Гипс строительный: свойства, характеристики, применение

0
181

Неприхотливость материала, отличная экологичность и относительно несложная технология использования стали причиной массового использования строительного гипса для производства безопасных блоков, элементов отделки и даже предметов интерьера. В строительном деле гипс находится на втором месте после цементно-песчаных смесей.

К первой группе относят строительный и высокопрочный формовочный гипсоматериал, ко второй - менее прочный ангидридовый цемент и высокообжиговый камень, именуемый по старинке эстрих–гипсом. Общая технология производства гипса разделяет вяжущий гипсоматериал на две категории – быстро схватываемый, или полуводный материал, и медленно застывающий гипсовый камень.

Например, кроме природного алебастрового камня, обладающего выраженной поликристаллической структурой, для производства используют волокнистую разновидность кальциевого ангидрида – селенит. Кроме химсостава, свойства и характеристики гипса в значительной степени зависят от структуры сырья.

После фракционирования сырца по степени помола гипс разделяют на три группы: Все разновидности гипса, от строительного до декоративного или архитектурного, получают путем варьирования содержания селенита, алебастра, сырого гипсового камня, тонкомолотых отходов сульфата кальция, подвергнутых термообработке при различной температуре.

Для производства строительных материалов из гипса, шпаклевок, гипсовых штукатурных смесей используют β-модификацию средней тонкости помола. Для проведения строительных работ применяют не самые прочные марки гипса, более важным считается равномерность застывания и относительно большое водопоглощение, обеспечивающее смесям высокую пластичность.

Благодаря этому уменьшается усадка гипса и риск возникновения трещин в строительном материале. За счет специальных смачивающих и замедляющих схватывание добавок с гипсовым раствором можно работать практически, как с цементно-песчаной смесью.

На 100 кг термообработанной сырцовой массы приходится не более 20% высокопрочной фракции, поэтому материал получается достаточно дорогой и в чистом виде используется редко. Высокопрочные гипсовые смеси могут применяться для отделки стен каркасных зданий, потолочных перекрытий, деталей интерьера. Чаще всего высокопрочный строительный гипс является основой для изготовления огнестойкого или архитектурного материала.

Получают полимерный гипс двумя способами: Идея добавить в гипсовую массу полимерные добавки используется достаточно давно.

Из полимергипса можно легко изготовить недорогую отделку, по фактуре и рисунку имитирующую дорогие породы древесины. В обоих случаях тонкая пластина из строительного гипса получается достаточно упругой и одновременно легкой.

Это препятствует изготовлению тонких стяжек или оболочек из строительного гипса. Широкому применению гипсоматериала препятствует один из врожденных его недостатков – высокая хрупкость гипса. Поэтому строительный материал насыщают специальным армирующим микроволокном, поверхность которого обработана полиуретаном.

Целакастовый гипс широко используется в медицинских учреждениях для наложения фиксирующих повязок при переломах и тяжелых травмах конечностей. В результате прочность строительного материала возрастает на 40-50%, а сопротивление к изгибающим нагрузкам на 150-200%.

В комплекте к белому или бежево-серому порошку тонкого помола придается специальный растворитель на водно-спиртовой основе. Формовочный материал из гипса нельзя разводить водой, как это обычно делается для строительного гипса. Поэтому из скульптурного гипса нередко изготавливают сувенирную продукцию и слепки с предметов с мельчайшей резьбой или гравированием, например, при копировании редких монет, артефактов, старинных наград. Благодаря применению растворителя удается достичь практически нулевой усадки материала.

Достаточно выполнить замес с предварительной добавкой однокомпонентной акриловой смолы. Строительный гипс достаточно просто превратить в домашний вариант самодельного фаянса. Например, сделать из строительного гипса декоративную лепнину или вазы под старинный фарфор. В результате получается легкая и очень твердая отливка, которую можно обрабатывать резьбой, шлифовкой, сверлением.

Полиуретановый материал получают из строительного с помощью специальной процедуры пересева молотой массы и выделения наиболее крупного зерна одного размера. В отличие от целлокастового гипса, полиуретановый гипсоматериал обладает высокой прочностью и достаточной гибкостью отливки, чтобы снизить дискомфорт от его использования. В результате переработки черновой массы строительного гипса получается отливка с огромными порами, обеспечивающими свободный доступ воздуха к тканям тела.

Белый цвет получается за счет глубокой очистки исходного сырья, удаляются окислы серы, сульфаты тяжелых металлов, железа, органические примеси, обычно окрашивающие строительный гипс в серовато-бежевый цвет. Строительный гипс служит сырьем для изготовления так называемых белых или стоматологических гипсоматериалов.

Белый камень отличается от строительного материала целым букетом дополнительных качеств: Из белого тонкомолотого камня изготавливают смеси для формования оттисков, необходимых для последующего протезирования или лечения.

Единственное ограничение, с которым приходится считаться, – это высокая усадка, поэтому строительный гипс на основе мелкого зерна используют для ремонтных работ и изготовления высокопрочных покрытий. Отливка на основе α-гипсового зерна тонкого помола способна показать прочность в 350-400 кг/см2.

Жидкий гипсовый материал применяется для выполнения ремонтных и термоизоляционных работ. Если вместо воды для замеса строительного гипса использовать спиртовые гликолевые растворы, то материал можно достаточно долго хранить в неизменном состоянии. Для ремонта фундамента жидкость используют только в комплексе с полимерными смолами, например, полиуретанами. После добавления водного раствора хлорида кальция и поваренной соли жидкий гипс можно закачивать под давлением в трещины стен или плит перекрытия.

Влагостойкий материал ГКВЛ изготавливают с использованием термореактивных полимерных порошков, а иногда и просто тонкоизмельченного полистирола, добавляемых в сухой строительных гипс на этапе формования плиты. При всех своих достоинствах обычный строительный гипс остается достаточно чувствительным к воздействию влаги или конденсата.

Подобный материал можно изготовить даже собственными руками по следующему рецепту: Термостойкий или даже огнеупорный гипсоблок в промышленных масштабах изготавливают на основе обычного строительного гипса и огнестойких добавок.

Это относительно мягкий материал, и из него можно без особых проблем сделать макет или отлить простейшие элементы лепнины. Чаще всего под строительным гипсом для архитектурных работ подразумевают модифицированный полиуретановыми волокнами или полистиролом обычный формовочный гипс.

Получается очень твердый вязкий строительный гипс, плохо впитывающий воду. Настоящий архитектурный гипс для строительных работ изготавливается на основе гипсового камня, подвергнутого обжигу при температуре 800-1000оС. Если выдержать технологию приготовления замеса, получится гипсовая отливка с очень твердой и одновременно износостойкой поверхностью.

Разница впечатляет. В отличие от полистирольного архитектурного гипса, из которого в настоящее время мастера любят собирать отделку в стиле XVII века, настоящая лепнина для наружных стен отливалась из высокообжигового строительного гипса. Полистирольный камень стоит от силы 10 лет, старый каленый гипс в условиях климата Санкт-Петербурга выдержал без малого две сотни лет.

В соответствии с ГОСТом № 125-79 материал делят на четыре группы или двенадцать марок. В процессе производства термообработанную массу после помола фракционируют по плотности и размеру частиц.

Третья группа - высокопрочные Г22-25, к четвертой относят гипсовые смеси со специальными свойствами, например, огнестойкие или высокопористые блоки и камни. К первой относят рядовые гипсовые материалы Г2-Г7, прочностью 20-70 кг/см2, вторая группа - малоусадочные смеси Г10, Г13-16.

Плотность камня из строительного гипса составляет 2,6-2,75г/см3, для насыпной массы 900-1000 кг/м3 в прессованном, но неотвержденном состоянии, строительная смесь может уплотняться до 1400 кг/м3. Обычный гипсовый блок, используемый для строительных целей, представляет собой высокопористую массу, объем воздушных каналов может достигать 50-55%.

Теплопроводность гипсоблока составляет 0.259 ккал/м град/час при комнатной температуре. Сухой твердый гипсокамень легко выдерживает нагрев до 450-500оС, через 100-120 мин после начала теплового воздействия поверхность начинает отслаиваться до постепенного разрушения.

Вторая категория после завершения процесса затвердевания должна выдерживать статическую нагрузку на уровне 40 кг/см2. Предел прочности для строительного гипса первой категории определяется, как 55 кг/см2. Примерно через четыре часа затвердевший строительный камень после подсушивания должен выдерживать до 200 кг/см2.

Увеличение влажности камня всего на15% может снизить прочность на 40-60%. Прочность на изгиб для высушенного камня составляет 30% от статического сжатия для неармированного материала и 65% для армированной массы.

Для α-гипса на основе полугидрата требуется 35-38% воды от веса строительного гипсокамня, для более слабого вязкого β-полугидрата, из которого производится основная часть строительного гипсоматериала, необходимо 50-60% водного растворителя. Количество воды, требуемое для образования внутренних связей между зернами, зависит от химического состава.

это уже густая сметана, и еще через 5 мин. Густота гипсовой смеси на первых минутах соответствует обойному клею, через 10 мин. Введением добавок на основе СЖК, квасцовых гелей или даже извести густоту можно стабилизировать, а общее водопотребление строительного материала снизить на 10%. - вязкая, крошащаяся масса.

Особенно сложно работать с тонкими плитами и листами. Несмотря на внутреннюю однородность застывшей гипсовой массы, прочность блоков и плит на изгиб считается недостаточной. Зачастую падение строительной гипсовой облицовки со стены на пол означает разрушение и накол материала.

Небольшое количество гипсовой смеси 3-5%, добавленной в известковый или цементный раствор, может увеличить вязкость на 15%. Сухая гипсовая смесь обладает высокой водопоглощающей способностью, например, полугидратный α-гипс обладает поверхностью до 6000 см2/г, а более слабая β-модификация – в два раза больше.

Для гипсового материала второй категории процесс отверждения по стандарту должен начинаться не ранее чем через 6 минут. Высокомарочный гипс обладает высокой скоростью затвердевания, на практике для свежеобожженного строительного материала первой категории процесс схватывания должен начаться уже через 4 минуты после разбавления водой. Все, что более того, уже считается непригодным для использования. Понятно, что из-за поглощения водяных паров воздуха гипс, даже будучи тщательно упакованным в водонепроницаемую оболочку, теряет активность, поэтому нормативами на гипсовый материал предельное время начала твердения ограничено 30 минутами. Общее время схватывания от начала замеса до перехода в твердое состояние не должно превышать 12 мин.

Исключение составляет ангидридный цемент, для которого предельный срок схватывания установлен в 24 ч. Время схватывания строительного гипса ограничено отрезком времени в 3 часа. Образец из затвердевшего ангидридного гипсового вяжущего должен выдерживать нагрузку на сжатие 50-150 кгсм2. Если строительный гипсоблок набирает маточную прочность уже через 3-4 ч, в зависимости от температуры и условий замеса, то для ангидридного гипсового кладочного раствора предельный срок установлен, как и для цементно-песчаных смесей, 28суток.

Чем больше в химсоставе ангидрида в растворимой форме, тем больше степень расширения. Процесс связывания воды и набора прочности строительным гипсом может сопровождаться расширением твердеющей массы. Например, полугидрат способен увеличить размер на 0,5%, а для β-модификации материал отливки увеличивается на все 0,8%.

В процессе высыхания строительный гипс дает усадку, поэтому каменные массы большой толщины всегда нагружены внутренними напряжениями. Это приводит к самоупрочнению строительной массы, но не очень удобно, если нужно выдержать максимальную точность слепка, поэтому с эффектом борются с помощью добавок 1% извести или материалов Помазкова.

Материал прекрасно обрабатывается, режется, сверлится, клеится. Высокая степень универсальности и очень простая технология приготовления стали причиной огромной популярности гипсового камня. При этом в массе строительного камня практически не процессов старения и деградации, как у пластика или полимер-минеральных плит.

Во-первых, высокая пористость гипса дает возможность регулировать влажность естественным образом. Гипсоблоки и гипсокартонные листы стали одним из наиболее востребованных вариантов облицовки стен в жилых помещениях. Во-вторых, строительный гипс обладает хорошей звукоизоляцией и низкой теплопроводностью.

Далее необходимое количество воды подогревают до 40оС и выливают в емкость миксера. Процесс приготовления гипсового раствора начинается с просеивания сухой смеси через сито, лучше всего использовать ДК0355, это примерно 400 отверстий на квадратном сантиметре. Гипс добавляют малыми порциями в воду, и тут же мастерком разбивают тонкую пленку, образовавшуюся на водной поверхности.

Чем гуще раствор, тем меньше размер пор и кристаллов ангидрида. В теории прочность отливки строительного гипсоблока зависит от консистенции замеса. При избытке воды кристаллы быстро увеличиваются в размерах, что приводит к интенсивному порообразованию.

Сухой прокаленный гипс можно применять для осушения емкостей или пола, но для восстановления начальных качеств материал необходимо раскислить водным раствором серной кислоты, удалить прокаливанием воду и повторно смолоть в пыль до размеров зерна 0,01-0,003мм. Единственный надежный способ качественно хранить сухой гипсовый материал - это использовать стеклянные банки с запаянной крышкой. Сухие штукатурки на основе гипсового материала в бумажных мешках после вскрытия должны быть использованы в течение 3-х дней. Промышленная полиэтиленовая упаковка обеспечивает надежное хранение сухой смеси только в течение первых двух месяцев.

Сухую известь в количестве до 1% нужно вносить на этапе подготовки строительной смеси к замесу. Единственным материалом, способным заменить строительный гипс, принято считать алебастр, как в чистом виде, так и с добавками извести или полимерных эмульсий. Если необходимо приготовить литейную форму, то в алебастр может добавляться белая глина и чешуйчатый графит из расчета 2% и 1% соответственно. Материал интенсивно растирают на металлической или каменной поверхности, чтобы замес получился максимально однородным.

В отличие от гипса, алебастр схватывается за 3-5 мин, поэтому любые отливки из алебастрового камня обладают высокой твердостью поверхности. Оба материала являются продуктом обжига природного серного ангидрида, но из-за большого количества примесей оксида железа и оксида алюминия материал алебастра получается с небольшим рыжеватым оттенком. Алебастр хуже воспринимает механические нагрузки и дает высокую степень расширения с последующей усадкой.

Для пластической лепки -1:1,5, формы под литье металла замешивают с водой 1:1, для лепнины гипсовый порошок смешивают с водой 56:44. Для различных вариантов использования строительного материала можно рекомендовать следующие пропорции. В любом случае активность и прочность гипсового порошка падает в процессе хранения, поэтому перед формовкой основного изделия будет правильным сделать пару тестов с различным соотношением воды и сухой смеси.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here