A gipsz építési és egyéb anyagokat a nemzetgazdaság különböző ágazataiban használják fel. Sokáig nem leptek meg senkit. De kevesen gondolnak bele, mi is valójában a gipsz kötőanyag, mi szolgál alapanyagul és hogyan nyerik. De minden építőanyag (vakolat, falazóhabarcs, vakolatlap) és egyéb alkatrész előállításához először elő kell készítenie az alapanyagokat. Hiszen a kész anyag tulajdonságai nagymértékben függenek a felhasznált alapanyagok minőségétől.
Koncepció és kompozíció
A gipsz kötőanyag egy légies anyag, amely többnyire gipsz-dihidrátból áll. A gipsz összetételét természetes anhidrid és bizonyos ipari hulladékok is kiegészítik, köztük a kalcium-szulfid.
Ugyanebbe a csoportba tartoznak a kombinált anyagok is. Ide tartozik a félvizes gipsz, mész, kohósalak, cement.
A gyártás nyersanyagai szulfátokat tartalmazó kőzetek. GOST meghatározott,hogy a gipsz kötőanyag gyártásához csak gipszkő (amely megfelel a GOST 4013 minden rá vonatkozó követelményének) vagy foszfogipsz használható, amely megfelel a szabályozási dokumentumok követelményeinek is.
Gipsz kötőanyagok jellemzői
A gipszhabarcsot addig kell használni, amíg teljesen megkeményedik. Nem keverheti, miután a kristályosodási folyamat már elkezdődött. A keverés hatására a vázkristályok között kialakuló kötések megsemmisülnek. Emiatt a habarcs elveszti fanyar erejét.
A gipsz termékek nem vízállóak. Az anyaggyártók azonban megtalálták a kiutat ebből a helyzetből. A tudósok megállapították, hogy a gipsz kötőanyagok különféle hozzáadása növelheti ezt a számot. Ezért különféle anyagokat adnak az anyag összetételéhez: mész, zúzott kohósalak, karbamidgyanták, szerves folyadékok, amelyek szilíciumot is tartalmaznak.
A gipszanyagok használata nem igényel további töltőanyagok alkalmazását. Nem zsugorodnak, a kezelt felületen nem jelennek meg repedések. Ezzel szemben a gipsz kötőanyagok térfogata megnövekszik a teljes keményedés után. Bizonyos helyzetekben fűrészport, tüzet, habkövet, duzzasztott agyagot és egyéb anyagokat adnak hozzá.
Egy másik jellemző: a gipszanyagok felgyorsítják a vasfémek (szögek, betonacél, huzal stb.) korróziós folyamatát. Ez a folyamat még gyorsabb nedves körülmények között.
A gipsz kötőanyag gyorsan felszívja a nedvességet és elveszíti aktivitását. Ezért a tárolás során ésa szállításnak meg kell felelnie bizonyos szabályoknak. Az anyag csak száraz helyen tárolható. Még ezzel a szabállyal is, három hónapos tárolás után az anyag körülbelül harminc százalékát veszíti aktivitásának. Az anyagot ömlesztve vagy konténerekbe csomagolva szállítják. Fontos, hogy védje a törmeléktől és a nedvességtől.
Gyártás
A következő folyamatokat kell végrehajtani ehhez a folyamathoz:
- természetes gipszanyag aprítása;
- alapanyagok szárítása;
- hőmérséklet hatása.
A gipszkövet a bunkerbe táplálják, ahonnan a zúzóba kerül. Ott darabokra zúzzák, amelyek mérete nem haladja meg a négy centimétert. Aprítás után az anyagot a felvonón keresztül az adagológaratba juttatják. Onnan egyenlő részben a malomba kerül. Ott megszárítják és kisebb frakcióra zúzzák. A szárítás ebben a szakaszban szükséges az anyag aprítási folyamatának felgyorsítása és megkönnyítése érdekében.
A malomban a port kilencven fokra hevítik. Ebben az állapotban a gipszkazánba szállítják. Ott történik a víz felszabadulása az anyagból az égetési folyamat során. Ez a folyamat alacsony hőmérséklettel kezdődik (körülbelül nyolcvan fok). De a víz az anyagból a legjobban száztíz-száznyolcvan fokos hőmérséklet-tartományban távolítható el.
A teljes hőmérsékleti kezelési folyamat két szakaszból áll. Először az anyagot három órán át az emésztőben tartják. Ott eltávolítják a vizet és a gipsz-dihidrátotfélig vízivé válik. Ez idő alatt a gipszet keverjük a melegítés egyenletessége érdekében. A megadott idő letelte után az anyagot felmelegített állapotban az úgynevezett lankadó bunkerbe küldik. Már nem melegszik fel. De magának az anyagnak a magas hőmérséklete miatt a kiszáradás folyamata ott folytatódik. Ez még vagy negyven percig tart. Ezt követően a kötőanyagokat késznek tekintik. És elküldik a késztermékek raktárába.
Anyag kikeményedése
A gipsz kötőanyagok megkeményednek, ha a port vízzel keverik. Ilyenkor képlékeny massza képződik, amely néhány percen belül megkeményedik. Kémiai szempontból van egy folyamat, ami az ellenkezője annak, ami a gyártási folyamatban történt. Csak sokkal gyorsabban történik. Vagyis a félvizes gipsz megköti a vizet, aminek eredményeként dihidrát gipszanyag képződik. Ez az egész folyamat három szakaszra osztható.
Első lépésben a félvizes gipszanyagot vízben oldjuk, így telített gipsz-dihidrát oldatot kapunk. A dihidrátnak magas az oldhatósági indexe. Ennek köszönhetően az oldat túltelítési folyamata nagyon gyorsan megy végbe. Ennek eredményeként - csapadék, amely a dihidrát. Ezek a kivált részecskék összetapadnak, és ezzel megkezdődik a kötési folyamat.
A következő lépés a kristályosítás. Az anyag különálló kristályai növekedésük során elkezdenek összekapcsolódni, és erős keretet alkotnak. A száradás (a nedvesség eltávolítása) során a kristályok közötti kötések létrejönnekerősebb.
Beállítási sebesség módosítása
A beállítási folyamat szükség szerint gyorsítható, vagy éppen ellenkezőleg, lelassítható. Ezt a gipsz kötőanyagaihoz hozzáadott adalékanyagok segítségével teszik.
A kötődési folyamatot felgyorsító adalékanyagok típusai:
anyagok, amelyek növelik a hemihidrát oldhatóságát: nátrium- vagy kálium-szulfát, konyhasó és mások;
anyagok, amelyek a reakcióban a kristályosodás központját képezik: foszforsavas sók, zúzott természetes gipsz és így tovább
A leggyakrabban használt zúzott gipszkő. A részecskéi kristályosodási központként szolgálnak, amely körül a kristály a jövőben növekedni fog. A nagyobb hatékonyságot a "másodlagos" gipsz jellemzi. Gipsz alatt értjük, amely már átmegy a kalcium-szulfid megkötésének és megkeményedésének szakaszában. A törött és zúzott termékek ennek a típusnak tulajdoníthatók.
A következő anyagok lassítják a kötési folyamatot:
a tészta plaszticitásának növelése: faragasztó vizes oldata, tűlevelű infúzió, mész-ragasztó emulzió, LST és így tovább;
A kristálynövekedést megakadályozza az a film, amely a félvizes gipszszemcséken olyan anyagok hatására képződik, mint a bórax, ammónia, keratin-retarder, alkálifém-foszfátok és -borátok, lila alkohol és mások
Érdemes megjegyezni, hogy a folyamatot gyorsító adalékanyagok bevezetése hátrányosan befolyásolja a gipsz szilárdságát. Ezért óvatosan kell őket használni, és kis mennyiségben kell hozzáadni.
Idő beállítása(keményedés) nagymértékben függ az alapanyag minőségétől, a tárolás idejétől és körülményeitől, attól a hőmérséklettől, amelyen az anyag vízzel való keverésének folyamata, sőt az oldat keverési idejétől is.
A túl rövid kötési időt általában az anyagban lévő dihidrát részecskék okozzák, amelyek az égetés után is ott maradtak. A kötési idő is megnő, ha a gipszanyagot körülbelül negyvenöt fokra hevítik. Ha az anyag hőmérsékletét még tovább növeljük, akkor a folyamat éppen ellenkezőleg, lelassul. A gipszkeverék hosszan tartó keverése felgyorsítja a kötődési folyamatot.
Elmélet és gyakorlat közötti különbségek
A keményedési folyamat sajátossága, hogy a gipsz, a többi kötőanyagtól eltérően, megnövekszik a térfogata az edzés során (akár egy százalékig). Emiatt egy félvizes anyag hidratálásához körülbelül négyszer több vízre van szükség, mint az elméletben kellene. Elméletileg a víz az anyag körülbelül 18,6 tömeg%-át igényli. A gyakorlatban vizet vesznek fel, hogy normál sűrűségű oldatot kapjanak legfeljebb hetven százalékos mennyiségben. Az anyag vízigényének meghatározásához a víz térfogatát magának az anyagnak a tömegének százalékában határozzuk meg, amelyet hozzá kell adni ahhoz, hogy normál sűrűségű oldatot kapjunk (180+5 milliméter átmérőjű pogácsa).
További különbség a gyakorlatban, hogy ha szárítás közben eltávolítják a felesleges vizet, pórusok képződnek az anyagban. Emiatt a gipszkő veszít erejéből. Szüntesse meg ezt a pillanatot további szárítással. A gipsztermékeket legfeljebb magasabb hőmérsékleten szárítjákhetven fok. Ha még tovább növeli a hőmérsékletet, akkor megindul az anyag kiszáradási reakciója.
A hőmérséklet hatása a keletkező anyagra
A gipsz kötőanyag előállításához a gipszkövet magas hőmérsékletnek kell kitenni. Ennek a hőmérsékletnek az értékétől függően a gipszanyag kétféle lehet:
Alacsony égetésű, melynek előállításához az alapanyagok feldolgozása százhúsz-száznyolcvan fokos hőmérséklet hatására történik. Az alapanyag ebben az esetben leggyakrabban félvizes gipsz. Ennek az anyagnak a fő különbsége a nagy megszilárdulási sebesség
Magas égésű (anhidrit), amelyek magas hőmérséklet hatására (kétszáz fok felett) keletkeznek. Az ilyen anyagokat tovább keményíti. A beállítás is tovább tart
E csoportok mindegyike több különböző anyagot tartalmaz.
Az alacsony égetésű iratgyűjtők típusai
Az ebbe a kategóriába tartozó gipsz kötőanyag a következő anyagokat tartalmazza:
Építőgipsz. Gyártásához ki kell választani a megfelelő alapanyagokat. Építési munkákhoz gipsz gyártása megengedett nyersanyagként ötödik és magasabb minőségű kötőanyag felhasználásával, amelynek egyenlege a szitán legfeljebb tizenkét százalék. Építőipari termékek gyártásához a második-hetedik osztályba tartozó kötőanyag alkalmas, függetlenül a kötési időtől és az őrlés mértékétől. A dekorációs elemek azonos típusú anyagokból készülnek. A durva őrlőanyagok kivételével éslassan megragadva. A gipszvakolat keverékek 2-25 osztályú anyagokból készülnek, kivéve a durva csiszolással és gyorsan keményedő kötőanyagot
A nagy szilárdságú gipszet számos minőség valamelyikével jellemezhető (200-tól 500-ig terjedő indexekkel). Ennek az anyagnak a szilárdsága körülbelül 15-25 MPa, ami sokkal magasabb, mint a többi típusé
A formázóvakolat nagy fokú vízigényű és nagy szilárdságú edzett állapotban. Gipsz termékek készülnek belőle: kerámia formák, porcelán-fajansz elemek stb
Anhidrit anyagok
Ez a faj viszont két anyagot képez:
hétszáz fokos hőmérsékleten történő feldolgozással nyert anhidritcement;
Estrich-gipsz, 900 fok feletti kalcium-szulfát hatására keletkezik
Az anhidrit gipsz összetétele: 2-5 százalék mész, szulfát és vitriol (réz vagy vas) keveréke legfeljebb 1 százalékig, 3-8 százalék dolomit, tíz-tizenöt százalék nagyolvasztó salak.
Az anhidrit cement lassan kötődik (harminc perctől egy napig). Szilárdságtól függően a következő fokozatokra osztható: M50, M100, M 150, M200. Az ilyen típusú cementet széles körben használják az építőiparban. Ezt használják:
ragasztó-, vakolat- vagy falazóhabarcs gyártása;
betongyártás;
dísztárgyak gyártása;
hőszigetelés gyártásaanyagok
Az Estrich gipsz a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
- Lassú felfogás.
- Erősség akár húsz megapascal.
- Alacsony hővezető képesség.
- Jó hangszigetelés.
- Nedvességnek ellenálló.
- Fagyálló.
- Kissé deformálódott.
Ezek a fő, de korántsem minden előnyei, amelyekkel az estrich gipsz rendelkezik. Alkalmazása ezeken a mutatókon alapul. Falvakoláshoz, műmárványgyártáshoz, mozaikpadlóhoz stb. használják.
A kötőanyag felosztása típusokra
A gipsz kötőanyagok tulajdonságai lehetővé teszik, hogy több csoportba soroljuk őket. Ehhez többféle besorolást használnak.
A következő csoportokat különböztetjük meg a beállítási idő szerint:
„A” csoport. Gyorsan kötődő összehúzó anyagokat tartalmaz. Ez két-tizenöt percig tart
„B” csoport. Ennek a csoportnak a kötőanyagai hat-harminc perc alatt megragadnak. Ezeket normál beállító ágenseknek nevezik
A "B" csoport, amely lassan kötődő kötőanyagokat tartalmaz. A beállítás több mint húsz percet vesz igénybe. A felső határ nincs szabványosítva
Az őrlés finomságát a szitán maradó részecskék határozzák meg. Ez annak köszönhető, hogy a gipsz kötőanyagok mindig 0,2 mm-es lyukbőségű szitán maradnak. A GOST a következő csoportokat jelzi:
A durva őrlés vagy az első csoport azt jelzi, hogy az anyag legfeljebb huszonhárom százaléka marad a szitán
Közepes őrlés(második csoport), ha a kötőanyag legfeljebb tizennégy százaléka maradt a szitán
A finom őrlés (harmadik csoport) azt jelzi, hogy az anyag maradéka a szitán nem haladja meg a két százalékot
Az anyagot hajlító- és nyomószilárdság szempontjából tesztelték. Ehhez gipszhabarcsból 40 x 40 x 160 mm méretű rudakat készítenek. Két órával a gyártás után, amikor a kristályosodási és hidratációs folyamatok befejeződnek, megkezdődnek a tesztek. A gipsz kötőanyagok (GOST 125-79) szilárdságuk szerint tizenkét fokozatra oszthatók. Kettőtől huszonötig terjedő indexekkel rendelkeznek. A szakítószilárdság értékét az osztályoktól függően speciális táblázatokban gyűjtjük össze. Még magában a GOST-ban is látható.
Az anyag főbb paraméterei és típusai a címkézésről felismerhetők. Valahogy így néz ki: G-6-A-11. Ez a felirat a következőt jelenti:
- G- gipsz kötőanyag.
- 6 – anyagminőség (azt jelenti, hogy a szilárdság több mint hat megapascal).
- A - a típust a kötési idő alapján határozza meg (vagyis gyorsszilárdulás).
- 11 - az őrlés mértékét jelzi (ebben az esetben közepes).
Gipsz anyagok felhasználási területe
A gipsz kötőanyagok technológiája lehetővé teszi a különböző területeken történő felhasználásra alkalmas anyagok előállítását. A gipszet leginkább az építőiparban használják. Alkalmazásának mértéke összevethető a cement felhasználásával. A gipsz kötőanyagnak van néhány előnye ugyanazzal a cementtel szemben. Például a gyártása majdnem kevesebb üzemanyagot használ felnégyszer. Higiénikus, tűzálló, harminc és hatvan százalék közötti porozitású, alacsony sűrűségű (akár másfél ezer kilogramm köbméterenként). Ezek a jellemzők határozták meg az anyag terjedelmét.
A gipszet széles körben használják vakoláshoz. Alkalmazása nem függ az anyag minőségétől. Finom és közepesen őrlő részecskéket tartalmazó kötőanyagot használnak, amely normálisan és lassan kötődik. A mészkőhöz és a homokvakolathoz gipszet adnak. Ez javítja az oldat szilárdságát szárítás után. És a felületen lévő vakolatréteg sima és könnyű lesz, amely alkalmas a további befejezésre.
A G-2-től G-7-ig terjedő osztályú gipszanyagokat válaszfalak, úgynevezett száraz vakolatlapok és egyéb gipszbeton termékek gyártásához használják. Hozzáadják az oldatokhoz, hogy belső munkákhoz kompozíciókat kapjanak.
A kerámia, porcelán és fajansz termékek és alkatrészek G-5-től G-25-ig terjedő kötőanyag hozzáadásával készülnek. A kötőanyagnak a normál kötésű és finomra őrölt anyagok kategóriájába kell tartoznia.
A gipsz kötőanyagot habarcs készítésére használják, amelyet ablakok, ajtók, válaszfalak tömítésére használnak. Erre a célra az alacsonyabb minőségű anyagok alkalmasak.
Mint látható, a gipsz kötőanyag tulajdonságai lehetővé teszik az anyag különféle célokra és különböző tevékenységi területeken történő felhasználását. Tartós, fagyálló,higiénikus, környezetbarát, tűzálló anyag. Minőségi jellemzőit egy bizonyos anyagcsoporthoz való tartozás határozza meg egy adott alapon.
