ПРОИЗВОДСТВО ГИПСА

ПРОИЗВОДСТВО ГИПСОЦЕМЕНТНОГО ВЯЖУЩЕГО

На протяжении многих лет в нашей стране и за рубежом ве­дутся исследовательские работы по повышению водостойкости гипса. Предложены и применяются на практике различные спо­собы повышения атмоофероустойчивости гипсовых изделий, ко­торые сводятся к увеличению плотности изделий, защите их раз-

227

личными покровными пленками, к введению в состав гипсобето­на добавок смол и других химических соединений и т. д. Все эти способы только в некоторой степени повышали атмосфероустой - чивость гипсовых изделий, но не обеспечивали полную водо­стойкость.

В 1955 г. А. В. Волжеиский и Р. В. Иванникова обнаружили, что трехкомпонентная смесь, состоящая из полугидрата, порт­ландцемента и гидравлической добавки, обладает свойствами гидравлического вяжущего. В качестве гидравлической добавки можно применять трепел, опоку, диатомит, туф, золу от сжига­ния топлив и некоторые другие вещества, богатые кремнеземом.

При применении гипсоцементных вяжущих для производства изделий огромное значение имеет правильно подобранный коли­чественный состав. Доказано, что в ряде случаев при 'недостатке трепела гипсоцементные изделия вскоре разрушаются: избыток трепела снижает морозостойкость изделий.

Основная причина разрушения гипсоцементных изделий — образование сложного соединения гидросульфоалюмината каль­ция:

ЗСаО • А1203 • CaS04 • 31Н20,

в состав молекулы которого входит тридцать одна молекула во­ды. Это соединение образуется в результате реакции между сульфатом кальция и трехкальциевым алюминатом — одним из основных составляющих портландцемента.

Условия и скорость образования гидросульфоалюмината кальция зависят от содержания в гипсоцементном вяжущем трехкальциевого алюмината и некоторых других веществ, осо­бенно таких, которые при взаимодействии с водой выделяют в раствор много извести (алит).

Чем больше количество трехкальциевого алюмината в цемен­те и чем больше концентрация извести в растворе при взаимо­действии 'гипсоцементного вяжущего с водой, тем раньше раз­рушается изделие из такого смешанного материала и тем силь­нее будет происходить это разрушение.

Доказано, что бетон разрушается вследствие медленного образования в его теле кристаллов гидросульфоалюмината кальция, как бы раздвигающих затвердевший материал изнут­ри. Тот же гидросульфоалюминат кальция, образующийся срав­нительно быстро в пластичном бетоне, не разрушает его и не снижает прочности.

Возможны два способа борьбы с разрушением изделий из гипсоцемента. Первый способ, заключающийся в использовании низкоалюминатного цемента, практически затруднителен, так как такое требование цементники не всегда и не везде могут вы­полнить. Поэтому широко применяют второй способ, сущность которого состоит в уменьшении концентрации извести в раство - 228 ре. Именно эти функции и выполняют гидравлические добавки, например трепел. Таким образом, в присутствии гидравлической добавки гипсоцемент не только не разрушается, но, наоборот, при длительном воздействии воды или при хранении во влажной атмосфере набирает прочность, как и цементный камень.

В зависимости от активности трепела его приходится вво­дить больше или меньше, что определяют с помощью специаль­но разработанной несложной методики. Чаще всего в составе гипсоцемента трепел и цемент содержатся в равных количест­вах, однако, как уже указывалось, такое соотношение не обяза­тельно и не всегда правильно. Следовательно, подбор необходи­мого соотношения между полугидратом, цементом и гидравли­ческой добавкой — вопрос очень важный и должен решаться с учетом возможных последствий для изделий и сооружений из них. Часто применяется вяжущее, состоящее из гипса строитель­ного (60%), портландцемента (20%), трепела (20%).

Необходимо отметить, что в составе портландцемента может содержаться до 15% гидравлической добавки, а в составе спе­циального пуццоланового портландцемента от 20 до 45%. Если применять для получения смешанного вяжушего пуццолановый цемент с повышенным содержанием гидравлической добавки, то может оказаться (после специальной проверки), что вводить третий компонент — гидравлическую добавку не нужно. В этом случае производство гипсоцементного вяжущего сводится лишь к тщательному смешиванию в определенной пропорции гипса и цемента.

Следует отметить, что гипсоцементное вяжущее и полугид­рат морозостойки.

В отличие от гипсоцементного вяжущего, которое обладает атмосфероустойчивостью и твердеет в воде, полугидрат этими качествами не обладает.

В тех случаях, когда невозможно пользоваться пуццолано - вььм цементом и приходится применять гидравлическую добавку, в процесс производства гилсоцементного вяжущего включают сушку и размол добавки (например, трепела) и последующее смешивание в определенных соотношениях полугидрата, цемен­та и трепела.

Такое производство при небольших капитальных затратах можно организовать в цехах, выпускающих строительный гипс варочным способом или обжигом во вращающихся печах. Про­изводство гипсоцементного вяжущего лучше всего организовать в цехе гипса, имеющем сушильный барабан для обжига гипса и шаровую мельницу для измельчения обожженного продукта.

На рис. 28 (см. главу I) показана схема производства гип­соцементного вяжущего в цехе гипса Щуровского комбината строительных деталей. Дополнительно к оборудованию цеха здесь установили приемный бункер для трепела 23, ящичный

подаватель 24 и наклонный ленточный транспортер 25. По этой линии трепел поступает в сушильный барабан. Для хранения за­паса высушенного трепела сооружен бункер 29, а для хранения цемента бункер 28. Под этими бункерами, а также под бункером обожженного гииса 14 установили дозаторы 30, 31.

Цемент поступает на завод в автомашинах и подается в бун­кер вертикальным транспортером или, если применяются спе­циальные цементовозы, пневматически.

Цемент, полугидрат и трепел передаются в двухкамерную шаровую мельницу 115, где они измельчаются и тщательно сме­шиваются. Готовое вяжущее направляется из мельницы в си­лосный склад 119.

Сушат трепел и обжигают гипс в одном и том же сушильном барабане попеременно. Наличие емкостей для обожженного гип­са и высушенного трепела позволяет ограничиться переводом барабана с сушки на обжиг всего один раз в сутки.

Годовая производительность цеха при выпуске строительного' гипса 24 тыс. т в год, при выпуске гипсоцементного вяжущего - 20 тыс. т в год.

В табл. 23 приведены основные строительные свойства гипсо­цементного вяжущего в сопоставлении со свойствами полугид - рата.

Таблица 2£

Из ЭТИХ данных ВИДНО, ЧТО гипсоцементное вяжущее МОЖНО' применять значительно шире, чем полугидрат.

Например, из гипса вследствие повышенной влажности воз­духа перегородки в санузлах не сооружались. В настоящее вре­мя все такие перегородки делают с применением гипсоцементно­го ^вяжущего. Можно ожидать, что в скором времени гипсоце­ментное вяжущее будут применять для изготовления ограждаю­щих конструкций малоэтажных зданий и различных сооружений хозяйственного назначения.

Более широкое применение гипсоцементного вяжущего будет способствовать увеличению потребления гипса в строительстве - и экономии цемента.