Свойства гипсовых вяжущих

8.1. Свойства низкообжиговых вяжущих

Тонкость помола. Взависимости отстепени измельчения различают вяжущие грубого, среднего и тонкого помола (табл.)

Таблица

ВидаВид вяжущего	Индекс степени помола	Остаток на сите № 02 не более, % по массе
Грубого помола	I
Среднего помола	II
Тонкого помола	III

Водопотребность. Для протекания реакции гидратации полуводного гипса требуется лишь 18,6 % воды. Для получения пластичного гипсового теста необходимо значительно большее количество воды: для гипса α-полугидрата 35…40 %, для гипса β-полугидрата – 60…80 %. Избыточная вода остаётся в затвердевшем материале, в дальнейшем испаряется, обусловливая высокую пористость гипсового камня (50…60 %). Чем ниже водопотребность вяжущего, тем плотнее и прочнее изделие на его основе.

Сроки схватывния представлены в табл.

Таблица

Вид вяжущего	Индекс сроков схваты­вания	Сроки схватывания, мин
начало не ранее	конец не позднее
Быстротвердеющие Нормальнотвердеющие Медленнотвердеющие	А Б В		не нормиру­ется

Низкообжиговые гипсовые вяжущие, как правило, схватываются уже через 5…15 мин. При этом увеличение тонкости помола, а также повышение температуры значительно сокращают сроки схватывания и дальнейшее твердение, но одновременно увеличивается водопотребность. Короткие сроки схватывания гипса неудобны в технологическом процессе. Поэтому в состав гипса могут вводиться специальные добавки – замедлители схватывания. Обычно ими являются поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые, адсорбируясь на частичках полугидрата, образуют защитные плёнки, и замедляют взаимодействие вяжущего с водой. Замедлителями схватывания гипсовых вяжущих могут также служить неорганические вещества: бура, борная кислота, фосфат натрия и др.

В ряде случаев, наоборот, надо ускорить схватывание, например, для быстрого извлечения изделий из формы. Для этого используют добавки – ускорители схватывания – двуводный гипс, поваренную соль, серную кислоту и др.

Прочность. Прочность гипсовых вяжущих определяется при испытании на изгиб образцов-балочек размером 40х40х160 мм и их половинок на сжатие в возрасте 2 ч, приготовленных из теста нормальной гус­тоты. Все низкообжиговые гипсовые вяжущие делятся по прочности на 12 марок от Г2 до Г25 (табл.).

Таблица 4

Марка вяжущего	Предел прочности образцов-балочек в возрасте 2 ч, МПа, не менее
при сжатии	при изгибе
Г-2		1,2
Г-3		1,8
Г-4		2,0
Г-5		2,5
Г-6		3,0
Г-7		3,5
Г-10		5,0
Г-13		5,5
Г-16		6,0
Г-19		6,5
Г-22		7,0
Г-25		8,0

Схватывание и твердение низкообжиговых вяжущих происходит быстро. Примерно через 1,5 ч кристаллизация заканчивается. Поэтому прочность гипса по стандарту определяется через 2 ч с момента изготовления образцов. Строительный гипс по прочности относится к маркам Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7.

После 2 ч твердения прочность гипса увеличивается, но не за счет химических процессов, а за счет испарения лишней, не вступившей в реакцию воды. Затвердевшее изделие на гипсовом (воздушном) вяжущем состоит из обладающего достаточно большой растворимостью СаS0₄·2Н₂О, и поэтому оставшаяся вода (порядка 23…50%) ослабляет гипсовый камень. После высушивания гипсовых образцов и изделий (температура сушки не должна превышать 65^оС) их прочность возрастает в 2…2,5 раза.

Оъёмные изменения. Гипсовые вяжущие твердеют с некоторым увеличением объёма (до 1%). Это объясняется ростом кристаллов двуводного гипса и увеличением объема пор тем, что двуводный гипс кристаллизуется с увеличением объёма. Это свойство гипса используется при отливке изделий в формах: гипсовое тесто хорошо заполняет все детали форм. Благодаря этому свойству гипс можно применять без заполнителей; он не дает усадки, хорошо заполняет трещины.

8.2. Свойства выкообжиговых вяжущих

Тонкость помола. Максимальный остаток на сите № 008 должен быть не более 15 %.

Водопотребность. Высокообжиговые гипсовые вяжущие обладают меньшей водопотребностью, чем низкообжиговые: у ангидритового вяжущего -30…40%, у эстрих-гипса – 25…35 %. Они имеет более плотную структуру и, соответственно, большую прочность. Изделия из эстрих-гипса отличаются высокой морозостойкостью, повышенной водостойкостью и меньшей склонностью к пластическим деформациям, поэтому иногда его называют «гидравлическим» гипсом.

Сроки схватывания. Высокообжиговые гипсовые вяжущие относятся к медленно схватывающимся: ангидритовое вяжущее - начало схватывания не ранее 30 мин и конец – не позднее24 ч; высокообжиговый гипс – начало схватывания – не ранее 2 ч и конец схватывания - не нормирован, но обычно вяжущее полностью схватывется через 12…36 ч.

Прочность. У высокообжиговых вяжущих свои методы оценки. Марку ангидритового вяжущего определяют по прочности при сжатии в возрасте 28 сут в образцах из растворов жёсткой консистенции состава 1:3 (вяжущее: стандартный песок). Предусмотрен выпуск четырёх марок вяжущего – 5, 10, 125 и 25 (МПа).

Выпускаемый высокообжиговый гипс имеет марки 10, 15 и 20 (МПа) по прочности при сжатии через 28 сут твердения образцов-кубов из раствора пластичной консистенции 1:0 (без песка). Затвердевший высокопрочный гипс отличается повышенным сопротивлением истиранию.

8.3. Другие виды гипсовых вяжущих

Наряду с гипсовыми вяжущими общестроительного назначения выпускают гипс для фарфорофаянсовой и керамической промышленности. Он имеет сроки схватывания, установленные для нормально твердеющего гипса (см. табл.), а остаток на сите с ячейками размером в свету 0, 2 мм (№ 1 %. К этим вяжущим предъявляются и особые требования: объёмное расширение – не более 0,15 %, содержание нерастворимых в соляной кислоте примесей – не более 1 %, водопоглощение – не менее 30 %.

Ограничивают применение гипсовых вяжущих невысокая пластичность и водоудерживающая способность растворов. Для повышения пластичности гипса вводят известь (от 30 до 50 %), в результате получается гипсоизвестковое вяжущее. Водостойкость может быть повышена за счёт введения в гипс активных минеральных добавок, например, доменных гранулированных шлаков или зол ТЭЦ.

Особенно широкое распространение получило гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ). Его получают путём тщательного смешения низкообжиговых гипсовых вяжущих, портландцемента и активной минеральной добавки. В зависимости от активности компонентов их содержание (5 по массе) в ГЦПВ колеблется в пределах: гипсовое вяжущее – 50…60 %, портландцемент – 20…25 %, активные минеральные добавки – 15…25 %. На гипсовых заводах с варочными котлами портландцемент и активные минеральные добавки можно водить непосредственно в котёл за несколькоминут до окончания варки гипса.

Начало схватывания ГЦПВ должно наступать не ранее чем через 4 мин, а конец – не позднее 20 мин после начала затворения. Через 2…3 ч после изготовления прочность бетона на ГЦПВ достигает 30…40 % от марочной прочности. Марка ГЦПВ определяется по прочности половинок образцов-балочек размером 4х4х16 см, твердевших 7 сут во влажных условиях, а затем высушенных до постоянной массы, с учётом прочности при изгибе. Марки 100, 150, 200, 250 и 300 (кгс/см2). При тепловлажностной обработке при 70…80^ОС можно обеспечить бетонам прочность в пределах 70…90 % марочной прочности в течение 5…6 с.

Основное преимущество всех смешанных гипсовых вяжущих - это повышенная водостойкость по сравнению с исходным гипсовым. Изделия из них во влажном состоянии обладают во много раз меньшими объёмным расширением и ползучестью.

Дата добавления: 2014-11-29