|
Современная отделка помещений с использованием комплектных систем КНАУФ
Гипс
Гипс - это древний строительный материал, обладающий рядом свойств, которые в настоящее время привлекают все большее внимание строителей и архитекторов.
В качестве сырья для производства различных строительных материалов на основе гипса используются гипсовые вяжущие вещества. Они производятся из природного двуводного гипса CaSO ·2H O, называемого гипсовым камнем, природного ангидрита CaSO и некоторых отходов промышленности, содержащих двуводный или безводный CaSO .
Природный гипс
Природный гипс - порода осадочного происхождения, имеющая различные модификации. Его разновидности: плотный мелкозернистый гипс с сахаровидным изломом или крупнозернистый с беспорядочно расположенными кристаллами (алебастр); волокнистая порода из нитевидных кристаллов с шелковидным отливом (селенит) и пластинчатый гипс с прозрачными кристаллами слоистой структуры (гипсовый шпат). Окраска гипса зависит от наличия примесей, в частности оксида железа.
Исходный продукт - двуводный гидрат сульфата кальция CaSO ·2H O - имеет следующие характеристики:
|
Плотность гипсового камня, кг/м
|
2200-2400
|
|
Насыпная плотность камня, кг/м
|
1300-1600
|
|
Влажность, %
|
3-5
|
|
Твердость по шкале Маоса
|
2
|
|
Растворимость гипса в воде в пересчете на CaSO , г/л,
|
|
|
при: 18 °С
|
0,2
|
|
40 °С
|
0,21
|
|
100 °С
|
0,17
|
|
Теплопроводность в интервале 16-46 °С, Вт/(м·К)
|
0,43
|
|
Содержание CaSO ·2H O в гипсовом камне, %, для сортов:
|
|
|
I
|
не менее 95
|
|
II
|
90
|
|
III
|
80
|
|
IV
|
70
|
Ангидрит
Ангидрит - безводный сульфат кальция CaSO - встречается в природе значительно реже, часто он сопутствует месторождениям гипса. Ангидрит более плотен и прочен, чем гипс. Плотность ангидрита 2900-3100 кг/м .
Гипсовые вяжущие вещества в зависимости от температуры тепловой обработки сырья разделяют на две группы: низкообжиговые (до 250 °С) и высокообжиговые (свыше 450 °С). К низкообжиговым вяжущим относят строительный и выскокопрочный гипс. Последний получают в автоклавах при фиксированных значениях температуры и давления (свыше 124 °С, 1,3 ати).
Схема термических превращений различных модификаций гипса приведена ниже.
Двуводный сернокислый кальцийCaSO ·2H O
Основа производства гипсовых вяжущих - дегидратация двуводного гипса по приведенной схеме. При дегидратации путем нагревания двуводного гипса в открытых аппаратах окружающей средой является воздух со сравнительно низкой относительной влажностью. Вода выделяется из гипса в виде пара. При дегидратации гипса в закрытых аппаратах при повышенном давлении вода из гипса выделяется в капельно-жидком состоянии. Медленное обезвоживание гипса начинается уже при 65 °C.
Применительно к - и -полугидратам, - и -обезвоженным полугидратам и растворимым ангидритам термин модификация гипса является условным. Различия между ними обусловлены энергетическим состоянием, связанным с микроструктурой и размером поверхности частичек этих веществ, приведены в табл.2.1.
Таблица 2.1. Свойства модификаций полуводного гипса
|
Показатель
|
-модификация
|
-модификация
|
|
Температура образования, °C
|
115
|
107
|
|
Температура дегидратации, °C
|
200-210
|
170-180
|
|
Плотность, г/см
|
2,72-2,73
|
2,62-2,68
|
|
Показатели светопреломления:
|
|
|
|

|
1,583
|
1,556
|
|

|
1,559
|
1,55
|
|
Скорость гидратации, мин
|
17-20
|
7-12
|
|
Теплота гидратации, Дж/моль
|
17200
|
19300
|
|
Водогипсовое отношение, %
|
40-45
|
60-65
|
На предприятиях КНАУФ налажено производство различных гипсовых вяжущих, которые в зависимости от свойств являются основой для изготовления большого ассортимента гипсовых материалов и изделий.
В связи с большей плотностью кристаллов -полугидрата по сравнению с кристаллами -полугидрата первые медленнее гидратируются, о чем можно судить по их меньшей растворимости в воде и пониженному тепловыделению при гидратации. Затвердевший после затворения водой -полугидрат вследствие меньшей водопотребности и пониженной пористости обладает более высокой прочностью. Поэтому высокопрочные гипсы состоят в основном из -полугидрата.
Гипсовые вяжущие на российских предприятиях КНАУФ производят в соответствии с требованиями ГОСТ 125-79 Вяжущие гипсовые. Технические условия, но они также отвечают и требованиям немецкого DIN 1168 Bangipse.
Марка вяжущего определяется пределом прочности при сжатии образцов в возрасте 2 ч, приготовленных из теста нормальной густоты. Соотношения между марками гипсового вяжущего и прочностью при сжатии и изгибе приведены в табл.2.2.
Таблица 2.2. Соотношения между марками гипсового вяжущего и прочностью при сжатии и изгибе
|
Характеристика
|
Марка гипсового вяжущего
|
|
|
Г-2
|
Г-3
|
Г-4
|
Г-5
|
Г-6
|
Г-7
|
Г-10
|
Г-13
|
Г-16
|
Г-19
|
Г-22
|
Г-25
|
|
Предел прочности, МПа
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при сжатии
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
10
|
13
|
16
|
19
|
22
|
25
|
|
при изгибе
|
1,2
|
1,8
|
2
|
2,5
|
3
|
3,5
|
4,5
|
5,5
|
6
|
6,7
|
7
|
8
|
По срокам схватывания различают следующие виды вяжущих: быстротвердеющее - начало схватывания не ранее 2 мин, конец - не позднее 15 мин; нормальнотвердеющее - начало схватывания не ранее 6 мин, конец - не позднее 30 мин; медленнотвердеющее - начало схватывания не ранее 20 мин, конец - не нормируется. В зависимости от помола вяжущие делятся на грубые, средние и мелкие и характеризуются остатком на сите N 02, соответственно, 23, 14 и 2%.
В зависимости от конкретной области применения гипсовых вяжущих к ним могут предъявляться дополнительные требования.
На российских предприятиях КНАУФ вяжущие марок Г-4-Г-7 применяют при производстве сухих штукатурных смесей Ротбанд и Гольдбанд, шпаклевочных смесей Фугенфюллер, Фугенфюллер-гидро, Фугенфюллер ГВ и других, клея Перлфикс, формовочных и медицинских гипсов, а также при изготовлении ГКЛ, ГВЛ, пазогребневых плит и др.
На некоторых предприятиях КНАУФ производят высокомарочные гипсы а-модификации, которые применяют при изготовлении высокопрочных шпаклевок, наиболее популярной из которых является Унифлот.
К высокообжиговым вяжущим, у которых температура обжига выше 450°С, относятся ангидритовые вяжущие и эстрихгипс.
Ангидритовое вяжущее
Ангидритовое вяжущее состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита, который получают обжигом гипса при 600-700 °С во вращающихся или шахтных печах с последующим измельчением продукта в тонкий порошок совместно с различными минеральными активизаторами твердения. Вместо искусственно полученного ангидрита может быть использован природный.
|
Истинная плотность ангидритового вяжущего, кг/м
|
2800-2900
|
|
Насыпная плотность камня, кг/м
|
|
|
в рыхлом состоянии
|
850-1100
|
|
в уплотненном состоянии
|
1200-1500
|
|
Водопотребность, %
|
30-35
|
|
Остаток на сите N 008, %
|
не более 15
|
|
Сроки схватывания:
|
|
|
начало, мин
|
не ранее 30
|
|
конец с момента затворения, ч
|
не позднее 24
|
Прочность при сжатии в 7-суточном возрасте смеси вяжущего с песком состава 1:3 для марок 50, 100, 150, 200 соответственно равна 2; 5; 7; 9 МПа. В отличие от низкообжиговых вяжущих ангидритовое вяжущее при твердении в объеме не увеличивается.
Ангидритовое вяжущее на предприятиях КНАУФ применяют для производства высокомарочных шпаклевочных и ремонтных смесей.
Эстрихгипс
Эстрихгипс - продукт, получаемый обжигом двуводного гипса или ангидрита в шахтных или вращающихся печах при 900-1000 °С с последующим измельчением. Он состоит в основном из безводного сульфата кальция и небольшого количества ускорителя твердения - оксида кальция, образующегося в результате термического разложения сульфата или карбоната кальция в обжиговом материале.
Эстрихгипс оптимального состава содержит, %: нерастворимого ангидрита 75-85; оксида кальция свободного или в составе водоразлагаемых основных сульфатов, силикатов, алюминатов и ферритов 2-4, полуводного гипса 8-15, что соответствует содержанию гидратной воды в продукте 0,5-0,9%; глинистых примесей не более 7-10, сернистого кальция не более 0,1.
|
Плотность эстрихгипса, кг/м
|
|
|
в рыхлом состоянии
|
900-1200
|
|
в уплотненном состоянии
|
1300-1700
|
|
Водопотребность, %
|
30-35
|
|
Остаток на сите N 02, %
|
не более 5
|
|
Сроки схватывания, ч
|
|
|
начало
|
не ранее 2
|
|
конец не нормируется
|
|
В зависимости от предела прочности при сжатии образцов - кубов со стороной 7 см из теста нормальной густоты при их постоянной массе эстрихгипс разделяют на 3 марки: 100, 150, 200. Затвердевший эстрихгипс отличается высоким сопротивлением истиранию.
Предприятия КНАУФ на основе эстрихгипса производят сухие смеси для наливных самовыравнивающихся оснований пола (далее по тексту - наливные полы), быстротвердеющие высокопрочные шпаклевочные смеси для заделки швов и др.
|