Kipsistä rakentamista ja muita materiaaleja käytetään kansantalouden eri sektoreilla. He eivät ole yllättäneet ketään pitkään aikaan. Mutta harvat ajattelevat, mikä kipsisideaine oikeastaan on, mikä toimii sen raaka-aineena ja miten se saadaan. Mutta kaikkien rakennusmateriaalien (laastarit, muurauslaastit, kipsilevyt) ja muiden osien tuotantoa varten sinun on ensin valmisteltava raaka-aineet. Loppujen lopuksi valmiin materiaalin ominaisuudet riippuvat suurelta osin käytettyjen raaka-aineiden laadusta.
Konsepti ja koostumus
Kipsisideaine on ilmava materiaali, joka koostuu pääosin kipsidihydraatista. Kipsin koostumusta täydentää myös luonnonanhydridi ja tietyt teollisuusjätteet, joihin kuuluu kalsiumsulfidia.
Samaan ryhmään kuuluvat myös yhdistelmäaineet. Niihin kuuluvat puolivesipitoinen kipsi, kalkki, masuunikuona, sementti.
Tuottamisen raaka-aineet ovat sulfaatteja sisältäviä kiviä. GOST määritelty,että kipsin sideaineen valmistukseen saa käyttää vain kipsikiveä (joka täyttää kaikki GOST 4013:n sille asetetut vaatimukset) tai fosfokipsiä, joka täyttää myös säädösasiakirjojen vaatimukset.
Kipsisten sideaineiden ominaisuudet
Kipsilaastia tulee käyttää, kunnes se on täysin kovettunut. Et voi sekoittaa sitä, kun kiteytysprosessi on jo alkanut. Sekoittaminen aiheuttaa muodostuneiden sidosten tuhoutumisen runkokiteiden välillä. Tämä aiheuttaa sen, että laasti menettää kutistuvuuden.
Kipsituotteet eivät ole vedenpitäviä. Mutta materiaalinvalmistajat ovat löytäneet tien ulos tästä tilanteesta. Tutkijat ovat havainneet, että erilaiset kipsisideaineiden lisäykset voivat lisätä tätä lukua. Siksi materiaalin koostumukseen lisätään erilaisia aineita: kalkkia, murskattua masuunikuonaa, karbamidihartseja, orgaanisia nesteitä, joihin kuuluu piitä.
Kipsimateriaalien käyttö ei vaadi lisätäyteaineiden käyttöä. Ne eivät kutistu, käsitellylle pinnalle ei tule halkeamia. Kipsin sideaineet päinvastoin lisäävät tilavuutta täydellisen kovettumisen jälkeen. Joissain tilanteissa lisätään sahanpurua, tulta, hohkakiveä, paisutettua savea ja muita materiaaleja.
Toinen ominaisuus - kipsimateriaalit nopeuttavat rautametallien (naulat, raudoitus, lanka ja niin edelleen) korroosioprosessia. Tämä prosessi on vielä nopeampi märissä olosuhteissa.
Kipsisideaine imee nopeasti kosteutta ja menettää aktiivisuutensa. Siksi varastoinnin aikana jakuljetuksen on noudatettava tiettyjä sääntöjä. Materiaalia voidaan säilyttää vain kuivassa paikassa. Jopa tällä säännöllä, kolmen kuukauden varastoinnin jälkeen materiaali menettää noin kolmekymmentä prosenttia aktiivisuudestaan. Materiaali kuljetetaan irtotavarana tai pakattuna kontteihin. On tärkeää suojata se roskilta ja kosteudelta.
Tuotanto
Tälle prosessille on suoritettava seuraavat prosessit:
- luonnon kipsiaineen murskaus;
- raaka-aineiden kuivaus;
- lämpötilan vaikutus.
Kipsikivi syötetään bunkkeriin, josta se tulee murskaimeen. Siellä se murskataan paloiksi, joiden koko ei ylitä neljää senttimetriä. Murskaamisen jälkeen materiaali lähetetään syöttösuppiloon elevaattorin kautta. Sieltä se tulee yhtä suurissa osissa tehtaalle. Siellä se kuivataan ja murskataan pienemmäksi fraktioksi. Kuivaus tässä vaiheessa on välttämätöntä materiaalin murskausprosessin nopeuttamiseksi ja helpottamiseksi.
Myllyssä jauhe kuumennetaan 90 asteeseen. Tässä tilassa se kuljetetaan kipsikattilaan. Siellä vettä vapautuu aineesta polttoprosessin aikana. Tämä prosessi alkaa matalilla lämpötiloilla (noin kahdeksankymmentä astetta). Mutta vesi materiaalista on parasta poistaa lämpötila-alueella sadastakymmenestä satakahdeksaankymmeneen asteeseen.
Koko lämpökäsittelyprosessi on jaettu kahteen vaiheeseen. Ensin materiaalia pidetään keittimessä kolme tuntia. Siellä poistetaan vesi ja kipsidihydraattimuuttuu puoliksi vesieliöiksi. Koko tämän ajan kipsiä sekoitetaan lämmityksen tasaiseksi. Määritellyn ajan kuluttua lämmitetty aine lähetetään ns. Se ei enää lämmitä. Mutta itse aineen korkeasta lämpötilasta johtuen kuivumisprosessi jatkuu siellä. Tämä kestää vielä noin neljäkymmentä minuuttia. Sen jälkeen sideaineet katsotaan valmiiksi. Ja ne lähetetään valmiiden tuotteiden varastoon.
Materiaalin kovettuminen
Kipsin sideaineet kovettuvat, kun jauhetta sekoitetaan veteen. Tällöin muodostuu muovimassaa, joka kovettuu muutamassa minuutissa. Kemiallisesti katsottuna on olemassa prosessi, joka on päinvastainen kuin tuotantoprosessissa tapahtui. Se vain tapahtuu paljon nopeammin. Toisin sanoen puolivesipitoinen kipsi kiinnittää vettä, mikä johtaa dihydraattikipsiaineen muodostumiseen. Tämä koko prosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen.
Ensimmäisessä vaiheessa puolivesipitoinen kipsiaine liuotetaan veteen, jolloin muodostuu kylläinen kipsidihydraattiliuos. Dihydraatilla on korkea liukoisuusindeksi. Tästä johtuen liuoksen ylikyllästysprosessi tapahtuu erittäin nopeasti. Tämän seurauksena - saostuminen, joka on dihydraatti. Nämä saostuneet hiukkaset tarttuvat toisiinsa ja alkavat siten kovettumisprosessin.
Seuraava vaihe on kiteytys. Aineen erilliset kiteet alkavat kasvaessaan yhdistyä ja muodostaa vahvan kehyksen. Kuivuessa (kosteus poistuu), kiteiden väliset sidokset muodostuvatvahvempi.
Muuta asetusnopeutta
Asetusprosessia voidaan nopeuttaa tai päinvastoin hidastaa tarpeen mukaan. He tekevät tämän kipsin sideaineisiin lisättävien lisäaineiden avulla.
Lisäainetyypit, jotka nopeuttavat kovettumista:
aineet, jotka lisäävät hemihydraatin liukoisuutta: natrium- tai kaliumsulfaatti, ruokasuola ja muut;
aineet, jotka ovat reaktion kiteytymiskeskus: fosforihapposuolat, murskattu luonnonkipsi ja niin edelleen
Yleimmin käytetty kipsimurska. Sen hiukkaset toimivat kiteytyskeskuksina, joiden ympärille kide kasvaa tulevaisuudessa. Parempaa tehokkuutta luonnehtii "toissijainen" kipsi. Se ymmärretään kipsiksi, joka on jo kalsiumsulfidin kovettumis- ja kovettumisvaiheessa. Rikkoutuneet ja murskatut tuotteet voidaan katsoa tämän tyypin syyksi.
Seuraavat aineet hidastavat kovettumista:
taikinan plastisuuden lisääminen: puuliiman vesiliuos, havupuun infuusio, kalkkiliimaemulsio, LST ja niin edelleen;
Kiteiden kasvua estää kalvo, joka muodostuu puolivesipitoisille kipsirakeille sellaisten aineiden kuten booraksin, ammoniakin, keratiinihidastimen, alkalimetallifosfaattien ja -boraattien, lilaalkoholin ja muiden vaikutuksesta
On syytä huomata, että prosessia nopeuttavien lisäaineiden lisääminen vaikuttaa haitallisesti kipsin lujuuteen. Siksi niitä on käytettävä varoen ja lisättävä pieniä määriä.
Asetetaan aika(kovettuminen) riippuu suurelta osin raaka-aineen laadusta, varastointiajasta ja -olosuhteista, lämpötilasta, jossa materiaalin ja veden yhdistäminen tapahtuu, ja jopa liuoksen sekoitusajasta.
Liian lyhyt kovettumisaika liittyy yleensä materiaalissa oleviin dihydraattihiukkasiin, jotka jäivät sinne polton jälkeen. Kovettumisaika pitenee myös, jos kipsiaine kuumennetaan noin 45 asteeseen. Jos materiaalin lämpötilaa nostetaan vielä enemmän, prosessi päinvastoin hidastuu. Kipsiseoksen pitkäaikainen sekoittaminen nopeuttaa kovettumisprosessia.
Teorian ja käytännön erot
Kovetusprosessin ominaisuus on, että kipsi, toisin kuin muut sideaineet, lisää tilavuutta kovettumisen aikana (jopa yksi prosentti). Tästä johtuen puolivesipitoisen aineen hydraatioon tarvitaan noin neljä kertaa enemmän vettä kuin teoriassa pitäisi olla. Teoriassa vesi vaatii noin 18,6 painoprosenttia materiaalista. Käytännössä vettä otetaan normaalitiheyksisen liuoksen saamiseksi jopa seitsemänkymmentä prosenttia. Materiaalin vesitarpeen määrittämiseksi veden tilavuus määritetään prosentteina itse materiaalin massasta, joka on lisättävä normaalitiheyksisen liuoksen saamiseksi (kakun halkaisija 180+5 millimetriä).
Toinen ero käytännössä on, että kun ylimääräinen vesi poistetaan kuivumisen aikana, materiaaliin muodostuu huokosia. Tästä johtuen kipsikivi menettää lujuutensa. Poista tämä hetki lisää kuivaamalla. Kipsituotteet kuivataan enintään lämpötilassaseitsemänkymmentä astetta. Jos nostat lämpötilaa vielä enemmän, aineen kuivumisreaktio alkaa.
Lämpötilan vaikutus tuloksena olevaan aineeseen
Kipsin sideaineen saamiseksi kipsikivi altistetaan korkeille lämpötiloille. Tämän lämpötilan arvosta riippuen kipsiaine voi olla kahta tyyppiä:
Matalapolttoinen, jonka valmistuksessa raaka-aineiden prosessointi tapahtuu sadankahdenkymmenen - satakahdeksankymmenen asteen lämpötilan vaikutuksesta. Raaka-aine on tässä tapauksessa useimmiten puolivesipitoinen kipsi. Tämän materiaalin tärkein ero on nopea jähmettymisnopeus
Korkeapalavia (anhydriitti), joita muodostuu korkean lämpötilan (yli kaksisataa astetta) seurauksena. Kovettuu tällaisen materiaalin pidempään. Asettaminen kestää myös kauemmin
Jokaisessa näistä ryhmistä puolestaan on useita erilaisia materiaaleja.
Hihalla poltettujen sideaineiden tyypit
Tämän luokan kipsisideaine sisältää seuraavat materiaalit:
Rakennuskipsi. Sen valmistukseen on valittava oikeat raaka-aineet. Kipsin valmistus rakennustöihin on sallittua käyttämällä raaka-aineena viidesosaa ja korkeampaa sideainelaatua, jonka saldo seulassa on enintään kaksitoista prosenttia. Rakennustuotteiden valmistukseen sopiva sideaine, joka kuuluu luokkaan toisesta seitsemään, kovettumisajasta ja jauhatusasteesta riippumatta. Koriste-elementit on valmistettu samantyyppisistä materiaaleista. Lukuun ottamatta karkeita jauhatusaineita jahitaasti tarttumassa. Kipsilaastiseokset valmistetaan luokkien 2-25 aineista, paitsi sideaine, jossa on karkea hionta ja nopeasti kovettuva
Suurilujaa kipsiä voidaan luonnehtia yhdellä useista laatuluokista (indeksillä 200 - 500). Tämän materiaalin lujuus on noin 15-25 MPa, mikä on paljon korkeampi kuin muiden tyyppien
Muovauskipsillä on suuri vedentarve ja korkea lujuus kovettunutssa tilassa. Siitä valmistetaan kipsituotteita: keraamiset muotit, posliini-faanssielementit ja niin edelleen
Anhydriittimateriaalit
Tämä laji puolestaan muodostaa kaksi ainetta:
anhydriittisementti, joka saadaan prosessoimalla enintään seitsemänsadan asteen lämpötiloissa;
Estrich-kipsi, muodostunut yli 900 asteen kalsiumsulfaatin vaikutuksesta
Anhydriittikipsin koostumus sisältää: kahdesta viiteen prosenttia kalkkia, sulfaatin ja vitriolin (kuparin tai raudan) seosta enintään prosenttiin, 3 - 8 prosenttia dolomiittia, 10 - 15 prosenttia masuunia kuona.
Anhydriittisementti kovettuu hitaasti (kolmenkymmenestä minuutista vuorokauteen). Vahvuudesta riippuen se jaetaan seuraaviin luokkiin: M50, M100, M 150, M200. Tämän tyyppistä sementtiä käytetään laaj alti rakentamisessa. Sitä käytetään:
liiman, kipsin tai muurauslaastin valmistus;
betonin tuotanto;
koristeiden valmistus;
lämpöeristeen valmistusmateriaalit
Estrich-kipsillä on seuraavat ominaisuudet:
- Hidas ote.
- Voima jopa 20 megapascalia.
- Matala lämmönjohtavuus.
- Hyvä äänieristys.
- Kestää kosteutta.
- Jääkestävä.
- Hieman epämuodostunut.
Nämä ovat tärkeimmät, mutta kaukana kaikista estrich-kipsin eduista. Sen soveltaminen perustuu näihin indikaattoreihin. Sitä käytetään seinien rappaukseen, keinomarmorin valmistukseen, mosaiikkilattioihin ja niin edelleen.
Sideaineen jakaminen tyyppeihin
Kipsin sideaineiden ominaisuuksien ansiosta voimme jakaa ne useisiin eri ryhmiin. Tähän käytetään useita luokituksia.
Seuraavat ryhmät erotetaan asetusajan mukaan:
Ryhmä "A". Sisältää nopeasti kovettuvat supistavat aineet. Tämä kestää kahdesta viiteentoista minuuttia
Ryhmä "B". Tämän ryhmän sideaineet tarttuvat kuudesta kolmeenkymmeneen minuutissa. Niitä kutsutaan normaalisti asettaviksi aineiksi
Ryhmä "B", joka sisältää hitaasti kovettuvia sideaineita. Asettamiseen menee yli kaksikymmentä minuuttia. Ylärajaa ei ole standardoitu
Jauhatuksen hienous määräytyy siivilälle jääneiden hiukkasten mukaan. Tämä johtuu siitä, että kipsisideaineet jäävät aina 0,2 mm:n seulan päälle. GOST osoittaa seuraavat ryhmät:
Karkea jauhatus tai ensimmäinen ryhmä osoittaa, että jopa 23 prosenttia materiaalista jää seulalle
Keski jauhatus(toinen ryhmä), jos seulalle on jäljellä enintään neljätoista prosenttia sideaineesta
Hieno jauhatus (kolmas ryhmä) osoittaa, että aineen jäännös siivilässä ei ylitä kahta prosenttia
Materiaalin taivutus- ja puristuslujuus on testattu. Tätä varten kipsilaastista valmistetaan tangot, joiden koko on 40 x 40 x 160 millimetriä. Kaksi tuntia valmistuksen jälkeen, kun kiteytys- ja hydratointiprosessit on saatu päätökseen, testit alkavat. Kipsisideaineet (GOST 125-79) jaetaan lujuuden mukaan kahteentoista luokkaan. Heillä on indeksit kahdesta kahteenkymmeneenviiteen. Vetolujuuden arvo lajikkeista riippuen kerätään erikoistaulukoihin. Se näkyy jopa itse GOSTissa.
Materiaalin tärkeimmät parametrit ja tyypit voidaan tunnistaa sen merkinnöistä. Se näyttää suunnilleen tältä: G-6-A-11. Tämä merkintä tarkoittaa seuraavaa:
- G- kipsisideaine.
- 6 - materiaalilaatu (tarkoittaa, että lujuus on yli kuusi megapascalia).
- A - määrittää tyypin kovettumisajan perusteella (eli pikakovettumisen).
- 11 - osoittaa jauhatusasteen (tässä tapauksessa keskitason).
Kipsimateriaalien käyttöalue
Kipsisten sideaineiden teknologia mahdollistaa eri alojen käyttöön soveltuvien materiaalien saamisen. Kipsiä käytetään eniten rakentamisessa. Sen käytön laajuutta voidaan verrata sementin käyttöön. Kipsisideaineella on joitain etuja samaan sementtiin verrattuna. Esimerkiksi sen tuotannossa kuluu lähes vähemmän polttoainettaneljä kertaa. Se on hygieeninen, tulenkestävä, sen huokoisuus vaihtelee kolmestakymmenestä kuuteenkymmeneen prosenttia, alhainen tiheys (jopa puolitoista tuhatta kilogrammaa kuutiometriä kohti). Nämä ominaisuudet määrittelivät materiaalin laajuuden.
Kipsiä käytetään laaj alti rappaukseen. Sen käyttö ei riipu materiaalin laadusta. Käytetään normaalisti ja hitaasti kovettuvaa sideainetta, jossa on hienoja ja keskisuuria jauhatushiukkasia. Kipsiä lisätään kalkkikiveen ja hiekkakipsiin. Tämä parantaa liuoksen lujuutta kuivauksen jälkeen. Ja pinnan kipsikerroksesta tulee sileä ja kevyt, sopiva jatkoviimeistelyyn.
Luokkiin G-2–G-7 kuuluvia kipsiaineita käytetään väliseinien, ns. kuivakipsilevyjen ja muiden kipsibetonituotteiden valmistukseen. Niitä lisätään liuoksiin, jotta saadaan koostumuksia sisätöihin.
Keraamiset, posliini- ja fajanssituotteet ja osat valmistetaan lisäämällä sideainetta kipsiä, joka kuuluu luokkiin G-5 - G-25. Sideaineen tulee kuulua normaalisti kovettuvien ja hienoksi jauhettujen aineiden luokkaan.
Kipsisideainetta käytetään laastin valmistukseen, jota käytetään ikkunoiden, ovien, väliseinien tiivistämiseen. Tähän tarkoitukseen sopivat alemmat materiaalilaadut.
Kuten näette, kipsisideaineen ominaisuudet mahdollistavat materiaalin käytön eri tarkoituksiin ja eri toiminta-aloilla. Se on kestävä, pakkasenkestävä,hygieeninen, ympäristöystävällinen, palonkestävä materiaali. Sen laadulliset ominaisuudet määräytyvät sen perusteella, että se kuuluu tietyllä tavalla tiettyyn materiaaliryhmään.
