Гипс медицинский. Состав и свойства гипса медицинского

30.10.2018 0 Автор: admin1

Происхождение

Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр. Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах. При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков. И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.
Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс. Гипс возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100-150м.) по реакции: CaSO4 + 2H2O = CaSO4 × 2H2О. При этом происходят сильное увеличение объёма (до 30%) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнёзда крупных, нередко прозрачных кристаллов.
Может служить цементом в осадочных породах. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами. Образуется в осадочных породах при выветривании сульфидов, при воздействии образующейся при разложении пирита сер­ной кислоты на мергели и известковистые глины. В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. В почвах аридной зоны формируются новообразования вторично переотложенного гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т.д.
Гипс довольно хорошо растворим в воде (до 2,2 г/л.), причём с повышением температуры его растворимость сперва растёт, а выше 24°С падает. Благодаря этому гипс при осаждении из морской воды отделяется от галита и образует самостоятельные пласты. В полупустынях и пустынях, с их сухим воздухом, резкими суточными перепадами температуры, засолёнными и загипсованными почвами, утром, с повышением температуры гипс начинает растворяться и, поднимаясь в растворе капиллярными силами, отлагается на поверхности при испарении воды. К вечеру, с понижением температуры, кристаллизация прекращается, но из-за недостатка влаги кристаллы не растворяются, — в районах с такими условиями кристаллы гипса встречаются в особенно большом количестве.

Историческая справка

В результате произошедшего 20―30 млн лет назад испарения морей образовался гипс — минерал, который стали использовать древние цивилизации. Камень и сегодня имеет большой спрос, несмотря на появление множества современных материалов.

Произошло это почти 10 тысяч лет назад. Свидетельствами того, что в древнем Египте, Ассирии, Греции и Римском государстве использовали гипс, являются:

  • сосуды додинастического периода, изготовленные из алебастра;
  • вазы и блюда более поздних времён III династии;
  • строительные растворы и штукатурки на основе гипса, как вяжущего вещества;
  • блоки для возведения стен города Рисафа (Сирия) и мемфисского некрополя в египетском поселении Саккара были вырезаны из белого каменного массива.

В Англии и Франции, начиная с XVI века, гипсом стали покрывать деревянные строения, защищая их от пожаров. Год 1700 считают началом использования минерала в качестве удобрения. Для создания архитектурных форм в России XVII—XVIII вв. широко использовали гипсовый декор, а в 1855 г. русский хирург Н. И.

Разновидность гипса

Гипс β-модификации

Гипс β-модификации получают при температуре 150-180°C в аппаратах, сообщающихся с атмосферой. Продукт измельчения гипса β-модификации в тонкий порошок до или после обработки называется строительным гипсом или алебастром, при более тонком помоле получают формовочный гипс или, при использовании сырья повышенной чистоты, медицинский гипс.

Гипс α-модификации

Гипс α-модификации получают при низкотемпературной (95-130°C) тепловой обработке в герметически закрытых печах. Из него делают высокопрочным гипс.

Алебастр

Алебастр (от гр. alebastros — белый) — быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция CaSO4 • 0,5Н2О, получаемого низкотемпературной обработкой гипсового сырья.

Алебастр — гипс β-модификации, порошкообразный вяжущий материал, полученный путём термической обработки в открытых печах при температуре 150-180 градусов природного двухводного гипса CaSO4· 2H2O. Полученный продукт измельчают в тонкий порошок. При более тонком помоле получают формовочный гипс. Для медицинского гипса используют сырья повышенной чистоты.

Ангидрит

Ангидрит — природный безводный гипс. Ангидритовое вяжущее медленно схватывается и медленно твердеет, состоит из безводного сульфата кальция CaSO4 и активизаторов твердения.

Эстрих-гипс

Высокообжиговый эстрих-гипс получают обжигом природного гипсового камня CaSO4 • 2Н2О до высоких температур (800-950°С). При этом происходит его частичная диссоциация с образованием СаО, который служит активизатором твердения ангидрита. Окончательным продуктом твердения такого вяжущего является двуводный гипс, определяющий эксплуатационные свойства материала.

Технологические свойства эстрих-гипса существенно отличаются от свойств обычного гипса. Сроки схватывания эстрих-гипса: начало не ранее 2 часов, конец — не нормируется. Благодаря пониженной водопотребности (у эстрих-гипса она составляет 30-35% против 50-60 % у обычного гипса) эстрих-гипс после затвердевания образует более плотный и прочный материал.

Прочность образцов — кубов из раствора жесткой консистенции состава — вяжущее:песок = 1:3 через 28 суток твердения во влажных условиях — 10-20 МПа. По этому показателю устанавливают марку эстрих-гипса: 100, 150 или 200 (кгс/см2).

Эстрих-гипс применяли в конце XIX — начале XX вв. для кладочных и штукатурных растворов (в том числе и для получения искусственного мрамора), устройства бесшовных полов, оснований под чистые полы и т.п. В настоящее время это вяжущее применяют ограниченно.

Формы нахождения

Кристаллы благодаря преимущественному развитию граней {010} имеют таблитчатый, редко столбчатый или призматический облик. Из призм наиболее часто встречаются {110} и {111}, иногда {120} и др. Грани {110} и {010} часто обладают вертикальной штриховкой. Двойники срастания часты и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101). Отличить их друг от друга не всегда легко. Те и другие напоминают собой ласточкин хвост. Галльские двойники характеризуются тем, что рёбра призмы m {110} располагаются параллельно двойниковой плоскости, а ребра призмы l {111} образуют входящий угол, в то время как в парижских двойниках рёбра призмы Ι {111} параллельны двойниковому шву.
Встречается в виде бесцветных или белых кристаллов и их сростков, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Характерны сростки в виде «розы» и двойники — т.наз. «ласточкины хвосты»). Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также плотные сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристаллическте масс. Также слагает цемент песчаников.

Обычны псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.

Местонахождения

В России мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Сев. Кавказе, в Дагестане. Замечательные коллекционные образцы с кристаллами гипса известны из м-ния Гаурдак (Туркмения) и других м-ний Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Naica Mine, (Мексика) были найдены друзы уникальных по размерам кристаллов гипса длиной до 11 м.Применение

Волокнистый гипс (селенит) используют как поделочный камень для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.). Обожженный гипс применяют для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т. д.), как вяжущий материал в строительном деле, в медицине.Используется для получения строительного гипса, высокопрочного гипса, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего материала.

Свойства минерала

  • Происхождение названия: От греческого γυψοζ означающего мел или штукатурка
  • Год открытия: Первое упоминание о гипсе у Теофраста 300-325г.
  • Термические свойства: П. тр. Разлагается с потерей кристаллизационной воды и плавится в белую эмаль. В закрытой трубочке теряет кристаллизационную воду, превращаясь в сульфат кальция (“намертво обожженный гипс”)
  • Люминесценция: Кристаллы гипса с включениями иногда проявляют голубовато-белую, жёлтую, зелёную флюоресценцию
  • IMA статус: действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
  • Strunz (8-ое издание): 6/C.22-20
  • Hey’s CIM Ref.: 25.4.3
  • Dana (7-ое издание): 29.6.3.1
  • Dana (8-ое издание): 29.6.3.1
  • Молекулярный вес: 172.17
  • Параметры ячейки: a = 5.679(5) Å, b = 15.202(14) Å, c = 6.522(6) Å β = 118.43°
  • Отношение: a:b:c = 0.374 : 1 : 0.429
  • Число формульных единиц (Z): 4
  • Объем элементарной ячейки: V 495.15 ų
  • Двойникование: часты двойники прорастания по одному из двух законов: 1) двойники ласточкин хвост, пользующиеся наибольшим распространением — двойникование по граням призмы; 2) монмартрские (парижские) двойники — ребра призм расположены параллельно двойниковому шву
  • Точечная группа: 2/m — Prismatic
  • Плотность (расчетная): 2.308
  • Плотность (измеренная): 2.312 — 2.322
  • Дисперсия оптических осей: сильная r > v наклонная
  • Показатели преломления: nα = 1.519 — 1.521 nβ = 1.522 — 1.523 nγ = 1.529 — 1.530
  • Максимальное двулучепреломление: δ = 0.010
  • Тип: двухосный (+)
  • угол 2V: измеренный: 58° , рассчитанный: 58° до 68°
  • Оптический рельеф: низкий
  • Форма выделения: Кристаллы таблитчатые, редко столбчатые и призматические; характерны двойники срастания. Друзы кристаллов, плотные тонкокристаллические агрегаты, асбестовидные параллельно-волокнистые массы (селенит), прожилки, желваки
  • Классы по систематике СССР: Сульфаты
  • Классы по IMA: Сульфаты
  • Химическая формула: CaSO4*2H2O
  • Сингония: моноклинная
  • Цвет: Белый, красноватый, монокристаллы часто бесцветные, прозрачные, водяно-прозрачные (марьино стекло).
  • Цвет черты: белый
  • Блеск: стеклянный
    перламутровый
    шелковистый
    тусклый
  • Прозрачность: прозрачный
    полупрозрачный
    просвечивает
    непрозрачный
  • Спайность: совершенная по {010}
    средняя по {100}
  • Излом: раковистый
    ступенчатый
    занозистый
  • Твердость: 2
  • Литература: Бахтин А. И., Королев Э. А., Кринари Г. А., Морозов В. П. Механизм преобразования ангидрита, γ-CaSO4 и бассанита в гипс // Записки РМО, 1998, 127, 1, 83-88;
    Мартьянова Р.М. Некоторые особенности минералогии «гипсовых роз» // Записки ВМО, 1970, 99, 3, 358-362;
    Руссо Г.В. Расщепление кристаллов гипса // Записки ВМО, 1981, 110, 2, 167-171;
    Станкевич Е.Ф., Коршунов Н.А. Трона и гипс в травертинах Памира // Записки ВМО, 1977, 106, 1, 122-124

Месторождения минерала Гипс

  • Ульяновская область
  • Гаурдак
  • Керчь, город
  • Пинега
  • Казахстан
  • Нижегородская область
  • Мексика
  • Молдавия
  • Россия
  • Украина
  • Туркменистан
  • Архангельская область
  • Мали
  • Ирак
  • Республика Крым
  • Узбекистан
  • Челябинская область
  • Алжир
  • копейские угольные отвалы
  • Беларусь
  • Польша
  • Киргизия
  • Нарынская область

Перевод на другие языки

  • Шаблон:ФлагArabic арабский — جص
  • болгарский — Гипс
  • каталонский — Guix
  • хорватский — Gips
  • чешский — Sádrovec
  • датский — Gips
  • голландский — Gips
  • Шаблон:ФлагEsperanto эсперанто — Gipsoŝtono;Gipso
  • эстонский — Kips
  • французский — Gypse;Chaux sulfatée
  • немецкий — Gips;Atlasgips;Gipsrose;Gyps;Gypsit;Oulopholit
  • греческий — Γύψος
  • иврит — גבס
  • венгерский — Gipsz
  • итальянский — Gesso;Acido vitriolo saturata;Geso
  • японский — 石膏
  • корейский — 석고
  • Шаблон:ФлагLatin латинский — Gypsum
  • латвийский — Ģipsis
  • литовский — Gipsas
  • польский — Gips
  • португальский — Gipsita
  • румынский — Gips
  • русский — Гипс
  • словацкий — Sadrovec
  • словенский — Sadra
  • испанский — Yeso;Gypsita;Oulopholita
  • шведский — Gips
  • thai — ยิปซัม
  • vietnamese — Thạch cao
  • английский — Gypsum

Разновидности минерала

Алебастр, марьино стекло (лёд девичий, стекло девичье), селенит (атласный шпат)

Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO4 × 1/2H2O.При 107oC частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO4 × Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%). Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H2SO4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.

Свойства

Цвет самый разный, но обычно белый, серый, жёлтый, розовый и т.д. Чистые прозрачные кристаллы бесцветны. Примесями может быть окрашен в различные цвета. Цвет черты белый. Блеск у кристаллов стеклянный, иногда с перламутровым отливом из-за микротрещинок совершенной спайности; у селенита — шелковистый. Тврёдость 2 (эталон шкалы Мооса). Спайность весьма совершенная в одном направлении. Тонкие кристаллы и спайные пластинки гибки. Плотность 2,31 — 2,33 г/см3.
Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO4 × 1/2H2O.
При 107oC частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO4 × Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%). Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H2SO4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.

Марки гипса

Таблица№1. Марки гипсовых вяжущих в зависимости  от предела прочности на сжатие( σсж) и на изгиб ( σизг)

Гипс медицинский. Состав и свойства гипса медицинскогоМарки гипсовых вяжущих зависят от предела прочности на сжатие( σсж) и на изгиб ( σизг) половинок стандартных балочек  размерами 40 х 40 х 160 мм в возрасте 2 ч. В воздушно-сухом состоянии прочность гипсовой отливки увеличивается примерно вдвое.

Применение гипса строительного  в известковом растворе широко распространенная практика,такой раствор называется известково-гипсовым.Из строительного гипса отливают различные строительные изделия. Такие как гипсовые блоки для внутренних перегородок, гипсовые вентиляционные элементы различной конфигурации и другие. Гипс строительный  довольно быстро схватывается, поэтому применение больших объемов гипсового раствора в дело ограничено.

Для замедления сроков схватывания и более удобной работы с алебастровым раствором добавляют различные замедлители как известковый раствор, животный клей и так далее.Чем больше процент замедлителя, тем медленнее сроки схватывания. После схватывания и приобретения прочности изделия из алебастра способны увеличиваться в объеме до одного процента.

Алебастр или строительный гипс продается упакованный в мешках или россыпью. На упаковке должна быть указанна дата производства и марка гипса. Хранить гипс долго не следует, так как он теряет свои свойства так же как и цемент.

Читай далее, также  изделия из гипса

Кроме перечисленных выше марок гипса производят еще и высокопрочные марки.Такие марки получают при термической обработке двуводного гипса, которого насыщают паром под давлением не более 0.13 МПа. Такое давление соответствует температуре  пара в 124 градусов. По пределу прочности при сжатии, алебастр высокопрочный имеет марки:  от 200 до 500.

Разработан метод получения гипса еще более высоких прочностных характеристик.Такой гипс называют супергипс,который имеет значительную прочность на сжатии и выпускается под марками 600 и 700. Супергипс имеет нормальную водопотребность в пределах 24-26 процентов, начало схватывания 5-8 минут, конец 9-12 минут.

Гипс строительный  и его разновидности  не являются водостойкими материалами, поэтому такие изделия защищают от влаги и атмосферных осадков.Если соблюдать все эти условия то изделия из гипса способны прослужить очень длительный период, не изменяя своих свойств. При необходимости водостойкость гипса повышают путем совместного помола гипсового камня с известью или гранулированными шлаками.

Для замедления сроков схватывания  в состав раствора вводят следующие добавки органического происхождения.

1.Клей животный( добавляют до 0.6% от сухой массы гипса). Замедляет сроки схватывания до 40 минут.

2.Известь  (добавляют от 3 до 6 %, в расчете на сухое вещество). Замедляет сроки схватывания до 5 минут

3. Кератиновый (до 0.3%). Способен замедлить время схватывания до 40 минут.

Сульфатно-дрожжевая бражка (до 0.4%). Замедляет сроки схватывания до 15 минут.

Другой разновидностью строительного гипса (алебастра) является ангидритовые вяжущие вещества. Получают путем обжига природного двуводного гипса при температуре до 700 градусов в печах. Используется при изготовлении различных строительных изделиях. Читать далее продолжение статьи


РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Месторождения камня

Гипс медицинский. Состав и свойства гипса медицинскогоРаспространение гипса в земной коре наблюдается повсюду, преимущественно в пластах осадочных пород мощностью 20―30 м. Мировая добыча составляет около 110 млн т камня в год. Крупнейшими производителями являются Турция, Канада, США, Испания и Иран. Из уникальных можно отметить термальные пещеры Naica Mine в Мексике, где были найдены друзы гигантских кристаллов гипса длиной 11 м.

Многочисленные месторождения верхнеюрского периода расположены на территории стран ближнего зарубежья: Северный Кавказ, среднеазиатские республики. В России насчитывается 86 промышленных залежей, но 90% добычи приходится на 19 месторождений, из которых можно выделить 9 крупнейших: Баскунчакское, Болоховское, Лазинское, Новомосковское, Оболенское, Павловское, Плетнёвское, Порецкое, Скуратовское. Их доля в добыче 75% от общероссийской. Большинство месторождений представлены смесью гипса и ангидрита в соотношении 9:1. В России ежегодно добывают 6 млн тонн, что составляет 5,5% от мирового объёма.

Описание минерала

Возникающий из осадочных горных пород минерал из класса сульфатов получил название гипса. Его химическая формула выглядит так: CaSO4·2H2O. По внешнему виду отмечается неметаллический блеск: шелковистый, перламутровый, стеклянный или матовый. Камень бесцветный или окрашен белым, розовым, серым, желтоватым, синим и красным оттенками. Описание других показателей:

  • плотность 2,2―2,4 т/м3;
  • твёрдость по 2,0 ;
  • спайность — совершенная, легко отделяются тонкие пластинки от кристаллов слоистой структуры;
  • черта, проведённая по камню — белая.

Гипс медицинский. Состав и свойства гипса медицинского

Вот из чего состоит гипс: окись кальция СаО — 33%, вода Н2О — 21%, трехокись серы SO 3 — 46%. Примеси обычно отсутствуют.

Если рассматривать камень как горную породу, то в составе присутствуют кальцит, доломит, гидроокислы железа, ангидрит, сера и собственно сам гипс. Происхождение осадочное, по условиям создания различают первичные формы, которые образовались путём химического осаждения в солёных водоёмах, или вторичные производные — они возникли в результате гидратации ангидрита. Может скапливаться в зонах самородной серы и сульфидов: от ветровой эрозии образуются гипсовые шляпы, загрязнённые примесями.

Применение

Алебастровая скульптура

С древнейших времен алебастр привлекал человека красотой и лёгкостью в обработке. Из него вырезали скульптуру и сосуды различного назначения, а тонкие пластины прозрачного и бесцветного кристаллического гипса использовали для остекления окон. Во тьме веков теряется момент, когда из него научились получать твердеющий в смеси с водой порошок, называвшийся также «алебастр», но известно, что не только древние греки, римляне и египтяне владели этой технологией, но и гораздо ранее их народы Малой и Средней Азии уже применяли его в строительстве и искусстве.
И лишь недавно алебастром перестали называть строительный гипс — ныне название «алебастр» устарело и в ГОСТах не используется.

Современный строительный гипс — это порошок белого, желтоватого, розоватого или светло-серого цвета, со значительной примесью крупной фракции (песка), поступающий в розницу обычно в бумажных мешках весом до 40 кг. Применяется в строительстве как воздушное вяжущее вещество для оштукатуривания стен и потолков в зданиях с относительной влажностью не более 60 %, как основа для изготовления специальных строительных смесей (шпаклевок, штукатурок), в производстве гипсовых перегородочных панелей, листов сухой штукатурки, гипсокартона, вентиляционных коробов, арболита, гипсоволокнистых и гипсостружечных плит. При смешивании с водой строительный гипс быстро затвердевает, снова превращаясь в гипсовый камень, что используется в нетребовательных к прочности материала строительных, скульптурных и архитектурных работах, а также и в медицине, куда он нередко приходит в мешках с надписью «Медицинский». В отличие от высокопрочных гипсов, имеет укороченные сроки схватывания из-за большого содержания крупнозернистой фракции, выступающей как катализатор и повышенную адгезию к поверхностям, что ценно в строительстве, однако и меньшую прочность (обычно Г-5…Г-7, где число — прочность на сжатие в МПа) и большую пористость. Из всех гипсов это самый низкосортный и дешёвый материал.

Высокопрочные и специальные гипсы, также производимые из гипсового камня, находят применение в скульптуре, керамическом производстве, стоматологии и ювелирном деле, в архитектуре и технике для изготовления произведений искусства, объёмных изделий, литейных и водопоглощающих форм, скрепления и герметизации отверстий и множества других промежуточных работ.

И, несмотря на древность материала и технологии, даже при нынешнем уровне развития промышленности и науки достойной замены гипсу пока не найдено.

Производство строительного гипса

Сырье для строительного гипса

Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двуводного сульфата кальция (CaSO4 • 2Н2О) и различных механических примесей (глины и др.).

По ГОСТ 4013 — 82 гипсовый камень для производства гипсовых вяжущих веществ должен содержать:

І сортне менее95 %CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІІ сортне менее90%CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІІІ сортне менее80%CaSO4 • 2H2O+ примеси
ІV сортне менее70%CaSO4 • 2H2O+ примеси

Примеси: SiO2, Al2O3, Fe2O3.

В качестве сырья могут использоваться также гипсосодержащие промышленные отходы, например, фосфогипс, фторогипс, борогипс, — образующиеся при обработке кислотами соответствующего сырья, например

Все это указывает на то, что проблем с сырьем для гипсовых вяжущих нет.

Схемы дегидратации строительного гипса

В основе получения любого гипсового вяжущего лежит дегидратация сырьевых компонентов при термообработке. В зависимости от условий по мере увеличения температуры образуются различные продукты дегидратации.

Общая схема дегидратации двуводного сульфата кальция можно представить схематично:

Гипс медицинский. Состав и свойства гипса медицинского

На схеме приведены температуры переходов в лабораторных условиях; на практике, в условиях большого количества материала и флуктуации химического состава, для ускорения обжига приходится применять более высокие температуры.

В зависимости от температуры и условий обжига можно получить полуводный сульфат кальция (полугидрат) α

— и β -модификаций, α

— и β -растворимый ангидрит, нерастворимый ангидрит.

Сегодня общепризнанно, что образование α

— или β -модификаций полуводного гипса (по строению кристаллической решетки они подобны) зависит от условий тепловой обработки: α-полугидрат образуется при температуре 107-125 °С и выше при условии, что вода выделяется в капельно-жидком состоянии, для чего предусматривается автоклавная обработка; β -модификация полуводного гипса получается при нагревании до 100-160°С в открытых аппаратах (вращающихся печах или варочных котлах) при удалении воды в виде пара.

Высокопрочный α -полугидрат кристаллизуется в виде хорошо сформированных крупных прозрачных игл или призм; обычный строительный гипс — β-полугидрат — состоит из мельчайших плохо выраженных кристалликов, образующих агрегаты.

Этим обусловлены различные свойства продукта: β -полугидрат отличается более высокой водопотребностью, большей скоростью взаимодействия с водой, меньшей плотностью и прочностью получаемого гипсового камня. Несмотря на это, β -полугидрат существенно дешевле и составляет основную часть гипсовых вяжущих.

Для практических целей особое значение имеют условия получения модификаций полуводного сульфата кальция (полугидрата). Реакция дегидратации двуводного гипса с образованием полугидрата протекает с поглощением теплоты и имеет вид:

Эту реакцию часто записывают в несколько условном виде:

Заводской строительный гипс, обжигаемый при температурах более высоких, чем теоретически необходимые для образования полугидрата, содержит, кроме полуводного гипса, также растворимый и даже нерастворимый ангидрит, что сказывается на свойствах продукта. Растворимый ангидрит на воздухе поглощает влагу и превращается в полугидрат.

Следовательно, у несколько пережженного гипса при вылеживании качество повышается, тогда как примесь недожженного гипса при недостаточном обжиге представляет собой балласт и неблагоприятно влияет на механическую прочность затвердевшего вяжущего, а также на скорость схватывания.

Одновременное содержание в строительном гипсе растворимого ангидрита и сырого гипса вызывает весьма быстрое схватывание, так как первый быстро растворяется и переходит в двуводный гипс, а второй создает центры кристаллизации.

Промышленное получение гипсового вяжущего

Строительный гипс получают с применением варочных котлов, вращающихся печей и установок совмещенного помола и обжига. Наиболее распространено производство строительного гипса с применением варочных котлов.

Стадии производства:

  • Дробление гипсового камня (щёковая и молотковая дробилка).
  • Помол совмещенный с сушкой (шахтная мельница).
  • Тепловая обработка при атмосферном давлении или в автоклаве (варка в гипсовом котле).
  • Томление (вылёживание в бункере).
  • Вторичный помол (шаровая мельница).

История гипсокартона Производство гипсокартона

Практически каждый житель планеты если не видел, то по крайней мере слышал о гипсокартоне. Почему этот материал пользуется таким большим спросом? Дело в том, что гипсокартон имеет, очень много, положительных качеств. Основная составляющая листа гипсокартона – это гипс, который обладает уникальными для строительного материала свойствами. Он прочный и легкий, огнестойкий, не содержит токсичных веществ и имеет кислотность, аналогичную кислотности человеческой кожи, что позволяет использовать этот материал не только в строительстве, но и в медицине, к тому же, он абсолютно безопасен для окружающей среды. Благодаря всем этим качествам гипс используется в строительстве уже не одну тысячу лет.

Список источников

  • izgipsokartona.ru
  • wiki.web.ru
  • kamen.guru
  • zegold.ru
  • DomChtoNado.ru
  • stroivagon.ru
  • wikiredia.ru