Свойства обработанных гипсовых строительных материалов
Бросающимися в глаза свойствами окончательно обработанных гипсовых строительных материалов являются их приятное жилищно-психологическое воздействие из-за незначительной теплопроводности и быстрой способности к поглощению и отдаче водяных паров, их хорошее строительно-физическое поведение вследствие постоянства их объёма и разнообразия возможностей подгонки в новых и старых строениях, а также их огнезащитные свойства во время пожара. Все гипсовые строительные материалы пригодны для не несущей внутренней отделки сухих помещений. Их объёмная плотность лежит между 0,8 и 1,3 г/см3, а их пористость между 45 и 65%. Они не гигроскопичны. Длительное увлажнение водой (растворимость CaSO4·2Н2О около 2 г/л при 180 С), а также длительное воздействие температуры свыше 600 С ведут к растворительным явлениям или же изменениям структуры, и этого следует избегать. В соответствии с очень сильно различающимися областями применения гипсовых строительных материалов, очень разными являются и их, важные для практического использования, технические свойства. В таблице 1.31 показаны важные для практического применения технические свойства трёх гипсовых строительных материалов [187]. Эти данные показывают, что полностью отвердевший гипсовый пол обладает объёмной плотностью, которая примерно в два раза выше, чем у гипса для машинной штукатурки. Прочность на растяжение при изгибе гипсового пола примерно в 5-8 раз выше, прочность при сжатии в 10-15 раз выше, чем у гипса для машинной штукатурки. Примечательно, что гипсовое тело из ß-полугидрата (например, в гипсокартонной плите), несмотря на меньшую объёмную плотность, обладает более высокой прочностью при сжатии и более высокой прочностью на растяжение при изгибе, чем гипсовое тело из гипса для машинной штукатурки [187]. Причиной этого являются различные структурные строения. Значительное количество гипса расходуется при производстве строительных гипсовых плит. Это применение будет подробнее рассмотрено в главе 3.3.
Таблица 1.31- Важные для практического использования технические свойства различных гипсовых строительных материалов [187].
| Гипсовый строительный материал | Объёмная плотность сухого материала, т/м3 | Средняя продуктив-ность (1 раствор/100 кг сухого раствора) | Средняя прочность на растяжение при изгибе, Н/мм2 | Средняя прочность при сжатии, Н/мм2 | Модуль упругости, Н/мм2 |
| Гипсовый образец по DIN 1168 из гипса для машинной штукатурки | 100 - 120 | 1,0 - 2,0 | 2,5 - 5,0 | ||
| Гипсовый образец по DIN 1168 из смесительной кашицы для гипсокартонных плит | - | 3,0 - 4,0 | 9,0 - 9,5 | ||
| Гипсовый образец по DIN 1855, ч. I из гипса для заливного пола | 50 - 60 | 7,0 - 9,0 | 35 - 45 |
Другие области применения
Почти половина добываемого гипсового и ангидритового камня используется в цементной промышленности в качестве замедлителя сроков схватывания для портландцемента и для шлакопортландцемента. При размоле к цементному клинкеру добавляется предварительно раздробленный до 5-50 мм гипсовый камень. В Японии используется только химический гипс, так как там нет природных месторождений гипса или ангидрита, которые можно было бы разрабатывать.
Другое широкое применение находит ангидритный камень в горнодобывающей промышленности области Рура, земли Саарланд и близлежащих земель. С размером зёрен < 8 мм и, смешиваемый с активатором, он используется для крепления штреков с помощью сопроводительных дамб и забутовки [205]. Этот «крепёжный ангидрит» здесь особенно хорошо подходит в качестве крепёжного материала, потому что при начальной высокой прочности при сжатии (12 Н/мм2 через 1 день) он достигает также и высокую конечную прочность (40 Н/мм2 через 28 дней) и, благодаря этому, превосходит другие крепёжные материалы.
α-полугидрат используется в медицине и стоматологической технике. В чистом, а также смешанном виде с ß-полугидратом он служит в качестве промышленного гипса для изготовления форм в керамической промышленности (например, санитарно-технические изделия), в кирпичном и сталелитейном производстве [206]. Следует упомянуть и использование гипса в сельском хозяйстве для бедных серой и пересоленных земель, для производства серной кислоты по методу Мюллера-Кюне и сульфата аммония по Мерзебургскому методу, кроме того, использование ангидрита III в качестве осушителя и осаждённого сульфата аммония в качестве ленцина (лёгкий шпат) для производства бумаги, продовольственных продуктов, напитков, а также в химической промышленности.