

Следовательно, у несколько пережженного гипса при вылеживании качество повышается, тогда как примесь недожженного гипса при недостаточном обжиге представляет собой балласт и неблагоприятно влияет на механическую прочность затвердевшего вяжущего, а также на скорость схватывания.

Одновременное содержание в строительном гипсе растворимого ангидрита и сырого гипса вызывает весьма быстрое схватывание, так как первый быстро растворяется и переходит в двуводный гипс, а второй создает центры кристаллизации.

Промышленное получение гипсового вяжущего

Строительный гипс получают с применением варочных котлов, вращающихся печей и установок совмещенного помола и обжига. Наиболее распространено производство строительного гипса с применением варочных котлов.

Стадии производства:

• Дробление гипсового камня (щёковая и молотковая дробилка).
• Помол совмещенный с сушкой (шахтная мельница).
• Тепловая обработка при атмосферном давлении или в автоклаве (варка в гипсовом котле).
• Томление (вылёживание в бункере).
• Вторичный помол (шаровая мельница).