ПРОИЗВОДСТВО ГИПСА

ПРОЦЕСС ТВЕРДЕНИЯ ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ

Основным свойством вяжущих веществ, в том числе и гипсо­вых, является их способность давать при затворении водой пла­стичное тесто, вначале малопрочное, но постепенно твердеющее и превращающееся в камневидную прочную массу.

Это свойство вяжущих и обусловило применение их в ка­честве кладочных растворов при возведении сооружений, выпол­нении штукатурных и лепных работ, изготовлении изделий и де­талей.

Как уже указывалось, гипсовые вяжущие в основном отно­сятся к группе воздушных вяжущих, т. е., таких, которые спо­собны длительное время сохранять свою прочность только на воздухе.

В основе процессов, обусловливающих твердение гипсовых вяжущих (а также других минеральных вяжущих веществ), ле­жит способность этих вяжущих при взаимодействии с водой образовывать так называемые пересыщенные растворы. Приме­нительно к полуводному сульфату кальция это означает, что его растворимость в воде (8 г/л при температуре 20°) больше, чем растворимость двуводного сернокислого кальция, т. е. гипса (2 г в 1 л). Такие пересыщенные по отношению к гипсу растворы неустойчивы и стремятся перейти в более устойчивое состояние, т. е. выкристаллизоваться из раствора в виде мелких кристалли­ков гипса (двугидрата).

Подобный процесс растворения исходного вяжущего — в дан­ном случае полугидрата (или, например, растворимого ангидри­та), в гипсовом тесте происходит очень быстро. В такой массе достаточно быстро начинаются и процессы образования конеч­ного продукта гидратации — в данном случае более устойчиво­го в этих условиях двуводного сернокислого кальция.

Необходимо подчеркнуть, что процессы растворения гипсо­вых вяжущих и кристаллизации двугидрата из пересыщенного по отношению к нему раствора взаимосвязаны, взаимообуслов­лены и протекают одновременно до практически полного превра­щения гипсовых вяжущих в двуводный сернокислый кальций — гипс.

Обычно такой процесс длится 30—40 мин. Кристаллики гип­са, образуясь в тесте из полугидрата, переплетаются друг с дру­гом, частично сращиваются и создают сначала первичный не очень прочный кристаллизационный каркас. В дальнейшем, по мере превращения в гипс все большего количества гипсовых вя­жущих, прочность отливок систематически возрастает. Макси­мальная прочность влажного гипсового изделия (отливки) до­стигается в тот момент, когда практически все имеющееся гипсовое вяжущее прогидратируется, т. е. превратится в гипс. В дальнейшем прочность влажных гипсовых материалов не воз­растает. Из сказанного выше понятно, что прочность изделия удается максимально сохранить лишь в том случае, если пере­мешивание гипсового теста и формование изделий производить до образования первичного кристаллизационного каркаса. В про­тивном случае процесс гидратации гипсовых вяжущих веществ может пройти почти полностью, а прочность изделия окажется недостаточной (или даже очень низкой), так как образующиеся кристаллики гипса будут частично или полностью разобщенны­ми, не переплетенными между собой.