Виды гипсовых вяжущих в зависимости от тонкости помола

Водопотребность характеризуется отношением минимального количества воды, которое необходимо для получения теста требуемой консистенции и обозначается В/Г. Нормальная густота выражается величиной В/Г в процентах или долях единицы, которое придает гипсовому тесту, получаемому при затворении вяжущего водой, стандартную консистенцию, определяемую по растекаемости теста с помощью вискозиметра Суттарда. Диаметр лепешки из теста нормальной густоты должен быть в пределах 180±5 мм.

По стехиометрии для реакции CaSO₄ · 0,5H₂O + 1,5H₂O =
= CaSO₄ · 2H₂O необходимо 18,62% воды от массы полугидрата сульфата кальция. Практически для получения теста нормальной густоты из b - CaSO₄ · 0,5H₂O необходимо 50-70%, а из a - CaSO₄ · 0,5H₂O и ангидритового вяжущего вследствие более крупных кристаллов и поэтому меньшей удельной поверхности вяжущего - 30-40%. Избыточная вода (сверх стехиометрии) из твердеющего гипсового камня испаряется, поризуя его и тем самым снижая прочность.

Водостойкость гипсовых вяжущих характеризуется коэффициентом размягчения (K_р), представляющим собой отношение прочности образцов после выдержки их в воде (R_в) к прочности в сухом состоянии (R_с):

.

Величина находится для разных гипсовых вяжущих в довольно широких пределах от 0,2 до 0,9 и выше.

По водостойкости они подразделяются на:

- неводостойкие (НВ) - < 0,45;

- средней водостойкости (СВ) - 0,45 £ £ 0,6;

- повышенной водостойкости (ПВ) - 0,6 < £ 0,8;

- водостойкие (В) - > 0,8.

У затвердевшего гипсового камня пористая структура, сформированная удлиненными кристаллами CaSO₄ · 2H₂O, имеющими между собой точечные контакты. Именно они и растворяются в первую очередь в воде, ослабляя структурный каркас камня. Кроме того, вследствие повторного образования мелких кристаллов дигидрата сульфата кальция из образовавшегося пересыщенного раствора развивается локальное кристаллизационное давление, вызывающее напряжения и тем самым ослабляющее структуру.

Мономинеральные гипсовые вяжущие, состоящие преимущественно из b - CaSO₄ · 0,5H₂O и a - CaSO₄ · 0,5H₂O, являются воздушными неводостойкими вяжущими веществами (НГВ). Гипсоцементнопуццолановое ГЦПВ и композиционные гипсовые вяжущие КГВ относятся к классу водостойких гипсовых (ангидритовых) вяжущих и соответствуют ТУ 21-0284757–90.

Деформативность твердеющих гипсовых вяжущих обусловлена увеличением в объеме примерно на 0,05-0,15% полугидрата сульфата кальция при его переходе в CaSO₄ · 2H₂O. Более существенное увеличение в объеме (0,7-0,8%) обеспечивает растворимый ангидрит. Из этого вытекает, что гипсовые полугидратные вяжущие, содержащие растворимый ангидрит вследствие повышенной температуры на стадии их получения, будут при прочих равных условиях иметь более низкую прочность из-за протекания реакции гидратации ангидрита, сопровождающейся увеличением объема, а следовательно, и разупрочнением.

Высокопрочное гипсовое вяжущее при твердении обычно имеет расширение в пределах 0,2%. В процессе высыхания изделий наблюдается незначительная их усадка в диапазоне 0,05-0,1%.

Деформативность гипсовых вяжущих строго контролируется при изготовлении гипсовых форм в фарфорово-фаянсовой промышленности, получении оттисков в стоматологии.

Огнестойкость также является важным свойством материала, по которому оценивается его пригодность в строительстве. Наличие кристаллизационной воды в структуре затвердевшего гипсового камня требует при нагревании затраты теплоты на дегидратацию, а испаряющая вода блокирует доступ кислорода в зону горения.

Кроме того, образующаяся в ходе дегидратации еще более поризованная структура материала придает ему более высокое термическое сопротивление. Тем не мене этого недостаточно, и поэтому в ряде случаев, например, в сердечник гипсокартонных листов вводят специальные антипиреновые добавки, обеспечивающие им повышенную огнестойкость.

Вяжущие высшей категории качества должны удовлетворять дополнительным требованиям. Так, например, вяжущие для фарфорофаянсовой и керамической промышленности должны иметь марку не ниже Г-10. Другие регламентируемые показатели должны иметь более жесткие рамки по тонкости помола (остаток на сите 0,2 мм не более 0,5%), а содержание примесей, нерастворимых в соляной кислоте, не более 0,5%.

По ГОСТ 125-79 гипсовые вяжущие обозначаются следующим образом. Например, гипсовое вяжущее с прочностью 4,1 МПа
(41 кгс/см²) со сроками схватывания: начало - 4, конец - 12 мин и остатком на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм 8%, т. е. вяжущего марки Г-4, быстротвердеющего, среднего помола, маркируется так:
Г-4 А II ГОСТ 125-79.

Высокопрочное гипсовое вяжущее - супергипс, производимый по ТУ 21-31-42–81 и ТУ РБ 100354659.024-2001, должен обладать следующими свойствами (табл. 1.6).

Таблица 1.6