Для студентов обучающихся по специальности «Производство строительных изделий и конструкций»

Минеральные вяжущие вещества

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Гипсовое вяжущее можно получать различными способами. Их сущность состоит в том, что сырье (в виде мелкой щебенки или порошка) первоначально подвергают тепловой обработке, при которой из двуводного гипса выделяется кристаллизационная вода в капельножидком состоянии и он переходит в а-полугидрат, имеющий вид крупных плотных кристаллов. Затем полученный материал сушат в условиях, исключающих возможность гидратации полугидрата, после чего его измельчают.

Тепловая обработка двуводного гипса с получением а-полугидрата может осуществляться в автоклавах в среде насыщенного пара при давлении 0,15—0,3 МПа и в водных растворах некоторых солей при атмосферном давлении и 105—110СС.

Автоклавные способы, в свою очередь, разделяют на такие, при которых обезвоживание осуществляют в автоклаве, а сушку продукта-—в специальном аппарате или же обезвоживание и сушку проводят в одном аппарате. Кроме того, при одних способах в аппараты для обезвоживания гипса пар подают извне, а при других — пар образуется в аппарате испарением воды из гипса во время его нагревания  («самозапаривание» гипса).

По способу Ф. Т. Садовского и А. С. Шкляра, гипсовый камень в виде щебня с размером кусков 10—40 мм пропаривают и сушат в автоклаве-запарнике (демпфере). Он представляет собой вертикально установленный стальной резервуар высотой около 4 м и диаметром 2,2 м с герметически закрывающимися люками для загрузки и разгрузки щебенки.

В загруженный запарник первоначально подают насыщенный пар для тепловой обработки сырья под давлением 0,13 МПа при 124 °С в течение 5 ч. В это время из двуводного гипса выделяется вода в жидком состоянии, причем образуется полугидрат в виде хорошо оформленных крупных кристаллов. Вода, получающаяся при конденсации пара, а также выделяющаяся из двуводного гипса во время тепловой обработки отводится через специальное устройство. По окончании прогрева гипса давление пара снижается до атмосферного. Далее в запарник подаются горячие топочные газы для сушки полученного полугидрата при 120—140 °С в течение 3—Ь ч. Весь цикл обработки занимает 10—12 ч. Высушенный материал размалывают в шаровых мельницах. Недостаток способа — значительная продолжительность тепловой обработки и повышенный расход топлива.

Способ самозапаривания Б. Г. Скрамтаева и Г. Г. Булычева отличается от предыдущих тем, что предусматривает создание избыточного давления в запарниках в результате испарения из гипсового камня гигроскопической и части гидратной воды. Для этой цели были разработаны два типа самозапарников (вертикальный и вращающийся горизонтальный).

А. С. Разоренов и М. Т. Власова в 1940 г. показали возможность получения гипсовых изделий тепловой обработкой двуводного гипса в автоклавах. Двугидрат измельчают в порошок, смешивают с заполнителями и водой, из получаемой смеси формуют изделия, запариваемые в формах. При этом двугидрат переходит в полугидрат. После термообработки изделия извлекают из автоклава и они остывают в формах. В это время полугидрат связывается с водой, образуется двуводный гипс, что сопровождается твердением изделий.

По способу Г. Н. Богданович а-полугидрат получается варкой с перемешиванием водной суспензии порошка двуводного гипса в автоклаве под давлением 0,15— 0,3 МПа (отн.) в течение 1,5—2 ч. При этом в суспензию вводят ПАВ — ССБ (3% по массе двугидрата) или мылонафт (i^2,4%) для модификации кристаллов полугидрата. Полученная водная суспензия полугидрата с 5/Г=0,4...0,б после охлаждения до 100 °С из автоклава направляется на изготовление изделий. Этот способ отличается кратковременным циклом, исключением потерь сырья в виде отходов мелочи, а также сушки продукта, а часто и изделий.