Процесс нагревания встречающегося в природе гипса (CaSO4+2H2O) до 150-160 °С и испарения 1,5 молей из 2 молей воды, входящих в его химическую структуру, с получением CaSO4+1/2H2O называется кальцинированием. При обжиге гипс теряет около 15% массы, то есть при подаче в печь 1000 кг гипса получается примерно 850 кг обожженного гипса, а из дымохода выбрасывается 150 кг водяного пара. Гипс, имеющий в природе устойчивую структуру, после обжига превращается в нестабильную структуру. При смешивании с водой он окаменевает и в природе превращается в свою устойчивую структуру.
CaSO4 + 2H2O CaSO4 + ½H2O + 3/2H2O Дегидратация (Прокаливание)
CaSO4 + 2H2O + 3/2H2O CaSO4 + 2H2O Регидратация
Гипс – дышащий строительный материал, способный впитывать излишнюю влагу из окружающей среды и выделять влагу при высыхании среды. Он также огнестойкий, поскольку поглощает тепло (процесс кальцинирования) и выделяет содержащуюся в нем воду во время пожара. Гипс также незаменим в тепло- и звукоизоляции по сравнению с другими строительными материалами.
Гипс разделяется на два класса по месту производства и использования: β-бета-гипс и αальфа-гипс, альфа- и бета-гипс одинаковы по химическому строению (CaSO4 + ½H2O). Разница между ними заключается в их кристаллических структурах. Причиной, выявляющей эту разницу, является метод прокаливания. Мы можем понять разницу между этими двумя классами гипса, взглянув на соотношение смеси гипса и воды и значения прочности после нанесения.
Обожженный гипс путем смешивания химических добавок превращают в различные строительные материалы. Основными строительными материалами, производимыми на основе гипса являются следующие:
- Сатин гипс
- Целлакаст/французский гипс
- Штукатурка /нанесение вручную
- Аэрозольный гипс / нанесение аппаратом
- Строительный гипс
- Заполнитель швов
- Адгезивный/связующий гипс
- Рифино
- Ортопедический гипс
- Керамический гипс
Кроме того, существуют специальные продукты, разработанные самими производителями.
ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ ГИПСА И КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ВОДА
Фазовые анализы 100% чистого гипса приведены в таблице ниже. Дигидрат гипса по своей природе является гипсом. После прокаливания дигидрат гипса превращается в полугидрат, ангидрит AII (безводный гипс) и растворимый AIII (гипс нестабильный).
Полугидрат; (Гемигидрат), другими словами, штукатурка представляет собой гипс, который был прокален путем потери 1,5 молей из 2 молей содержащейся в нем воды.
AII Ангидрит; (Ангидрат) представляет собой пластырь, потерявший все 2 моля воды (сгоревший).
AIII Нестабильный гипс; (Растворимый ангидрат) Нестабильный гипс может превратиться в гемигидрат или дигидрат на более поздних стадиях процесса.
| CaSO4 + 2H2O Фазы и характеристики | |||||
| Обозначение | Химическа я формула | Молекулярны й вес |
Кристаллическа я вода |
Плотностьг см3 |
Растворимост ь при 20°C H2O (sCaSO4/л) |
| Дигидрат | CaSO4 + 2H2O | 172,17 | 20,92 | 2,31 | 2,05 |
| Полугидрат | CaSO4 + ½H2O | 145,15 | 6,21 | 2,619 β - > 2,757 α | 8,8 β - 6,7 α |
| Растворимыйангидрит | CaSO4 III | 136,14 | 0 | 2,58 | 8,8 β - 6,7 α |
| Нерастворимы й ангидрит | CaSO4 II | 136,14 | 0 | 2,93 - 2,97 | 2,7 |
ХАРАКТИРИСТИКА ПРОДУКЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
В зависимости от чистоты гипса изменяются свойства продукта, полученного после обжига. Информация о продукте и такие характеристики, как потери при возгорании (кристаллическая вода), время схватывания и диаметр потока различаются. В таблице ниже показаны изменения этих значений в зависимости от степени чистоты гипса. Эти значения были рассчитаны на основе системы обжига во вращающейся печи. Эти значения могут сильно различаться в зависимости от метода прокаливания.
- Вращающаяся печь
- Вертикальная печь
- Мгновенное прокаливание/ флеш-прокаливание
- Автоклав
- Чайник
- Косвенные печи (косвенный котел или косвенная вращающаяся печь)
- Ангидритовые печи
Свойства продукта и некоторые технические значения, получаемые в зависимости от способов обжига гипса, приведены в таблице ниже. Эти значения могут меняться в зависимости от стандарта производства и качества оборудования.