31 група  09.11. Тема уроку 7,8: Загальні відомості про зв’язуючі матеріали. Гіпсові в’яжучі.

Мета: вивчення цієї теми дозволить Вам:

•  систематизувати знання про зв'язуючі;

•  виявити істотні ознаки, властиві зв'язуючим матеріалам;

•  уявити принципову різницю між зв'язуючими.

•  що таке неорганічні зв'язуючі;

•  властивості неорганічних зв'язуючих;

•  де застосовуються неорганічні зв'язуючі.

•  характеристика гіпсовим звязуючим

 

Загальні відомості про зв’язуючі матеріали

Водні зв'язуючі характерні для водних сумішей. Водні зв'язуючі тверднуть завдяки випару води, яка міститься в них, і завдяки хімічним процесам: карбонізації, гідратації, кристалізації тощо.

У першому випадку при отвердінні їх розріджують водою. В другому — процес необоротний.

Неводні зв'язуючі тверднуть за рахунок випару розчинника і хімічних процесів оксидації, полімеризації, поліконденсації та ін.

У першому випадку отверділу плівку розм'якшують розчинником. У другому — процес необоротний, плівку можна тільки зруйнувати.

Зв’язуючі для водних сумішей:

- Неорганічні (цемент, вапно, рідке скло);

- Органічні (тваринні клеї ((кістковий, міздровий, риб’ячий, казеїновий); рослинні (крохмалі, декстрини, борошно); синтетичні (полімерні клеї: КМЦ (натрій карбоксил метилцелюлоза); МЦ (технічна метилцелюлоза); ПВА (полівінілацетатна емульсія); латекси).

Зв’язуючі для не водних сумішей:

Смоли бувають:

-  природні,

-  синтетичні.

Оліфи:

-  натуральна;

-  ущільнена;

-  комбіновані;

-  синтетичні (емульсії (МВ (масло у воді); ВМ (вода у маслі))

 

Неорганічні зв'язуючі

У малярних роботах застосовують неорганічні зв'язуючі, які одержують на основі мінеральних матеріалів. Це цементи, вапно, гіпс, рідке скло

       Залежно від найголовнішої властивості - відношення затверділого в'яжучого до води - розрізняють повітряні та гідравлічні в 'яжучі.

Повітряні в'яжучі мають здатність тверднути і зберігати свою міцність лише у повітряному середовищі. При намоканні вони втрачають свою міцність. До цієї групи відносять:

- гіпс;

- повітряне вапно

Гідравлічні в'яжучі спроможні тверднути і зберігати свою міцність як у повітряному середовищі, так і у воді.

Для ефективного протікання процесу тверднення необхідно, щоб у твердіючому матеріалі постійно була волога. Якщо вологи недостатньо,   процес   тверднення   припиняється.   До   гідравлічних в'яжучих відносять:

- гідравлічне вапно;

- портландцемент і його різновиди.

 

 

                            Гідравлічні                                    Повітряні                         

(тверднуть на повітрі  та у воді)             (тверднуть і залишаються міцними не тільки на повітрі)                            

 гідравлічне вапно,                                       вапно, гіпс, рідке скло      

портландцемент

Тест

1.       Гідравлічні в'яжучі тверднуть у воді?

2.   Які в'яжучі належать до повітряних:

а) гіпс;

б) повітряне вапно;

в) гідравлічне вапно;

г) портландцемент;
д)глина?

3.Чому в'яжучі називають повітряними?

а) тверднуть у повітряному середовищі;

б) втрачають міцність у повітряному середовищі?

4.   При змішуванні з водою неорганічні в'яжучі утворюють
пластичне тісто?

5.   Чи є неорганічні в'яжучі матеріали основним компонентом
будь-яких бетонів?

6.   Чи має гіпс найбільшу швидкість тверднення?

7.   Марку цементу після виготовлення визначають через:

а) 28 діб;

б) 2 доби;

в) не визначають?

8.   Тужавлення - це оборотна втрата пластичності?

9.   Чи твердне вапно через кілька годин?

10.   Чи зберігають свою міцність у воді повітряні в'яжучі
матеріали?

11.   Можна укладати і транспортувати суміші на основі
в'яжучих після початку їх тужавлення?

12.   Повторне перемішування суміші після початку їх
тужавлення призводить до зниження якості бетону і розчину?

 

Гіпсові зв'язуючі

Гіпсові зв'язуючі — це повітряні зв'язуючі, які одержують шляхом термічної обробки (t° = 110-180°С) гіпсової сировини СаS0₄ • 2Н₂0 двоводного гіпсу — мінералу:

СаS0₄ • 2Н₂0 = СаSО₄ • 0,5Н₂ + 1,5Н₂0.

Властивості та застосування

Залежно від терміну тужавлення гіпсові в'яжучі поділяють на три групи:

А - швидкого тужавлення: початок тужавлення - не раніше 2 хв., кінець - не пізніше 15 хв.;

Б - нормального тужавлення: початок тужавлення - не раніше 6 хв., кінець - не пізніше 20 хв.;

В - повільного тужавлення: початок тужавлення - не раніше 20 хв., кінець - не нормується.

Залежно від ступеня помелу ( визначають за максимальним залишком на ситі з отворами 0,2 мм) гіпсові в'яжучі бувають:

I - грубого помелу - залишок на ситі не перевищує 23%;

II  - середнього помелу - залишок на ситі не перевищує 14%;

III   - тонкого помелу - залишок не перевищує 2%.

Міцність гіпсових в'яжучих визначають за результатами випробувань зразків брусків розміром 40x40x160 мм з гіпсового тіста нормальної крутості за дві години після приготування. За міцністю на стиск (Кеш) і вигин(К_виг) гіпсові в'яжучі поділяються на 12 марок.

Марки гіпсових в'яжучих

Марка	Межа міцності, МПа		Марка	Межа міцності, МПа
	При стиску	При вигині		При стиску	При вигині
Г-2	2	1,2	Г-10	10	4,5
Г-3	3	1,8	Г-13	13	5,5
Г-4	4	2	Г-16	16	6
Г-5	5	2,5	Г-19	19	6,5
Г-6	6	3	Г-22	22	7
Г-7	7	3,5	Г-25	25	8

Водостійкість гіпсових виробів є невисокою: коефіцієнт розм’якшення становить 0,35...0,4.
Гіпсові в’яжучі застосовують для виготовлення гіпсобетонних виробів(перегородкові панелі), сухої штукатурки, штукатурних розчинів, гіпсоцементнопуццоланових в'яжучих (ГЦПВ) а також для виробництва ГКЛ( гіпсокартонніх листів).
Залежно від температури теплової обробки гіпсові в'яжучі поділяються на:

- низьковипалювальні (110 -180°С);

- високовипалювальні (600 - 1000°С).

З усіх низьковипалювальних гіпсових в'яжучих промисловість випускає переважно  будівельний гіпс.

Порошок гіпсового в'яжучого, замішаного водою, утворює пластичне тісто, що швидко тужавіє, при цьому напівводний гіпс приєднує воду і перетворюється на двоводний. Цей процес відбиває формула:

СаSО₄ • 0,5 Н₂О -»• СаSО₄ ■ 2Н₂О + 0 кКал.

Реакція гідратації протікає швидко, з виділенням теплоти (Q).

Теоретично для гідратації напівводяного гіпсу потрібно 18,6% води від маси в'яжучого. Практично води беруть у 3-4 рази більше. Для отримання тіста нормальної крутості будівельний гіпс вимагає 45-70% води.

Процес тужавлення гіпсового в'яжучого складний і складається з розчинення, колоїдації, кристалізації. Завдяки цьому з пластичного тіста утворюється досить міцний штучний гіпсовий камінь, міцність якого в міру висушування і видалення води підвищується.

На відміну від інших в'яжучих під час тужавлення гіпсу відбувається збільшення його об'єму на 0,3 -1%.

Процес тужавлення можна прискорити чи сповільнити.

Для прискорення тужавлення водогіпсової суміші застосовують домішки кухонної солі (NаСІ), сульфату натрію чи калію (Ма₂SО4), (К₂SО₄) тощо. Але треба пам'ятати, що прискорювачі знижують міцність гіпсового в'яжучого, тому застосовують їх обмежено, у невеликих кількостях.

Для уповільнення тужавлення як домішки застосовують вапняно-клейову емульсію, хвойний настій, водний розчин столярного (міздрового) клею, аміак, етиловий спирт, буру тощо Маркування гіпсових в'яжучих надає інформацію про його основні властивості.

Гіпсові в'яжучі неводостійкі і гігроскопічні. Водостійкість підвищується з уведенням 5-25% вапна, меленого шлаку, просоченням карбамідними смолами, кремнійорганічними рідинами. Гіпсові вироби потрібно застосовувати у сухих приміщеннях.

У штукатурних роботах застосовують гіпсові в'яжучі всіх марок, середнього і тонкого помелу, нормального і повільного тужавлення, гіпсові в'яжучі застосовують для отримання гіпсоцементно-пуцоланових в'яжучих. Домішка гіпсових в'яжучих пришвидшує тужавлення вапняно-пісчаних розчинів і підвищує міцність штукатурного шару, додає її поверхні гладкість і білизну.

Гіпсові в'яжучі застосовують:

- Г- 2- Г- 7 всіх строків тверднення і ступенів помелу - для
виготовлення гіпсових деталей та виробів - панелей, листів
сухої штукатурки;

- Г-2-Г-7 - тонкого і середнього помелу, швидкого і
нормального тверднення - для виготовлення тонкостінних
будівельних конструкцій;

- Г-2-Г-25- нормального і повільного тверднення середнього і
тонкого помелу - для виконання оздоблювальних робіт,
замазування швів.

 

Тест

1.       Вихідною сировиною є природній гіпсовий камінь?

2.   У штукатурних розчинах застосовують гіпсові в'яжучі?

3.   Для отримання тіста нормальної крутості беруть:

а) 35-40% води;

б) 40-60% води;

в) 45-70% води?

4.   Гіпс можна використовувати як самостійне в'яжуче?

5.   На скільки збільшується об'єм гіпсу при тужавленні:

а) 2%;

б) 0,3-1%;

в) 1,5%?

6. Які домішки використовують для прискорення тужавлення
водогіпсової суміші:

а) кухонна сіль;

б) сульфат натрію чи калію;

в) клейову емульсію;

г) етиловий спирт?

7.   Прискорювачі тужавлення знижують міцність гіпсового
в'яжучого?

8.   Які недоліки гіпсових в'яжучих:

а) неводостійкі;

б) гігроскопічні?

в) швидко тужавіють?

9. На скільки марок за міцністю на стиск і вигин поділяються
гіпсові в'яжучі:

а) 13; 6)15;

в) 16;

г)  12?

10. Через скільки годин після приготування тіста можна
випробувати

на міцність гіпсові в'яжучі:

а) 4 год;

б) 3 год;

в) 2 год?

11. Що таке ангідридний цемент:

а) будівельний гіпс з домішками залізного купоросу;

б) високовипалювальний гіпс з домішками-каталізаторами;

в) природний ангідрит з домішками-каталізаторами?

12. Чи можна застосовувати гіпс у вологих умовах?

в) низька морозостійкість?

в) від 15-60%?