ОТРИМАННЯ ВИСОКОВИПАЛЕНИХ ГІПСОВИХ ЗВ’ЯЗНИХ РЕЧОВИН

Високовипалені гіпсові зв’язні отримують випалом подрібненого гіпсового каменю в обертових печах з подальшим розмелюванням продукту випалу.

1.8.1. АНГІДРИТОВЕ ЗВ’ЯЗНЕ (ВИСОКОВИПАЛЕНИЙ ГІПСОВИЙ ЦЕМЕНТ)

Ангідритовим зв’язним називається повітряна зв’язна речовина, яка складається переважно з безводного сірчанокислого кальцію, який отримують випалом природного двоводного гіпсу в обертових чи шахтних печах при 600-700 ^оС з подальшим тонким розмелюванням продукту випалу разом з додатками каталізаторами (активаторами тверднення). Як активатори використовують вапно, а також сульфати лужних металів, випалений доломіт, основний гранульований доменний шлак, золу, портландцемент. Ангідритове зв’язне можна також виготовляти з природного ангідриту, який без попереднього випалу розмелюють з додатками каталізаторами. Проте властивості цього зв’язного дещо гірші, ніж у штучно випаленого ангідриту.

Роль активаторів тверднення (каталізаторів) полягає в тому, що вони збільшують розчинність безводного сульфату кальцію і створюють умови для його гідратації та кристалізації з розчину двоводного гіпсу. Наприклад, сульфат натрію взаємодіє з ангідритом за схемою:

CaSO₄ + Na₂SO₄ +H₂O → [Na₂SO_4*mCaSO_4*2H₂O] → Na₂SO₄ + CaSO_4*2H₂O

При цьому на поверхні ангідриту спочатку утворюється комплексна сполука [Na₂SO_4*mCaSO_4*2H₂O], яка в подальшому розкладається з виділенням двоводного гіпсу.

Додатки активатори вводять в ангідритове зв’язне при розмелюванні в кількості 1-8 %. Сульфати можуть вводити в склад ангідритового зв’язного також разом з водою замішування.

Ангідритове зв’язне на противагу гіпсовому зв’язному не є швидкотужавіючою зв’язною речовиною. Початок його тужавіння не раніше 30 хв, а кінець - не пізніше 24 год від початку замішування. При твердненні об’єм ангідритового зв’язного практично не збільшується. Для отримання цементного тіста нормальної густоти до ангідритового зв’язного додають 30-40% води, тому його пористість після твердніння менша від пористості будівельного гіпсу і складає 30-35 %. Тонина розмелювання цементу визначається залишком на ситі № 008 не більше 15 %.

Марку ангідритового зв’язного визначають за міцністю на стиск у віці 28 діб на зразках з розчинів жорсткої консистенції складу 1:3 (зв’язне : пісок). Випускають чотири марки ангідритового зв’язного: 5, 10, 15, 20 (МПа).

Ангідритове зв’язне використовують для виготовлення безшовних самоналивних підлог, як підстилочний шар під лінолеум, для приготування легких бетонів, штучного мармуру, для архітектурних і декоративно-оздоблювальних робіт.

1.8.2. ВИСОКОВИПАЛЕНИЙ ГІПС (ЕСТРІХ ГІПС)

Високовипалюваним гіпсом (естріх-гіпсом) називають повітряну зв’язну речовину, яку отримують випалом в шахтних (рідше обертових) печах природного двоводного гіпсу або природного ангідриту при температурі 800-1000 ^оС з подальшим його розмелюванням. Під час випалу невелика частина двогідрату повністю розкладається з утворенням вільного оксиду кальцію (3-5 % СaO). Проте він зв’язується в основні сполуки сульфату кальцію типу mCaSO_4*nCaO. При замішуванні з водою СaO виконує роль каталізатора твердіння.

Властивості високовипалюваного гіпсу залежать від температури і тривалості випалу (кількості вільного CaO). Випалений продукт розмелюють до залишку на ситі № 02 не більше 5 %. Для отримання тіста нормальної густоти необхідно 30-35 % води, що обумовлює більшу міцність, щільність, водонепроникність і водостійкість виробів. Високовипалений гіпс повільно тужавіє. Початок його тужавіння не раніше 2 год від початку замішування. При твердінні високовипалений гіпс переходить в двоводний, а оксид кальцію в гідрооксид, який потім карбонізується до вуглекислого кальцію. Тужавіння високовипаленого гіпсу можна пришвидшити більш тонким розмелюванням чи введенням додатків NaHSO₄, галунів та деяких інших солей. В залежності від міцності на стиск, МПа, через 28 діб зразки високовипалюваного гіпсу з розчину пластичної консистенції (без піску) мають марки 10, 15, 20. При трамбуванні маси після її замішування міцність при стиску зростає майже на четвертину. Затвердлий високовипалюваний гіпс характеризується високим опором до стирання.

Високовипалений гіпс використовують для настеляння безшовних тепло- і звукоізоляційних підлог, виготовлення підстилочного шару під лінолеум, мурувальних тинькувальних розчинів, штучного мармуру та інших будівельних виробів. Вироби з нього мають високу морозостійкість, підвищену водостійкість і меншу схильність до пластичних деформацій.