Gipsz, mint építő- és befejező anyag. Miből készül a gipsz?
Mielőtt elkezdené tanulmányozni ezt a cikket, szeretnék egy rövid bevezetőt tenni... A gipsz témája nem véletlenül merült fel bennem. Meg akartam csinálni. Ezzel kapcsolatban ez az első tapasztalatom. Az első dolog, amit ilyenkor elkezdek, az az anyag tanulmányozása, pl. Igyekeztem mindent megtudni a gipszépítésről.
Kezdetben a téma egyszerűnek tűnt számomra, de kiderült, hogy nem így van, ezért írok egy előszót. Kezdjük azzal, ami természetes. De ez még nem minden. A gipszet hulladéktermékként nyerik például a vegyiparból, és szennyeződéseket tartalmaznak, és általában rontják a gipsz kötőanyag tulajdonságait. A természetben pedig a gipsz szennyeződésekkel jár. A szennyeződéseket eltávolítják, de néhányuk megmarad, ezért meg kell értenie, hogy ha különböző gyártóktól vásárol gipszet, akkor különböző anyagokat vásárol. Ha saját maga ad hozzá módosító adalékokat, és olyan gyártótól vásárolt gipszet, akivel korábban nem dolgozott, akkor jobb, ha próbatételt készít, és tesztréteget alkalmaz.
A gipsz β-módosítással és α-módosítással érkezik. Csak az elkészítési módban (dehidratálás) különböznek egymástól. A β-módosítások úgy jönnek létre, hogy a gipsz-dihidrátot nyitott kemencékben hevítik, és a víz gőz formájában jön ki, apró pórusokat képezve, ami rontja a szilárdságot, mert Bármilyen finomságú őrlésnél porózus részecskék keletkeznek. Az α-módosítás autoklávokban történik nyomás alatt, és a víz csepegtetve jön ki, ami a keletkező félvizes gipszet monolittá teszi, ami javítja a szilárdságot. Az α-módosítást nehéz előállítani, ezért drága gipszet állít elő, és csak az orvostudományban és részben a szobrászatban használják.
Az alabástrom a természetes szemcsés gipsz neve, amely finomabb szerkezeti szemcsékkel rendelkezik. Néhol azt írják, hogy minden épületvakolat alabástrom. Ez rossz. Az alabástrom szemcsés gipsz, de nem minden szemcsés gipsz alabástrom. A természetben megjelenésében különbözik az egyszerű szemcsés gipsztől, és hasonló a márványhoz. Az alabástrom természeténél fogva finomszemcsés, így őrléskor finomabb szemcsét lehet kapni, mint az egyszerű szemcsés gipsz. A finomabb szemcséjű por nagyobb részecskefelülettel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy gyorsabban reagál a vízzel és gyorsabban megkeményedik. Építőipari Alabástrom egy félig víztartalmú gipsz, amelyet természetes alabástromból nyernek.
Van még egy fontos szempont. A csak kész keverékben forgalmazott β-módosító gipsz már porózus részecskékből áll, de a szükséges folyékonyságú munkaoldat elkészítéséhez a kémiai reakcióhoz szükségesnél 2-szer több vizet kell hozzáadni. A felesleges víz elpárolog, további pórusokat hozva létre, és tovább csökkenti az erőt. Ezért, ha fontos Önnek az erő, csökkentse a víz mennyiségét, és használjon olyan adalékokat, amelyek növelik a folyékonyságot, és használjon finomra őrölt gipszet.
Építőipari gipsz- ezek gipszkőből vagy vegyipari hulladékból nyert kötőanyagok.
A gipszkő égetésekor a kémiailag megkötött víz leválik, és a hőmérséklettől függően különböző gipszformák képződnek. 100 Celsius fokon megindul a félhidrát gipsz képződése. Vízben elkeverve ismét kalcium-szulfát-dihidrát képződik. Ezt a zárt ciklust körülbelül 20 ezer évvel ezelőtt fedezték fel. Az emberek gipszkőből kandallókat építettek, és valószínűleg észrevették, hogy a szétszórt égett gipsz az esőben kővé változott vissza. A sumér és a babiloni ékírásos írásokban vannak utalások a gipszre és annak használatára.
A nyersanyagok elérhetősége, a technológia egyszerűsége és a gyártás alacsony energiaintenzitása (4-5-ször kevesebb, mint a portlandcement előállításánál) olcsó és vonzó kötőanyaggá teszik a gipszet.
A félvizes gipsz sűrűsége
Az edzett gipszkő sűrűsége alacsony (1200-1500 kg/m3) a jelentős porozitás miatt (60-30%).
Tágulás a keményedés során
A gipsz kötőanyag azon kevés kötőanyag egyike, amely keményedéskor kitágul. Térfogatnövekedés a kötés és a keményedés során 0,5-1%-kal. Szárításkor a térfogat 0,05-0,1%-kal csökken. A gipsz kötőanyagoknak ez a tulajdonsága lehetővé teszi, hogy töltőanyagok nélkül használják őket, anélkül, hogy félnének a zsugorodás miatti repedéstől.
Gyúlékonyság
A gipszanyagok nemcsak nem gyúlékony anyagok, de porozitásuknál fogva lassítják a hőátadást, magas hőmérsékletnek kitéve pedig a termikus disszociáció következtében vizet bocsátanak ki, ezzel gátolják a tűz terjedését. Száraz üzemi körülmények között vagy a víz hatásától védve (hidrofób bevonatok, impregnálások stb.) a gipsz műszaki és környezetvédelmi szempontból igen ígéretes kötőanyag.
A vakolat típusa
β-módosító gipsz
A β-módosító gipszet 150-180°C hőmérsékleten állítják elő atmoszférához kapcsolódó berendezésben. A β-módosított gipsz finom porrá őrlésének termékét a feldolgozás előtt vagy után építőgipsnek vagy alabástromnak nevezzük, finomabb őrléssel formázógipszet, illetve nagy tisztaságú alapanyagok felhasználásánál gyógygipszet kapnak.
Gipsz α-módosítás
Az α-módosított gipszet alacsony hőmérsékletű (95-130°C) hőkezeléssel, hermetikusan zárt kemencékben állítják elő. Nagy szilárdságú gipsz készítésére használják.
Alabástrom
Alabástrom(a gr. alebastrosból - fehér) - gyorsan keményedő levegős kötőanyag, amely félvizes kalcium-szulfát CaSO 4-ből áll. 0,5H 2 O, amelyet gipsz alapanyagok alacsony hőmérsékletű feldolgozásával nyernek.
Alabástrom - β-módosító gipsz, porított kötőanyag, amelyet hőkezeléssel nyernek nyitott kemencékben 150-180 fokos természetes dihidrát gipsz CaSO 4 · 2H 2 O. A kapott terméket finom porrá őröljük. Finomabb köszörüléssel formázógipszet kapunk. Az orvosi gipszhez nagy tisztaságú nyersanyagokat használnak.
Anhidrit
Az anhidrit természetes vízmentes gipsz. Az anhidrit kötőanyag lassan és lassan megkeményedik, vízmentes kalcium-szulfát CaSO 4-ből és keményedési aktivátorokból áll.
Estrich-gipsz
Az erősen égetett estrich gipszet természetes gipszkő CaSO 4 égetésével állítják elő. 2H 2 O magas hőmérsékletre (800-950°C). Ebben az esetben részleges disszociációja CaO képződésével történik, amely az anhidrit keményedés aktivátoraként szolgál. Az ilyen kötőanyag végső keményedési terméke a gipsz-dihidrát, amely meghatározza az anyag teljesítményi tulajdonságait.
Az estrich gipsz technológiai tulajdonságai jelentősen eltérnek a közönséges gipsz tulajdonságaitól. Az estrich gipsz kötési ideje: kezdés legkorábban 2 óra, vége - nem szabványosított. A csökkentett vízigény miatt (az estrich gipsznél ez 30-35%, míg a közönséges gipsznél 50-60%) az estrich gipsz keményedés után sűrűbb és tartósabb anyagot képez.
A minták szilárdsága - kemény konzisztenciájú habarcskockák - kötőanyag: homok = 1:3 nedves körülmények között 28 napos keményedés után - 10-20 MPa. Ezen mutató alapján meghatározzák az estrich gipsz márkáját: 100, 150 vagy 200 (kgf / cm2).
Az Estrich gipszet a 19. század végén és a 20. század elején használták. falazó- és vakolathabarcsokhoz (beleértve a műmárvány gyártását is), varrat nélküli padlók beépítéséhez, kész padlók alapjaihoz stb. Jelenleg ezt a kötőanyagot korlátozott mértékben használják.
Építőgipsz tulajdonságai
Köszörülési fokozat
Az őrlés finomsága szerint, amelyet a gipszminta maximális maradéka határozza meg, amikor 0,2 mm-es lyukú szitán szitáljuk, a gipsz kötőanyagokat három csoportra osztják: durva, közepes, finom.
Nyomó- és hajlítószilárdság
A gipsz minőségét standard minták nyomó- és hajlítási vizsgálatával határozzák meg - 4 x 4 x 16 cm-es gerendák 2 órával a formázás után. Ez idő alatt a gipsz hidratálása és kristályosodása véget ér.
12 gipszfajtát állapítottak meg szilárdság szempontjából 2-től 25-ig (a szám egy adott minőségű gipsz nyomószilárdságának alsó határát mutatja MPa-ban). Az építőiparban elsősorban a 4-7. osztályú gipszet használják.
A GOST 125-79 (ST SEV 826-77) szerint a nyomószilárdságtól függően a következő típusú gipsz kötőanyagokat különböztetjük meg:
Kötőanyag fokozat | 40x40x160 mm méretű gerendaminták minimális szakítószilárdsága 2 órás korban, MPa (kgf/cm2), nem kevesebb | |
---|---|---|
ha összenyomjuk | hajlításkor | |
G-2 | 2(20) | 1,2(12) |
G-3 | 3(30) | 1,8(18) |
G-4 | 4(40) | 2,0(20) |
G-5 | 5(50) | 2,5(25) |
G-6 | 6(60) | 3,0(30) |
G-7 | 7(70) | 3,5(35) |
G-10 | 10(100) | 4,5(45) |
G-13 | 13(130) | 5,5(55) |
G-16 | 16(160) | 6,0(60) |
G-19 | 19(190) | 6,5(65) |
G-22 | 22(220) | 7,0(70) |
G-25 | 25(250) | 8,0(80) |
Nedvesített, megszilárdult gipsz nem csak jelentősen (2-3-szor) csökkenti a szilárdságot, hanem egy nemkívánatos tulajdonságot - kúszást -, lassú, visszafordíthatatlan méret- és formaváltozást mutat terhelés alatt.
Normál sűrűség (vízigény vagy víz-gipsz arány)
A gipsztészta normál sűrűségét (standard konzisztenciáját) a legalább 100 mm-es magasságra emelve a hengerből kifolyó gipsztészta átmérője jellemzi. A terítés átmérője (180±5) mm legyen. A víz mennyisége a fő kritérium a gipsz kötőanyag tulajdonságainak meghatározásához: a kötési idő, a szakítószilárdság, a térfogati tágulás és a vízfelvétel. A víz mennyiségét százalékban fejezzük ki, a standard konzisztenciájú gipszkeverék előállításához szükséges víz tömegének a gipsz kötőanyag tömegéhez viszonyított arányaként grammban.
A gipsztermékek öntéssel történő készítésénél az építő- vagy formázógipszetből 60-80 tömeg%, a nagy szilárdságú gipszből 35-45 tömeg% víz szükséges.
A gipsz kötőanyag vízzel való keverésekor a CaSO 4 hemihidrát hidratációjának kémiai reakciója elméletileg 18,6% vizet fogyaszt el, és a kikeményedett termék pórusaiban visszamaradt vízfelesleg a keményedés során elpárolog, és a gipsztermékekre jellemző nagy porozitást okozza. - a megkeményedett termék teljes térfogatának 50-60%-a. Azaz minél kevesebb vizet használnak fel a gipsztészta keverésekor, és minél alacsonyabb a normál sűrűség értéke a tészta jó bedolgozhatósága elérésekor, annál sűrűbb és erősebb a gipsztermék.
A gipsz kötőanyag normál sűrűsége számos tényezőtől függ, amelyek közül a legfontosabbak a gipsz kötőanyag típusa, az őrlési finomság, a hemihidrát kristályok alakja és mérete.
A gipsz kötőanyag vízigényének csökkentésére adalékanyagokat - hígítókat (lágyítókat) alkalmaznak, amelyek növelik a gipszmassza mozgékonyságát és bedolgozhatóságát anélkül, hogy a tulajdonságok szilárdsági jellemzőit csökkentenék.
Ilyen adalékanyagok a következők:
- szőlőcukor;
- melasz;
- dextrin (mésszel kevert gipsz kötőanyagba adagolva);
- szulfit-alkohol lepárlás (SSB) és termopolimerjei;
- szódabikarbonát;
- Glauber só stb.
A főzési folyamat során a gipszkőhöz 0,1%-os Ca-Cl 2 oldat hozzáadása fokozza a főzési folyamatot, csökkenti a vízfogyasztást és felgyorsítja a gipsz kötőanyagának kötési idejét.
Ha a gipsz kötőanyagokat levegőn tárolják, vízigényük valamelyest csökken (a gipsz "mesterséges öregedése" következik be), ami a szabványos vizsgálatok során a szilárdság meghatározásának eredményének torzulásához vezet.
A gyakorlatban a gipsz kötőanyagot néha kifejezetten gőzzel nedvesítik, hogy csökkentsék a vízfogyasztást, és kismértékben növeljék a tészta plaszticitását és a termékek szilárdságát. A gipsz kötőanyagában a vízadalék mennyisége kb. 5%, és a gipsz kötőanyag vízzel való utólagos keverése során a gipszszemcsék felületi rétegeinek részleges hidratálódása és nedvesíthetősége megváltozik. A gipsz kötőanyagok hosszú távú (több mint 3 hónapos) tárolása vízgőz jelenlétében azonban elfogadhatatlan, mivel a gipsz idő előtti hidratációja miatt aktivitása jelentősen csökken.
Fagyállóság
15-20 vagy több fagyasztási és felengedési ciklus.
Erősítés
A gipsztermékek acélerősítése semleges környezetben (pH = 6,5-7,5) intenzív korróziónak van kitéve. A gipsz jó higroszkópossága (a levegő nedvességfelvételének képessége) miatt nedves.
A gipsz jól tapad a fához, ezért érdemes falécekkel, kartonpapírral vagy cellulóz szálakkal megerősíteni és faforgácskal, fűrészporral megtölteni.
Gipsz kötőanyagként
A gipsz kötőanyagok félvizes gipsz vagy anhidrit alapú anyagok. Levegőkötőkre utal.
Az előállítás módjától függően a gipsz kötőanyagok (GB) három fő csoportra oszthatók:
- I - gipsz alapanyagok hőkezelésével nyert kötőanyagok: alacsony égetésű (égetés és főzés) és magas égetésű: α
Kalcium-szulfát-hemihidrát (vagy mindkettő keveréke), valamint oldható anhidrit (teljesen dehidratált gipsz vagy akár részlegesen disszociált anhidrit, amely kis mennyiségű szabad kalcium-oxidot tartalmaz).
- II - hőkezelés nélkül nyert kötőanyagok (nem égető): természetes anhidrit, speciális adalékanyagokat vezetnek be a keményedés aktiválására.
- III - kötőanyagok, amelyeket az I. vagy II. csoportba tartozó gipsz kötőanyagok különféle komponensekkel (mész, portlandcement és fajtái, aktív ásványi adalékok, kémiai adalékok stb.) történő keverésével nyernek.
Az I. és II. csoport kötőanyagai nem vízálló (levegő) gipsz kötőanyagok (NGB). A III. csoportba tartozó kötőanyagok néhány kivételtől eltekintve a vízálló gipsz kötőanyagokhoz (WGB) tartoznak.
Az 1.1. táblázatban feltüntetett gipsz kötőanyagok előállításához természetes gipszet, anhidrit alapanyagot vagy gipsztartalmú hulladékot használnak.
A hőkezelési hőmérséklettől függően a gipsz kötőanyagok két csoportra oszthatók:
Alacsony tüzelésű csoport
Alacsony égetésű (valójában gipsz, CaSO 4 .0,5H 2 O alapú), 120-180 °C hőmérsékleten nyerik. Gyors keményedés és viszonylag alacsony szilárdság jellemzi őket. Ezek tartalmazzák:
- építőgipsz, beleértve az alabástromot is;
- gipsz formázása;
- nagy szilárdságú gipsz;
- orvosi gipsz;
Magas tüzelésű csoport
Erősen égetett (anhidrit, CaSO 4 alapú), 600-900°C hőmérsékleten nyerik. Az anhidrit kötőanyagok lassú kikeményedéssel és nagyobb szilárdsággal különböznek a gipsz kötőanyagoktól. Ezek tartalmazzák:
- estrich gipsz (magas égetésű gipsz);
- anhidrit cement;
- befejező cement.
A gipsz kötőanyag előnyei:
- nagy beállítási sebesség;
- kémiai semlegesség, azaz az anyag környezetbarátsága;
- kielégítő szilárdság;
- könnyű felhordás, plaszticitás.
A gipsz kötőanyag hátrányai:
- korlátozott vízállóság;
- korlátozott alkalmazási terület, főként belső építési és befejező munkákhoz;
- elégtelen hőállóság;
Gipszbeállítás
A Vicat készüléken meghatározott kötési idő szerint a gipszet három csoportra osztják (A, B, C):
A gipsz keményedési ideje függ a gipsz márkájától, a víz mennyiségétől, a víz hőmérsékletétől és a gipsz diszperziójától. Alacsony víztartalom mellett a keverék rosszul önt, gyorsan megkeményedik, megnövekedett hőmennyiséget termel, egyidejűleg a térfogat növekedésével.
A vízhőmérséklet növekedésével a gipsz keményedési ideje növekszik, ezért hideg vizet kell használni.
Lassítsa le a gipsz kötését adalékokkal:
- fa ragasztó;
- szulfit-alkohol lepárlás (SSB);
- műszaki lignoszulfonát (LST);
- keratin retardáló;
- bórsav;
- bórax;
- polimer diszperziók (például PVA).
A gipsz keményedése
A gipsz keményedésének kémiája abból áll, hogy a hemihidrát kalcium-szulfát vízzel keverve dihidráttá alakul: CaSO 4. 0,5H 2O + 1,5H 2O → CaSO 4. 2H 2 O. Külsőleg ez a műanyag tészta szilárd, kőszerű masszává alakulásában fejeződik ki.
A gipsz ilyen viselkedésének oka, hogy a félvizes gipsz csaknem 4-szer jobban oldódik vízben, mint a dihidrát (oldékonysága 8, illetve 2 g/l CaSO 4 tekintetében). Vízzel keverve a félvizes gipsz feloldódik és telített oldatot képez, és azonnal hidratálódik, dihidrátot képezve, amihez képest az oldat túltelített. A kétvízű gipsz kristályai kicsapódnak, és a félvíztartalmú gipsz újra feloldódni kezd stb.
A jövőben a folyamat a szilárd fázisban lévő gipsz közvetlen hidratálásának útját követheti. A keményedés utolsó szakasza, amely 1-2 óra elteltével ér véget, a meglehetősen nagy gipsz-dihidrát kristályokból kristályos átszaporodás képződése.
Ennek a növekedésnek a térfogatának egy részét a víz (pontosabban CaSO 4 . 2H 2 O telített vizes oldata) foglalja el, amely nem lép kölcsönhatásba a gipsszel. Ha megszárítja a megkeményedett gipszet, szilárdsága észrevehetően megnő (1,5-2-szer), mivel a fenti oldatból a gipsz további kristályosodik a már kialakult kristályok érintkezési pontjain.
Újbóli nedvesítéskor a folyamat fordítottan megy végbe, és a vakolat veszít szilárdságából. A szabad víz jelenlétének oka a megkeményedett gipszben azzal magyarázható, hogy a gipsznek tömegének körülbelül 20%-ára van szüksége a hidratációhoz, és 50-60% víz szükséges a műanyag gipsztészta kialakításához. Egy ilyen tészta megkeményedése után 30-40% szabad víz marad benne, ami körülbelül az anyag térfogatának a fele. Ez a víztérfogat pórusokat képez, amelyeket átmenetileg a víz elfoglal, és az anyag porozitása, mint ismeretes, meghatározza számos tulajdonságát (sűrűség, szilárdság, hővezető képesség stb.).
Az ásványi kötőanyag alapú anyagok technológiájában a fő probléma a kötőanyag keményítéséhez és a belőle formázható tészta előállításához szükséges vízmennyiség különbsége. A gipsz esetében a vízigény csökkentésének, ennek megfelelően a porozitás csökkentésének és a szilárdság növelésének problémáját úgy oldották meg, hogy a gipszet hőkezeléssel nem levegőben, hanem telített gőzkörnyezetben (0,3-0,4 MPa nyomású autoklávban) nyerték, ill. sóoldatokban (CaCl 2 . MgCl 2 stb.). Ilyen körülmények között a félvizes gipsz másik kristályos módosulata képződik - α-gipsz, amelynek vízigénye 35-40%. Gipsz α
A módosításokat nagyszilárdságú gipsznek nevezzük, mivel a csökkentett vízigény miatt kevésbé porózus és tartósabb követ képez az edzés során, mint a közönséges β-módosító gipsz. A gyártási nehézségek miatt a nagyszilárdságú gipsz nem talált elterjedt felhasználásra az építőiparban.
Építési gipsz gyártása
Építőipari gipsz alapanyagai
A gipsz alapanyaga főként természetes gipszkő, amely kalcium-szulfát-dihidrátból (CaSO 4 . 2H 2 O) és különféle mechanikai szennyeződésekből (agyag stb.) áll.
A GOST 4013-82 szerint a gipsz kötőanyagok gyártásához használt gipszkőnek tartalmaznia kell:
1. osztály | nem kevesebb | 95 % | CaSO4. 2H 2 O+ szennyeződések |
II fokozat | nem kevesebb | 90% | CaSO4. 2H 2 O+ szennyeződések |
III fokozat | nem kevesebb | 80% | CaSO4. 2H 2 O+ szennyeződések |
IV fokozat | nem kevesebb | 70% | CaSO4. 2H 2 O+ szennyeződések |
Szennyeződések: SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3.
Nyersanyagként felhasználhatók a gipsztartalmú ipari hulladékok, például a fluorgipsz, a borogipsz, amelyek például a megfelelő alapanyagok savakkal történő kezelése során keletkeznek.
Ca 5 (PO 4) 3 F + H 2 SO 4 → H 3 PO 4 + HF + CaSO4. nH2O
Mindez azt jelzi, hogy a gipsz kötőanyagok alapanyagaival nincs gond.
Sémák az építési gipsz víztelenítésére
Bármely gipsz kötőanyag előállításának alapja a nyersanyagok hőkezelés során történő kiszáradása. A körülményektől függően a hőmérséklet emelkedésével különféle kiszáradási termékek képződnek.
A kalcium-szulfát-dihidrát dehidratálásának általános sémája vázlatosan ábrázolható:
A diagram az átmeneti hőmérsékleteket mutatja laboratóriumi körülmények között; a gyakorlatban nagy mennyiségű anyag és a kémiai összetétel ingadozása esetén magasabb hőmérsékletet kell alkalmazni az égetés felgyorsítására.
A hőmérséklettől és az égetési körülményektől függően kalcium-szulfát-hemihidrát (hemihidrát) α nyerhető
És β-módosítások, α
És β-oldható anhidrit, oldhatatlan anhidrit.
Ma általánosan elfogadott, hogy az oktatás α
Vagy a félvizes gipsz β-módosításai (hasonlóak a kristályrács szerkezetében) a hőkezelés körülményeitől függenek: α-hemihidrát képződik 107-125 ° C és annál magasabb hőmérsékleten, feltéve, hogy víz szabadul fel. cseppfolyós állapotban, amelyhez autokláv kezelés biztosított; A félvizes gipsz β-módosulatát nyitott berendezésben (forgókemencében vagy rothasztóban) 100-160°C-ra történő hevítéssel állítják elő, miközben a vizet gőz formájában eltávolítják.
A nagy szilárdságú α-hemihidrát jól formázott nagy átlátszó tűk vagy prizmák formájában kristályosodik; a közönséges építőgipsz - β-hemihidrát - apró, rosszul meghatározott kristályokból áll, amelyek aggregátumokat képeznek.
Ez határozza meg a termék különféle tulajdonságait: a β-hemihidrátnak nagyobb a vízigénye, nagyobb a vízzel való kölcsönhatása, és kisebb a keletkező gipszkő sűrűsége és szilárdsága. Ennek ellenére a β-hemihidrát lényegesen olcsóbb, és a gipsz kötőanyagának nagy részét alkotja.
Gyakorlati szempontból különösen fontosak a hemihidrát-kalcium-szulfát (hemihidrát) módosításainak előállítási feltételei. A gipsz-dihidrát dehidratációs reakciója a hemihidrát képződésével a hő elnyelésével megy végbe, és a következő formájú:
2(CaSO 4. 2H 2O) => 2CaSO 4. H2O + 3H2O
Ezt a reakciót gyakran kissé hagyományos formában írják:
CaSO4. 2H 2 O => CaSO 4. 0,5H2O + 1,5H2O
A félhidrát képződéshez elméletileg szükségesnél magasabb hőmérsékleten égetett, gyári építési gipsz a hemihidrát gipsz mellett oldható, sőt oldhatatlan anhidritet is tartalmaz, ami befolyásolja a termék tulajdonságait. A levegőben oldódó anhidrit felszívja a nedvességet és hemihidráttá alakul.
Következésképpen az enyhén égetett gipsz minősége az öregedés során növekszik, míg a nem elégetett gipsz elégtelen égetéssel történő hozzákeverése ballasztot jelent, és hátrányosan befolyásolja a megkeményedett kötőanyag mechanikai szilárdságát, valamint a kötési sebességet.
Az oldható anhidrit és a nyers gipsz egyidejű tartalma az építőgipsben nagyon gyors kötődést okoz, mivel az első gyorsan oldódik és dihidrát gipszé alakul, a második pedig kristályosodási központokat hoz létre.
Gipsz kötőanyag ipari gyártása
Az építőipari gipszet rothasztók, forgókemencék, valamint kombinált őrlő- és égetőüzemek segítségével állítják elő. Az építési gipsz legelterjedtebb gyártása a rothasztó használata.
Gyártási szakaszok:
- Gipszkő zúzás (pofás és kalapácsos törő).
- Szárítással kombinált őrlés (bányamalom).
- Hőkezelés légköri nyomáson vagy autoklávban (főzés gipszbojlerben).
- Nyomorultság (bunkerben való tartózkodás).
- Másodlagos őrlés (golyósmalom).
Gipsz alkalmazása
- Széles körben használják az iparban és az építőiparban építőanyagként. Tiszta formájában ritkán használják, főként adalékanyagként, kötőanyagként használják. A fő alkalmazási terület a válaszfalak építése.
- Javításkor fő befejező vagy kiegyenlítő anyagként használják őket. A kiegyenlítéshez gyárilag gyártott paneleket, gipsz köveket, gipszkarton lapokat használnak.
- Az akusztikus lapok gipszből készülnek.
- Különböző változatokban fémszerkezetek tűzgátló bevonataihoz használják.
- A gipsz felhasználásának kicsi, de fontos területe: dekoratív építészeti részletek (stukkó fröccsöntés) és szobrászat.
- Az égetett gipszből öntőformákat (például kerámiához) készítenek öntéshez és lenyomatokhoz (domborművek, párkányok stb.). Strapabíró formák készítésére használják figurák kiöntéséhez.
- A fogászatban fogászati lenyomat készítésére használják.
- Az orvostudományban, törések során történő rögzítésre (orvosi gipsz).
A gipsz használatának története
A gipsz az egyik legrégebbi ásványi kötőanyag. Kis-Ázsiában a gipszet már Kr.e. 9 ezer éve használták dekorációs célokra. Az izraeli régészeti ásatások során gipsszel borított padlót találtak, amely a Kr.e. 16 ezer évre nyúlik vissza. A gipszet az ókori Egyiptomban is ismerték, a piramisok építésekor használták. Az Egyiptomból származó építőgipsz előállításának ismerete átterjedt Kréta szigetére, ahol a knósszoszi király palotájában sok külső falat építettek gipszkőből. A falazatban a hézagokat gipszhabarccsal töltötték ki. A gipsszel kapcsolatos további információk Görögországon keresztül érkeztek Rómába. Rómából Közép- és Észak-Európába terjedtek a gipszről szóló információk. A gipszet különösen ügyesen használták fel Franciaországban. Miután a rómaiakat kiűzték Közép-Európából, az Alpoktól északra minden régióban elveszett a gipsz előállításának és felhasználásának ismerete.
A gipsz felhasználása csak a 11. században kezdett újra növekedni. A kolostorok hatására elterjedt az a technológia, amelyben a favázas épületek üregeit gipsz és széna vagy lószőr keverékével töltötték ki. A korai középkorban Németországban, különösen Türingiában ismerték a gipszet padlóesztrichekhez, falazóhabarcsokhoz, dísztárgyakhoz és emlékművekhez. Szász-Anhaltban 11. századi gipszpadlómaradványok találhatók.
Az ókorban készült falazatok és esztrichek rendkívüli tartósságukkal tűnnek ki. Szilárdságuk a normál betonéhoz hasonlítható.
E középkori gipszhabarcsok sajátossága, hogy a kötő- és töltőanyagok azonos anyagokból álltak. Töltőanyagként kerek szemcsékre zúzott, nem hegyes és nem lamellás gipszkövet használtak. Az oldat megszilárdulása után egy kötött szerkezet képződik, amely csak kalcium-szulfát-dihidrátból áll.
A középkori habarcsok másik jellemzője a gipsz őrlésének nagy finomsága és rendkívül alacsony vízigénye. A víz és a kötőanyag aránya kisebb, mint 0,4. Az oldat kevés levegőpórust tartalmaz, sűrűsége megközelítőleg 2,0 g/cm3. A későbbiekben sokkal nagyobb vízigényű gipszhabarcsokat gyártottak, így sűrűségük és szilárdságuk lényegesen kisebb.
Gipsz
Gipsz (eng. Gipsz) - ásványi, vizes kalcium-szulfát. Kémiai összetétel - Ca × 2H 2 O. Monoklinikus rendszer. A kristályszerkezet réteges; A Ca 2+ -ionokhoz szorosan kapcsolódó anionos 2-csoportok két rétege kettős réteget alkot a (010) sík mentén. A H 2 O molekulák teret foglalnak el e kettős rétegek között. Ez könnyen megmagyarázza a gipszre jellemző nagyon tökéletes hasadást. Minden kalciumiont hat SO 4 csoporthoz tartozó oxigénion és két vízmolekula vesz körül. Mindegyik vízmolekula egy Ca-iont köt ugyanabban a kettősrétegben lévő oxigénionhoz és a szomszédos rétegben lévő másik oxigénionhoz.
Tulajdonságok
Színe változó, de általában fehér, szürke, sárga, rózsaszín stb. A tiszta átlátszó kristályok színtelenek. A szennyeződések különböző színekre festhetők. A kötőjel színe fehér. A kristályok fénye üveges, néha gyöngyházfényű a tökéletes hasadású mikrorepedések miatt; szelenitben selymes. Keménység 2 (Mohs-skála szabvány). A dekoltázs egy irányban nagyon tökéletes. A vékony kristályok és a fúziós lemezek rugalmasak. Sűrűsége 2,31 - 2,33 g/cm3.
Érezhetően oldódik vízben. A gipsz figyelemre méltó tulajdonsága, hogy oldhatósága növekvő hőmérséklettel 37-38°-on éri el a maximumát, majd elég gyorsan leesik. Az oldhatóság legnagyobb csökkenése 107 ° feletti hőmérsékleten következik be a „hemihidrát” - CaSO 4 × 1/2H 2 O képződése miatt.
107 o C-on részben vizet veszít, fehér alabástromporrá (2CaSO 4 × H 2 O) alakul, amely észrevehetően vízben oldódik. A hidratációs molekulák kisebb száma miatt az alabástrom nem zsugorodik a polimerizáció során (körülbelül 1%-kal nő a térfogata). A tr tétel alatt vizet veszít, széthasad és fehér zománczá olvad. A szénen redukáló lángban CaS képződik. Sokkal jobban oldódik H 2 SO 4-gyel megsavanyított vízben, mint tiszta vízben. 75 g/l feletti H 2 SO 4 koncentrációnál azonban. az oldhatóság erősen csökken. HCl-ben nagyon kevéssé oldódik.
Az elhelyezkedés formái
A kristályok az arcok túlnyomó fejlettsége miatt (010) táblázatos, ritkán oszlopos vagy prizmás megjelenésűek. A prizmák közül a leggyakoribb a (110) és (111), néha (120) stb. A (110) és (010) lapok gyakran függőleges sraffozásúak. A fúziós ikrek gyakoriak, és két típusba sorolhatók: 1) gall (100) és 2) párizsi (101). Nem mindig könnyű megkülönböztetni őket egymástól. Mindkettő fecskefarokra hasonlít. A gall ikrekre jellemző, hogy az m (110) prizma élei párhuzamosak az ikersíkkal, és az l (111) prizma élei visszatérő szöget alkotnak, míg a párizsi ikereknél az Ι prizma élei (111) párhuzamosak az ikervarrással.
Színtelen vagy fehér kristályok és ezek közötti növekedések formájában fordul elő, néha barna, kék, sárga vagy vörös tónusú zárványok és szennyeződések által színezve a növekedés során. Jellemzőek a „rózsa” és az ikrek formájú összenövések - az ún. "fecskefarkú"). Az agyagos üledékes kőzetekben párhuzamos rostos szerkezetű ereket (szelenit), valamint sűrű, összefüggő, márványra (alabástrom) hasonlító finomszemcsés aggregátumokat képez. Néha földes aggregátumok és kriptokristályos tömegek formájában. Homokkövek cementjét is alkotja.
Gyakoriak a kalcit, aragonit, malachit, kvarc stb. pszeudomorfózisai a gipszen, csakúgy, mint a gipsz pszeudomorfózisai más ásványokon.
Eredet
Széles körben elterjedt ásvány, természetes körülmények között, változatos módon képződik. Eredete üledékes (tipikus tengeri kemogén üledék), alacsony hőmérsékletű hidrotermális, karsztbarlangokban és szolfatárokban található. Tengeri lagúnák és sós tavak kiszáradása során szulfátban gazdag vizes oldatokból csapódik ki. Az üledékes kőzetek között rétegeket, közbenső rétegeket és lencséket képez, gyakran anhidrittel, halittal, celesztinnel, natív kén, néha bitumennel és olajjal. Jelentős mennyiségben ülepedéssel rakódik le tavakban és tengeri sótartalmú haldokló medencékben. Ebben az esetben a gipsz és a NaCl csak a párolgás kezdeti szakaszában szabadulhat fel, amikor a többi oldott sók koncentrációja még nem magas. Ha a sók bizonyos koncentrációját elérjük, különösen a NaCl és különösen a MgCl 2, a gipsz helyett anhidrit, majd más, jobban oldódó sók kristályosodnak ki, pl. Ezekben a medencékben a gipsznek korábbi kémiai üledékekhez kell tartoznia. Valójában sok sólerakódásban gipszrétegek (valamint anhidrit), amelyek kősórétegekkel vannak beágyazva, a lerakódások alsó részein helyezkednek el, és bizonyos esetekben csak kémiailag kicsapott mészkövek fedik őket.
Az üledékes kőzetekben jelentős mennyiségű gipsz elsősorban az anhidrit hidratációja következtében keletkezik, amely viszont a tengervíz párolgása során rakódott le; Gyakran, amikor elpárolog, a gipsz közvetlenül lerakódik. A gipsz az üledékekben lévő anhidrit hidratációja eredményeként felszíni vizek hatására alacsony külső nyomás mellett (átlagosan 100-150 m mélységig) a következő reakció szerint keletkezik: CaSO 4 + 2H 2 O = CaSO 4 × 2H 2 O. Ebben az esetben erőteljes térfogatnövekedés (akár 30%), és ezzel összefüggésben számos és összetett lokális zavar a gipsztartalmú rétegek előfordulási körülményeiben. Ily módon keletkezett a legtöbb nagy gipszlerakódás a földgömbön. A szilárd gipsztömegek közötti üregekben néha nagy, gyakran átlátszó kristályokból álló fészkek találhatók.
Cementként szolgálhat üledékes kőzetekben. A vénás gipsz általában szulfátoldatok (szulfidércek oxidációjával képződő) és karbonátos kőzetek reakciójának terméke. Az üledékes kőzetekben a szulfidok mállása során, a pirit márgává és meszes agyaggá bomlása során keletkező kénsav hatására keletkezik. A félsivatagos és sivatagi területeken a gipszet nagyon gyakran erek és csomók formájában találják meg a különböző összetételű kőzetek mállási kérgében. A száraz zóna talajaiban a másodlagosan újra lerakódott gipsz új képződményei képződnek: egykristályok, ikrek („fecskefarkúak”), drúzok, „gipszrózsák” stb.
A gipsz nagyon jól oldódik vízben (2,2 g/l-ig), és a hőmérséklet emelkedésével először növekszik az oldhatósága, 24 ° C felett pedig csökken. Ennek köszönhetően a tengervízből lerakódó gipsz elválik a halittól és önálló rétegeket képez. A félsivatagokban és sivatagokban száraz levegővel, éles napi hőmérséklet-változásokkal, szikes és gipsszel teli talajokon reggelenként, a hőmérséklet emelkedésével a gipsz oldódni kezd, és az oldatban kapilláris erők hatására felemelkedik. a felszínen, ahogy a víz elpárolog. Este, a hőmérséklet csökkenésével a kristályosodás leáll, de a nedvesség hiánya miatt a kristályok nem oldódnak fel - ilyen körülmények között különösen nagy mennyiségben találhatók gipszkristályok.
Elhelyezkedés
Oroszországban a permi korú vastag gipsztartalmú rétegek a Nyugat-Urálban, Baskíriában és Tatárországban, Arhangelszkben, Vologdában, Gorkijban és más régiókban oszlanak el. Északon számos felső-jura kori lelőhely található. Kaukázus, Dagesztán. Figyelemre méltó gipszkristályos gyűjteményminták ismertek a Gaurdak-lelőhelyről (Türkmenisztán) és más közép-ázsiai lelőhelyekről (Tádzsikisztánban és Üzbegisztánban), a Közép-Volga-vidéken, a Kaluga-vidék jura agyagjaiban. A Naica-bánya (Mexikó) termálbarlangjaiban egyedi méretű, akár 11 m hosszú gipszkristályokból álló drúzokat találtak.
Alkalmazás
A szálas gipszet (szelenit) olcsó ékszerek díszkőként használják. Ősidők óta alabástromból készültek a nagyméretű ékszerek - belső tárgyak (vázák, asztallapok, tintatartók stb.). Az égetett gipszet öntvényekhez és lenyomatokhoz (domborművek, párkányok stb.), kötőanyagként használják az építőiparban és az orvostudományban.
Építési gipsz, nagyszilárdságú gipsz, gipsz-cement-puzolán kötőanyag gyártására szolgál.
- Gipsznek nevezik azt az üledékes kőzetet is, amely túlnyomórészt ebből az ásványból áll. Eredete evaporitos.
Gipsz (eng. GIPS) - CaSO 4 2H 2 O
Egyéb elnevezések, fajták
selymes szikra,
uráli eelinit,
gipszcsík,
leányzó vagy Maryino üveg.
- Angol - Gipsz
- arab - جص
- bolgár – gipsz
- magyar – Gipsz
- holland - Gips
- görög - Γύψος
- dán – Gips
- héber - גבס
- spanyol - Yeso;Gypsita;Oulopholita
- olasz - Gesso; Acidovitriolosaturata; Geso
- katalán – Guix
- koreai - 석고
- lett – Ģipsis
- latin – gipsz
- litván – Gipsas
- német - Gips;Atlasgips;Gipsrose;Gyps;Gypsit;Oulopholit
- lengyel – Gips
- portugál – Gipsita
- román – Gips
- Orosz – Gipsz
- szlovák – Sadrovec
- szlovén – Sadra
- francia - Gypse;Chaux sulfatée
- horvát – Gips
- cseh – Sádrovec
- Svéd - Gips
- eszperantó - Gipsoŝtono;Gipso
- észt – Kips
- japán — 石膏
Név: Gipsz
Szín: színtelen fehérré válás, gyakran szennyező ásványok színezik sárga, rózsaszín, piros, barna stb.; néha szektorális-zónális elszíneződés vagy a zárványok növekedési zónái közötti eloszlása figyelhető meg a kristályokon belül; színtelen a belső reflexekben és szabad szemmel.
Méretstabilitás
Az anyag keményedési folyamatának befejeztével a méretei egyáltalán nem, vagy csak kis mértékben változnak. A gipsz modellek ideális tárolási stabilitással rendelkeznek, bár a gipsz vízben gyengén oldódik. Emiatt a gipszmodellek felületét nem szabad forró vízzel lemosni.
Nyomószilárdság
Nyomószilárdság- a gipsz szilárdságának értékelésére általánosan használt mechanikai tulajdonság. Ezeket a mutatókat a 3.1.3. táblázat tartalmazza.
A nyomószilárdságot jelentősen befolyásolja a por-folyadék arány. A fenti adatokból jól látható, hogy az elfogadható gipszkeverék előállításához szükséges vízmennyiség csökkentése jelentősen növeli a termék nyomószilárdságát. Így a megkötött gipsz nyomószilárdságát befolyásolja az ajánlott por-folyadék aránytól való eltérés.
A felesleges víz használatának előnye, hogy a keverék homogén vagy homogén, és könnyen önthető. A nagy szilárdságú és szupergipsz folyékony keverékéből a keverés során a keverés során bejutott levegő vibrációval könnyebben eltávolítható, ugyanakkor csökken a nyomószilárdság. Ezzel szemben az ajánlott kevesebb vízmennyiség túl sűrű keveréket eredményez, amelyből nehezebben távolíthatók el a légbuborékok, ami a porozitás növekedésével és a szilárdság jelentős csökkenésével jár. Fennáll annak a veszélye is, hogy nincs elég víz a keményedési reakció befejezéséhez.
Így kevesebb víz használata javíthatja a nyomószilárdságot, de kevesebb víz használata az anyagminőség romlását eredményezi.
Egyértelmű különbség van a gipsz szilárdságában nedves és száraz állapotban. Általában a száraz szilárdság körülbelül kétszer olyan erős, mint a nedves szilárdság.
Szakítószilárdság
A közönséges gipsz nedves szakítószilárdsága nagyon alacsony (kb. 2 MPa). Ennek oka a gipsz porózus és törékeny jellege, ami azt jelenti, hogy a gipszmodell fogai és élei könnyen megsérülhetnek durva kezelés hatására. A nagyszilárdságú vakolat szakítószilárdsága kétszerese a normál vakolaténak, ezért a legjobb ezt a fajta vakolatot hídmodellekhez és matricákhoz használni.
Keménység és kopásállóság
A gipsz felületi keménysége nagyon alacsony, ezért ez az anyag nagyon könnyen karcolódik és koptatódik. Az epoxigyantákat alternatív modellanyagként kutatják, mert jobb a részletvisszaadásuk, kopásállóbbak, és nagyobb a hajlítószilárdsága, mint a vakolatnak, de hajlamosak a polimerizációs zsugorodásra.
Klinikai jelentősége
Ha a modellek készítésénél nem vesszük figyelembe az epoxi műanyagok kötés közbeni zsugorodását, akkor előfordulhat, hogy az ezeken a modelleken kapott öntött fogsorok mérete nem egyezik meg, és nem biztosítja a fogsor elhelyezését a szájban.
Felületi részletek reprodukciója
Az American National Standards Institute/American Dental Association 19. számú előírása a lenyomatanyagok és a fogkövek kompatibilitását értékeli úgy, hogy egy 20 µm széles vonalat reprodukál a hagyományos kalcium-szulfát-dihidrát kő modelljén. Mivel a gipsz termékek felülete enyhén porózus, a legkisebb, 20 mikronnál kisebb felületi részletek is rosszul reprodukálódnak. A makroszkopikus felületi részletek azonban nagyon jól láthatóak, bár a légbuborékok (például a vakolat és a lenyomatanyag közé szorulva) zavarhatják ezt.
Amikor viaszt viszünk fel a szerszám felületére öntőforma készítéséhez, a szerszámot meg kell nedvesíteni. Mivel a gipsz vízben gyengén oldódik, a megnedvesített felületen néhány anyag feloldódik, ezért kerülni kell a termék ismételt szárítását és nedvesítését.
Előnyök
Méretpontosság és stabilitás
Olcsó anyag
Jó színkontraszt
Hibák
Alacsony szakítószilárdság, törékenység, alacsony kopásállóság
Gyenge részletreprodukció
Rossz nedvesíthetőség elasztomer lenyomatanyagokkal
Klinikai jelentősége
Amikor a szerszámot újra kell nedvesíteni, azt kalcium-szulfát-dihidrát telített vizes oldatában kell megtenni.
A gipsz modellkészítéshez való felhasználásának előnyeit és hátrányait általában a 3.1.4. táblázat tartalmazza.
A fogászati anyagtudomány alapjai
Richard van Noort
A gipsz név a görög gipsos szóból származik - gipsz vagy kréta. A gipsz az egyik leggyakoribb ásványi anyag a világon. Az ásvány és fajtáinak egyéb elnevezései: selymes spar, uráli szelenit, gipszspar, leányzó vagy Maryino üveg.
A gipsz vizes kalcium-szulfát. Az ásvány színe lehet fehér, rózsaszínes, sárgás-krémes.
Születési hely. Arhangelszk, Vologda és Vlagyimir régiókban, a Nyugat-Urálban, Baskíriában (perm kor); az Irkutszk régióban, az Észak-Kaukázusban, Dagesztánban és Közép-Ázsiában (jura), az USA-ban, Kanadában, Olaszországban, Németországban és Franciaországban.
Genetikai osztályozás - monoklin rendszer.
Származása és a természetben való előfordulása alapján a gipsz közeli rokona az anhidridnek. Ez egy tipikus tengeri kémiai üledék. Az üledékes kőzetek közül rétegeket képez, gyakran anhidrittel, halittal, natív kénnel, esetenként kőolajjal társul, és anhidrit hidratálásával keletkezhet.
A szulfidok és a natív kén mállási zónájában is képződik gipsz, ami sűrű vagy laza tömegeket eredményez, amelyek általában agyaggal és egyéb szennyeződésekkel szennyezettek - az úgynevezett gipszsapkák. Az anhidrithez hasonlóan a gipsz is megtalálható a humorális aktivitás termékeiben.
Alkalmazások. A gipszet nyers és kalcinált formában használják. 120-140 fokra melegítve CaSO4 * 0,5H2O hemihidráttá alakul (félig égetett gipsz vagy alabástrom), magasabb hőmérsékleten égetett gipszet (építőgipszet) kapunk.
Az égetett gipszet stukkómunkákhoz, építészetben, vakolathoz, gyógyászatban, cement- és papíriparban használják. A nyers gipszet portlandcement előállításához, szobrok készítéséhez és műtrágyaként használják. A rostos gipszszelenit (különösen az uráli Kungur régióból) széles körben használatos kézműves célokra.
Fizikai tulajdonságok
a) A kristályok vastagok és vékonyak, táblásak, néha nagyon nagyok; jellegzetes páros - fecskefarkú,
b) Az aggregátumok sűrűek, szemcsések, levelesek, rostosak (szelenit),
c) Színe fehér, gyakran átlátszó, a szennyeződések miatt szürke és rózsaszín is. A vonal fehér,
d) A fénye üveges, a rostos fajtáknál selymes,
e) A hasítás nagyon tökéletes a (010) szerint. A vékony levelek hasítással elválaszthatók,
e) 2-es keménység a Maos-skálán, körömmel rajzolva,
g) Sűrűség 2.3.
Kémiai képlet - Ca*2H2O.
Gyógyászati tulajdonságok
Elősegíti a végtagok összeolvadását, gyógyítja a ficamokat, elmozdulásokat és egyéb sérüléseket, gyógyítja a gerinc tuberkulózisát (gipszágy), az osteomyelitist (az érintett szerv rögzítése). A gipszpor enyhíti a túlzott izzadást, ebből az ásványi porból, vízből és növényi olajból álló paszta csodálatos tonizáló maszk.
Mágikus tulajdonságok
A gipszet mindannyiunk előtt ismerjük, mint obszcén anyagot híres mesterek szobrai másolásához, és mint gyógyító szert a törések gyógyítására. De ez az egyetlen módja ennek az ásványnak? Kiderült, hogy a gipsz az emberi büszkeségre is gyógyír. A gipsz szigorúan figyeli az arroganciára és az önbecsülés fokozódására hajlamos embereket, energiaszinten olyan helyzeteket teremtve, amikor a büszke ember reménytelen helyzetbe kerül, például végtagtöréssel. Ez nem jelenti azt, hogy a kő hozzájárul a sérüléshez - saját arroganciánk és figyelmetlenségünk miatt sérülünk meg (kivéve balesetek esetén). A gipsz a legszokatlanabb módon mutatja meg az emberi viselkedés csúnyaságát - segít felépülni egy sérülésből anélkül, hogy hálát vagy elismerést követelne jutalmul.
A vakolat passzív. Nem igyekszik leigázni egy személy akaratát, megmondja neki, hogyan kell helyesen cselekedni, és nem vonzza magához az áhított sikert, az anyagi jólétet, a szerelmet és a szerencsét.
Gipsz- természetes ásvány a szulfát osztályból. A természetes szulfátok közül ez a legnagyobb jelentőségű az építőiparban. A természetben dihidrát - kalcium-szulfát-dihidrát CaSO 4 formájában található. 2H 2 O és vízmentes állapotban - anhidrit CaSO4.
A gipszet alapvetően elsősorban alacsony és magas égésű gipsz kötőanyagok gyártásához nyersanyagként, valamint a portlandcement klinker és fajtái őrlésekor bevezetett adalékként a kötési idők szabályozására szolgál.
A természetes gipsz felhasználásának másik iránya a fal- és válaszfaltermékek gyártása, amely alacsony hővezető képességének köszönhető: 30°C-on 0,28-0,34 W/(m.K).
A természetes gipsz-dihidrát üledékes eredetű kőzet, amely főleg nagy és kis CaSO 4 kristályokból áll. 2H 2 O. Gipszkristályok egymásbanövései alakulhatnak ki gipsz rózsák. A gipsz sűrű képződményeit nevezzük gipsz kő.
Szerkezeti különbségek
A kőzet megjelenése és szerkezete alapján megkülönböztetik őket:
- kristályátlátszó vakolat;
- poikilitikus vagy homokos gipsz – homokkal töltött kristályok.
Poikilit(angolul: Poikilite) - kristály vagy szemcse, amely számos egyéb ásványi zárványt tartalmaz, amelyeket az egyed növekedése során fogtak fel.
- gipszspar- lamellás ásvány, réteges szerkezetű lapos átlátszó kristályokkal, az egyedek meglehetősen nagy méretűek, átlátszóak (Maryin’s Eye);
- szelenit- párhuzamos finomszálú gipsz, sárgás színű, selymes fényű
- szemcsés gipsz;
- alabástrom
A gipsznek vannak kristályos, rostos, szemcsés és homokos fajtái.
Alatt különbség ugyanazon ásványfajhoz tartozó, morfológiai jellemzőikben eltérő ásványi egyedek gyűjteményét jelenti. Például a gipsz különbségei: „Maryino üveg” - lamellás gipsz, szelenit - rostos gipsz.
A gipsz folytonos márványszerű tömegeket, eres halmozódásokat, valamint egykristályokat és drúzokat képez. Kristályainak megjelenése általában lamellás, oszlopos és tű alakú.
A gipsz fizikai tulajdonságai
Gipsz-dihidrát és anhidrit kristályrácsa
A gipsz-dihidrát kristályrácsában minden kalciumatomot hat komplex csoport vesz körül, amelyek négy tetraéderből és két vízmolekulából állnak. Ennek a vegyületnek a kristályrács szerkezete réteges. A rétegeket egyrészt Ca 2 + -ionok és SO 4 -2 csoportok, másrészt vízmolekulák alkotják. Mindegyik vízmolekula kapcsolódik mind a Ca 2+ -ionokhoz, mind a közeli szulfát-tetraéderhez. A Ca 2 + és SO 4 -2 ionokat tartalmazó rétegen belül viszonylag erős (ionos) kötések vannak, míg a vízmolekulákat tartalmazó rétegek irányában a rétegek kötései jóval gyengébbek. Ezért a hőkezelés során a dihidrát gipsz könnyen veszít vizet (kiszáradási folyamat). A gyakorlatban ez az eljárás különböző készültségi fokon hajtható végre, és ettől függően különböző módosulatú, eltérő tulajdonságú gipsz kötőanyagok nyerhetők.
Az anhidrit kristályrácsában a kénionok a tetraéder oxigéncsoportok középpontjában helyezkednek el, és minden kalciumiont nyolc ion vesz körül. Az anhidrit túlnyomórészt folytonos tömegeket alkot, de találhatók köbös, rövid oszlopos és egyéb kristályok is.
A vakolat melegítése
A fúvócső alatt a vakolat vizet veszít, széthasad és fehér zománczá olvad. Három hatás figyelhető meg a gipsz fűtési görbéjén:
- 80-90 °C-on bizonyos mennyiségű H 2 0 szabadul fel;
- 140°C-on a gipsz hemihidráttá alakul;
- 140-220 ° C hőmérsékleten a víz teljes felszabadulása következik be;
- 400°C hőmérsékleten a gipsz tartósan leég.
Gipsz oldhatósága
A gipsz vízben jól oldódik (20°C-on kb. 2 g/l). A gipsz figyelemreméltó tulajdonsága, hogy oldhatósága a hőmérséklet emelkedésével 37-38 °C-on éri el a maximumot, majd elég gyorsan leesik.
Az oldhatóság legnagyobb csökkenése 107 ° C feletti hőmérsékleten következik be, a „hemihidrát” - CaSO 4 képződése miatt. 0,5H 2 O. A gipsz oldhatósága megnő bizonyos elektrolitok (pl. NaCl, (NH 4) 2 SO 4 és ásványi savak) jelenlétében.
Az oldatból a gipsz jellegzetes tű alakú kristályok formájában kristályosodik ki, amelyek fehérek vagy szennyeződésekkel színezettek.
A görög gipszből származó gipsz könnyen meghatározható a következő tulajdonságokkal:
- alacsony keménység;
- bőséges víz szublimáció zárt csőben;
- alkohollámpa lángjában kifehéredik (felhősödik) és porrá morzsolódik, fehér zománcba olvad, ami lúgos reakciót ad;
- vízben és savakban viszonylag rosszul oldódik.
Az anhidrit feloldódása a víz és a kalcium-szulfát közvetlen kölcsönhatása; a telítés akkor következik be, amikor a hidratált ion energiája egyenlő lesz a rácsban lévő ion energiájával. Az ilyen feloldódást általában enyhe hőleadás kíséri (nem mindig és nem minden só esetében). Ebben az esetben a fő befolyásoló tényező a hőmérséklet.
A sók feloldásának folyamata az oldószer (víz) tulajdonságaitól, mineralizációjától, összetételétől és pH-környezetétől is függ. Így a gipsz oldhatósága a víz nátrium-klorid- és magnézium-só-tartalmával nő. Desztillált vízben a gipsz oldhatósága 2 g/l, az erősen tömény NaCl (100 g/l) vagy MgCl (200 g/l) oldatokban a gipsz oldhatósága 6,5, illetve 10 g/l-re nő. .
A gipsz jól oldódik lúgokban és sósavban. Ahogy a lúgoldat koncentrációja 0,1 N-ról nő. 1 n-ig. a gipsz oldhatósága meredeken növekszik. Így az oldószer mineralizációjától és összetételétől függően a gipsz oldódási sebessége tág határok között változhat, amit a kőzetből való kilúgozáskor figyelembe kell venni.
CaSO 4 + NaCl = NaSO 4 + CaCl 2
CaSO 4 + MgCl = MgSO 4 + CaCl 2
A vakolat típusa
Szelenit
A szelenit a gipsz rostos változata, áttetsző ásvány, erősebb, mint az alabástrom. Puha, a Mohs-skála szerint 2-es keménységű (körömmel könnyen karcolható). Zárványként agyagot, homokot, ritkán hematitot, ként és szerves szennyeződéseket tartalmazhat.
Selymes fényű. Polírozás után a párhuzamos szálaknak köszönhetően gyönyörűen irizáló optikai hatást kelt, hasonlóan a macskaszem hatásához.
A színskálát rózsaszín, kék, sárga és vöröses-gyöngyház árnyalatok képviselik. Kristályfehér szelenit is megtalálható.
Díszkőként használják ékszerek, figurák, faragott művészi és háztartási cikkek készítéséhez. Könnyen csiszolható csiszolópapírral és jól polírozható. A szelenitből készült termékek az alacsony keménység miatt könnyen dörzsölhetők és elveszítik a fényüket, és használat után újrafeldolgozást igényelnek.
Alabástrom
Az "alabasztritok" név az egyiptomi Alabastron város nevéből származik, ahol a követ bányászták. Az alabástrom nagyra értékelték, és kis edényeket készítettek belőle parfümökhöz és vázákat kenőcsökhöz. Vékony lapokra vágva az alabástrom meglehetősen átlátszó, ezért ablakok „üvegezésére” használták.
Ma az alabástrom a fő nyersanyag a gipsz előállításához - egy porított kötőanyag, amelyet természetes dihidrát gipsz CaSO 4 hőkezelésével nyernek. 2H 2 O 100°C és annál magasabb hőmérsékleten.
Hadd emlékeztesselek erre alabástrom- a legtisztább finomszemcsés gipsz, megjelenésében márványra emlékeztet, fehér vagy világos színű.
Anhidrit
Az anhidrit (az ógörögből „víztelen”) vízmentes kalcium-szulfát. Az anhidrit lehet fehér, kékes, szürkés vagy ritkábban vöröses.
Víz hozzáadásakor körülbelül 30%-kal nő a térfogata, és fokozatosan gipsz-dihidráttá alakul.
Az üledékes rétegekben elsősorban a gipszlerakódások kiszáradása következtében képződnek anhidrit lerakódások.
Az anhidritot néha olcsó díszítő- és díszkőként használják, keménységében egyrészt a jáspis, a jáde és az achát, másrészt a lágy szelenit és a kalcit között helyezkedik el.
Napjainkban nem égő és erősen égő gipsz kötőanyagok előállítására, valamint cementgyártás adalékanyagaként használják.