Айналмалы пеште гипсті кйдіруді технологиялы процесі

Шикізаттара сипаттама

рылыс гипсін арнайы айнататын азандарда жне пештерде кйдіру арылы ндіреді. Гипстік шикізат есебінде гипсті жне ангидридті тасты (СаS04), кейбір ндіріс алдытарын (фосфогипс, борлыгипс) олданады.

Бірінші сортты гипс ндірісі шін табии гипсті тасты ра- мындаы СаS04 • 2Н20 млшері 90%-дан аз болмауы керек, ал екінші сортта 65%-дан аз емес.Табии гипс тасы — шгінді тау жынысы, а тсті, Моос шкаласы бойынша аттылыы 2, тыыздыы 2200—2400 кг/м3.

 

Гипсті-цементтіпуццоланды байланыстырушылар /ГЦПБ/

олайлы млшерде гипстік байланыстырушыларды, цементті жэне активті минералды коспаларды нтаталан алыптарында жасылап араластыру арылы алады. здеріні активтігіне байланысты гипсцементпуццоланды байланыстырушыны рамында бларды млшері мына тмендегі шамада болады:

Гипстік байланыстырушылар - 50-65 %, портландцемент М300, 400 - 15-25 %, активті минералды оспалар - 10-25 пайыз. Портландцемент пен активті минералды оспаны орындарына пуццоланды портландцемент алуга болады.

Гипс байланыстырушыларын азанда гипс айнату тсілімен алатын заводтарда портландцементті жне активті минералды оспаларды немесе пуццоланды цементті айнату процесіні соына бірнеше минут аланда тікелей азанга салады. Сйтіп ГЦПБ алынуын біраз жеілдетеді. ГЦПБ екі маркасы болады: М100 жне ГЦПБ нтатылыгы МІОО шін № 2 електегі алды бойынша – 15 пайыздан, М150 шін- 10 пайыздан кп болмау керек.

Гипс байланыстырушыларыны - модификациясы негізінде алынган ГЦПБ те сапалы. Мндай ГЦПБ негізінде алынан бетон 2-4 са. атайганнан кейінгі ысандаы мытылы шегі 60-100 кПа, 3 тэуліктен кейінгі - 15-20 МПа, ал 28 тэуліктен кейінгі - 20-40 МПа. Сонымен, ГЦПБ негізінде дайындалган бетон 2-3 саг. атайанда маркалы мытылыыны 30-40 пайызын крсетеді. Ал атаю жылдамдыын бдан да тездету шін ГЦПБ жасалган бйымдарды 70-80°С булайды. Бл рылыс бйымдарыньщ аязга тзімділігіні маркасы 20 - 50.

 

Технологиялы блім

Айналмалы пеште гипсті кйдіруді технологиялы процесі

Гипсті азандытаы айнамалы абатта пісіру дісі іс жзінде ке тараан. Осындай казандытар, тік оське орнытырылан, араластырышы бар болатты цилиндр трінде дайындалады. Оны ішіне гипсті нта артылады. азандыты шет-шетінен ыздыратын бырлар жргізген. Гипс 100—105°С температурада пісіріледі — блінген су буыны есебінен «айнайды». азандыты тбіндегі тор арылы дайын нім жинатайтын орапа тседі. Клемі 2 м3 азандытьщ уаттылыы саатына 1000 кг дейін. Жоары берікті рылыс гипсін азандытарда ысыммен (автоклавтарда) айнатады. німді дайын жадайына дейін келтіруге 1—1,5 саат уаыт шыындалады.

азіргі уаытта гипсті ттырларды кйдіру процесі жоары температурада жреді, айналмалы пештердегі ндірісті зі эколо- гиялы жаынан едуір тиімді деп саналады. Мндай діс тек ры- лыс гипсін ана емес, сонымен атар баса да гипсті ттырларды ндіруге ммкіндік тудырады.

 

рылыс гипсіні касиеттері. Сумен араластырылан со, гипс тез арада стасады жне атаяды. атаю процесінде гипсті клемі шамамен 1% лаяды, мны зі гипс тасындаы ішкі жйені тыыздыымен байланысты. рылыс гипсіні сталуы су мен гипсті араласуынан со, 4—5 минуттан кейін басталады. стасуды аяталуы 6-дан 30 минута дейінгі аралыта болады. Нормальды оюлытаы гипс амырын ндіру шін 50—70% су ажет, ал жоары беріктіктегі гипстен алыпты оюлытаы амырды ндіруде су сранысы 30—45% толы гидратациялануы шін гипс массасыны 18— 19% млшерін райтын ана су ажет. Гипсті бйымдарды ылалды жадайда олдануа болмайды, себебі гипсті беріктігі бл жадайда 50%-а дейін кемиді. Суа тзімділігін арттыру шін гипстен дайындалан бйымдар мен блшектерді анытыру арылы ошаулау сынылады. Осыдан баса гипсті суа тратылыын арттыру шін оан снбеген кті, цементті, шлакты-нды, клді жне т.б. рамында белсенді аморфты кремнеземі бар нтаталан заттарды осу арылы гипсті суа тзімділігі арттырылады.

Жарты сулы кальций сульфатыны негізіндегі гипсті ттыр заттар (СаS04 • 0,5Н2О) ысандаы беріктігі жаынан 12 маркаа блінеді: Г2-ден Г25-ке дейін (2—25 МПа). Мндай жадайда гипсті бйымны майысыштыы, беріктігі 1,2-ден 8,0 МПа-а дейін згереді. ысылуа беріктік шегіне арай стандарт бойынша гипсті ттыр заттар мына маркалара блінеді (3-кесте).

Гипсті ттыр затты нтатыы скен сайын оны беріктігі седі. рылыс гипсі сапасы жаынан ш сорта блінеді. рылыс гипсіне ойылатын талаптар 4-кестеде келтірілген.

Гипсті ттырды ерігіштігі, яни аныты ерітідіні концентрациясы, оны кристалл лшемдеріне байланысты. 25°С температурадаы гипсті кальций тотыына есептегендегі ерігіштігі, кристалл лшемдері 2 мкм болганда 2,08 г/л жетеді, ал кристалл лшемдері 3 мкм жетсе, онда 2,47 г/л болады. Кальцийді сулы тотыгы бар ортадаы кальций сульфатыны ерігіштігі тмендейді. Егер суа тз немесе азот ышылын, сондай-а кейбір тзды ерітінділерді осатын болса, онда гипсті ерігіштігі артады .

Тменгі температурада кйдірілген гипс байланыстырушыларыны асиеттері сас. Басты айырмашылыы - оларды су талапкерлігінде. Нормалды ою гипс амырын алу шін /3-модификациялы гипс з массасынан 50 - 70% су ажет етеді, ал сс -модификациялы гипсі - 30 - 45%. Жарты гидратты екі гидрата кшкендегі гидратация процесі шін осы суды небрі 18,6 пайызы ажет. Химиялы процеске атыспаан суды артыы кептіру мезгілінде ажырайды. Сондытан, атайан гипсті кеуектігі 30-50 % болады. а - модификациялы гипсіні кеуектігі аздау болады, сондытан, оны мытылыы /3 - модификациясынан жоарылау.

Жылумен одеу аркылы алынан жарты гидратты кальций сульфаты шін стандарт /МОСТ 125 - 79/ бойынша 12 маркаа блінеді /МПа/ Г -2, Г - 3, Г -5, Г - 6, Г - 7, Г - 10, Г - 13, Г - 16, Г -19, Г - 2, Г - 25. Сонымен атар, игендегі е аз мытылыыны мні -1,2-ден 8 МПа-ге дейін.

Тор кзіні млшері 0,2 мм електегі алдыы арылы /пайызбен/ аныталатын диірменде тарту нтатылыы бойынша гипс байланыстырушылары ш топа блінеді:

1. Ірілеу тартылан - електегі алдыы 23 %; 2.0рташа тартылан - електегі алдыгы 14%; 3. Майда тартылан - електегі алдыы2%.

Гипс байланыстырушылары жеделдете стасады жне тез атаяды. атаю жылдамдыы бойынша олар ш класа болінеді: тез атаюшы /А/, нормалды атаюшы /Б/, баяу атаюшы /В/. р класа сай стасу мезгілдеріні басы - 2,6 жэне 20 мин. ерте болмау керек, соы - 15 жне 30 мин. /класс В шін нормасы жо/ кеш болмау керек. Гипсті стасу мезгілдері шикізатты сапасына, оны ондіру жадайына, саталуыны затыына, йан суды молшеріне, су мен гипсті араластырар кезіндегі температураа, араластыру жадайына, оспаны осылуына жне т.б. факторлара байланысты.

Гипсті стасу мезгілін едэуір тездету шін алыпты оюлыа керекті судан аз сумен араластырады немесе гипс амырыны температурасын 40-45 °С-ка дейін котеру арылы да тездетуге болады. Ал, бл температурадан жоарыра жылытса, атаю жылдамдыы баяулайды. Гипс массасыны температурасы 90-100 °С-а дейін котерілгенде, стасу жне атаю процестері тіпті тоталады. Себебі, бл жэне бдан жоары температурада жарты сулы гипсті судаы ерігіштігі екі гидратты гипс ерігіштігінен кп томен болып кетеді. Осы жадайа байланысты жарты гидратты екі гидрата кошуі тотайды, демек, осыан байланысты атаюы да тотайды.

Егер гипсті толтырушылармен /ммен, шлакпен, ааш нтаымен, керамзитпен, перлитпен жне т.б./ араластырса, онда оны стасуы баяулайды. Гипсті тез атаюы одан ртрлі бйымдар жасарда оте тиімді асиет. Біра, кейбір жадайларда гипсті тез стасуы онша олайлы болмай, айта ондірісте кедергі болып шыады. Сондытан, гипс амырыны стасуын тездету немесе баяулату шін оны сумен араластырар кезде кейбір оспалар осады, демек, осындылар олдана отырып гипсті стасуын керекті мезгілге реттейді. В.Б. Ратинов бл оспаларды эсер ету механизмдеріне байланысты 5 класа блуді сынан. I класс - кшті жне лсіз электролиттер /Ма2S04,КСІ

т.б./ жне кейбір электролиттерге жатпайтындар. Блар жарты жне екі гидратты суда ерітімділігін згертеді, гипстер тйіршіктерін иын еритін жа абыпен аптамайды.

Егер HСІ,КСІ,Nа2S04 жне т.б. оспалары жарты гидратты суда еруін тездететін болса, онда гипсті атаюы жылдамдайды. Ал, егер аммиак, этил спирті жэне сол сиятылар оны суда еруін нашарлатса, онда атаю мерзімі айта баяулайды. Гипсті атаю жылдамдыы бл оспаларды концентрациясына да байланысты. Сондытан, оларды тэжірибе жзінде тексерген жн.

II класс - екі сулы гипсті кристалдану процесіне йыты болатын кристалданан дайын СаS04 -2Н20;СаНР04 -2Н20 жне сол сияты заттар. Блар гипсті атаюын тездетеді.

Бл екі кластаы оспаларды «тиімділік табалдырыы» болады, демек, гипсті стасуын максимум жылдамдататын немесе максимум баяулататын концентрациясы бар. детте, мндай сер бларды гипс араластыруа ажет суа 2-3 пайыза дейін осанда амтамасыз етіледі.

III класс - жарты жне екі сулы гипс тйіршіктері з беттеріне тартып алатын жне кристалдар туындыларыны пайда болу жылдамдыын азайтатын сырты беті активті заттар /сульфитноспирттік барда, кератинді, ктілі желім жне сол сияты баяулатушылар/.

Бл оспалар рылыста гипс амырын жмсартушы жне оны стасуын баяулатушы заттар тобы деп аталады. Себебі, жарты гидратты тйіршіктеріні сыртына сорбцияланып, керекті жылжымалы гипс амырын алу шін ажет су млшерін азайтады, гипс амырыны жылжымалылыын асырады.

IV класс - жарты гидрат тйіршіктеріні бетіне иын еритін бірікпеден ораушы пленка крайтын заттар /фосфаттар, сілті металдарыны бораттары, натрий фосфаты, бура, бор ышылы/ сондытан да, блар гипс амырыны стасуын баяулататын заттар болып табылады.

V класс - турлі кластара жататын заттардан тратын крделі оспалар. Бл сияты крделі оспаларды олдана отырып, гипс амырыны жылжымалылыын, стасу мезгілін, атаюын, гипсті мытылыын керекті баытта згертуге болады. Біра, мндай нэтижелерге тэжірибе жзінде зерттеп барып алынан крделі оспалар арылы жетуге болады.

Баса минералды байланыстырушылармен салыстыранда жарты сулы гипсті ерекшелігі - оны атайанда клемін I пайыза шекті лаюында. Бл лаю, элі стасу процесі аласыз бітпеген массада болатындытан, алыпты тыыздап, жасылап толтыруына эсер етеді. Гипсті осы асиеті оны трлі кркем бйымдар ю шін ке олдануа ммкіндік береді.

Гипсті е бір лкен кемшілігі - оны жк астында едэуір жайыла деформациялануы мен суа тзімсіздігінде. Суа тзімділігін біраз арттыру шін бйымдар жасар алдында тйірленген жне майдаланан домна оысын, гидрофобты оспаларды осу керек.Алынан нім - «лтіре кйдірілген» сусыз ангидрид/СаS04/ суда ерімейтін зат. Оны суда еритін жне стасатын, атаятын асиеттерін оздыру шін оан трлі катализаторлар /3-^4% эк, 10+15% домна осы, натрий сульфаттары мен бисульфаттарыны {Nа2S04,МаНS04) оспасына 0,5 - 1,0 пайыз темір немесе мыс купорасы осылан араласпа жэне т.б./ осып диірменде нтатайды. Алынан нім ангидрит цементі деп аталады. Оны стасу мезгіліні басы 30 мин. ерте, ал соы - 24 са. кем болмайды. нтатылыы № 008 елегіндегі алдыы бойынша 15 %-дан кем болу керек.

алыпты ою амырдан жасалан лгіні созандаы мытылы шегі/ МПа/:

1 тэуліктен кейін -2 - 2,5; 7 Тэуліктен кейін - 3 - 3,5; 28 тэуліктен кейін - 3,5 - 4,5; ысандаы мытылы шегі /МПа/:7 туліктен кейін - 20-25; 28 тэуліктен кейін - 25-35;Бл СаО катализатор ролін атарады. Сондытан, эстрих - гипс суда ериді, гидратацияланады. стасу мезгіліні басы 2 сааттан ерте болмайды, ал соы - 16-36 сааттан со бітеді. Нормалды ою гипс амырын алу шін 28-32 % су жмсалады. ысандаы мытылы шегі 28 тулік шаында 5-20 МПа.

Биік кйдірілген гипсті ерекшелігі - оны суга жне аяза тзімділігіні жоарылыында. Сондытан да оны кейде гидравликалы гипс деп те атайды. Суа тзімділігіні басымдылыын оны тыгыздыыны жоары екеніне жэне суды аз ажет ететіндігіне сйене тсіндіруге болады. Оны стіне бл гипс йкеліске тзімді, сондытан да оны жіксіз еден тсеуге немесе линолеум астын тегістетуге жиі олданады, абыра алауа жне жасанды мрамор дайындау шін де олданады.

Тмен температурада куйдірілген гипстік байланыстырушы заттарды ра гипс сылаын, блме оршайтын плиталар мен панельдер, архитектуралы блшектер, дыбыс шіретін бйымдар жне т.б. материалдар жасауа олданады.

 

3.2 Гипсті байланыстырыштарды атаюы мен байланысуы

Гипстін катаюы. Гипсті атаю процесі оны гидратациясымен байланысты, яни жарты сулы жагдайынан екігидратты кристалды гипске айналады:

СаS04 • 0,5Н2О +1,5Н20= СаS04 • 2Н20.

 

Гипсті ттырлы бйымдарды кептіруде оларды беріктігі артады. Ол шін гипсті бйымдарды температурасы 70°С-а дейінгі арнайы кептіру камераларында кептіреді. рылыс гипсінен блме аралы алалаьпп абыралы плиталарды, гипскартоды табатарды, абыралы блоктарды, апалы бйымдарды ндіреді. рылыс гипсін, сондай-а имараттагы абыраларды ішкі блігін сылау мен рлеуге, безендіретін заттар дайындауа олданады. Гипсті ота жоары тзімділігін ескере отырып, одан желдеткіш ондырыларыны блшектерін, лифт кабиналарьш аптайтьш табатарды дайындайды.

Гипсті тасымалдау мен сатау. Гипсті ттырлар мен бйымдарды тасымалдау мен сатау кездерінде оларды ылал серінен сатайтын шараларды олданан жн. Ашы ауада гипсті ттырды бір айдан кп емес уаыта сатауа болады, йтпесе ттыр 20%-а дейін жне одан да кп беріктігін жоалтады.

Гипсті атаюына оспаларды сері. стасу уаыты бойынша, гипсті ттырларды стасуды басталуы 2,6 минуттан ерте емес, ал стасуды аяталуы 15 минуттан кеш емес тез атаятын (А), алыпты атаятын (Б) стасуды басталуы 20 минуттан ерте болмайтын, ал аяталуы 30 минуттан кем болмайтын жне стасу уаыттары нормаланбайтын баяу атаятын (В) трлерге блінеді.

Тез атаятын гипсті ттырлара рылысты, жоары беріктік, алыптайтын жне медициналы гипстерді жатызуа болады; кдімгі алыпты жне баяу атаятын гипсті ттырлар — ангидридті цементті жне гипсті, жоары температурада кйдірліген эстрих гипсті амтиды.

ату мерзіміне арай гипсті ттыр заттарды мына трлерге блуге болады

Гипсті ттыр затты атуын баяулату шін осылатын суа желім немесе ЛСТ (лигносульфат техникалы) осуа болады (гипс салмаынан 0,1...0,3 млшерде). Осы осымша заттар гипс блшектеріні бетін аптап, оларды суда еруін баяулатады, соны есебінен гипсті атуы да баяулайды.

-гипсті ттыр заттарды атуын тездетету шін ас тзын, натрий сульфатын осуа болады (гипс салмаынан 0,2...3 млшерде).

 

3-кесте. Гипсті ттыр заттарды трлері

Ттыр затты атуына арай ату мерзіміне карай индексі ату уакыты, минут
Ттырлануы Аякталуы
Тез ататын А
Орташа ататын Б
Баяу ататын В Ттыр- ланбаан

4-кесте. саты дрежесіне арай гипсті ттыр заттарды трлері

саты дрежесіне арай гипсті ттыр заттарды трлері саты дрежесіні индексі 02 електе алып ойан алды
Нашар саталан I
Орташа саталан II
бден жаншылан III

 

Гипсті ттырларды стасу уаыттары мен атаюы шикізат асиеттеріне, дайындау шартына, сатау уаыты мен шартына, оспа мен суды млшеріне (су мен гипс атынасы — С/Г), суды температурасына, араластыру шартына байланысты. Жартысулы гипсті ерігіштігін сіретін заттарды жылдамдатыштар (катализаторлар), ал ерігіштігін кемітетіндерді баяулатыштар деп атайды. Бдан баса, гипсті ттырды гидратациялану жылдамдыы ерігіш затты кон- центрациясы мен табиатына байланысты. Мысала, хлорлы натрий (NaС1) жарты гидратты гипсті атаюын жылдамдатады, сонымен атар ангидридті цементті асиеттеріне сер етеді. Хлорлы кальций (СаС12) жарты гидратты гипсті асиеттеріне сер етпейді, біра эстрих гипс пен ангидридті гидратациялану процесін баяулатады. Хлорлы магний (МgС12), жарты гидратты гипсті гидратациялануын жылдамдатады жне керісінше эстрих гипс пен ангидридті гидратациясын бсендетеді.

стасу процесін баяулату шін гипсті ттырлара арнайы оспалар — баяулатыштарды осады. Баяулатыштар ретінде сйек желімін, казеинді, глицеринді, желатинді, магний мен кальций тздары ж.б. пайдаланады. Осы масата 60°С-а дейін ыздырылан суды да олдануа болады.

Беріктігі жоары гипс. Екі сулы табии гипс тасын температура 550—700°С жагдайында ыса уаытты кйдірген со, оан натрий мен алюминийді сульфаттарын жне баса да тздарды осып, майда нтатау арылы жоары берікті гипсті ндіреді. Гипсті бл трі баяу атаяды, біра оны ысандыы беріктігі 30 МПа-а жетеді. Кдімгі жадайда оны тсі а.

Жоары берікті гипс амырыны алыпты оюлыгы 40—50%, кдімгі рылыс гипісіндегідей 60—70% емес, жеті туліктен кейінгі беріктігі 15—40 МПа-а жетеді.

рылыста жорары берікті гипсті еденні йылмалы жабы- лымдарын тсеу шін, сондай-а металлургия ндірісінде алыптарды дайындауда олданады.

Ангидридті цемент — табии гипс тасын температура 600—700°С кйдіріп алынан сусыз гипсті нтатау арылы алынан нім. Ангидридті цементті беріктігін арттыру шін оан катализатор есебінде кті, кйдірілген доломитті, домналы шлакты, атпар тасты, натрий мен кальцийді сульфаты мен сулы сульфаттарын осады. Ангидридті цемент баяу атаятын ттыр зат: стасуды басталуы 1—1,5 саат, стасуды аяталуы 24 саата дейін болады.

Ангидридті цементті суа шьщамдылыы рылыс гипсіне араганда жоары. ысандаы беріктігі жаынан ангидридті цемент 50, 100, 150, 200 деген маркалара блінеді. Наыз тыыздыы 2,8—2,9 г/см3, тыыздаланнан кейінгі тгілмелі тыыздыы — 1200—1500 кг/м3.

Ангидридті цементке домналы шлак осатын болса, оны суа шьщамдылыы артады. Ангидридті цементтен дірілген бйымдар алма-кезек мздану мен еруді 15 циклі сер еткен жадайды зінде бзылмайды.

Ангидридті цементтерді трын йлерді едендерін жіксіз жабу, р трлі мнерлі сылаты ерітінділерді ндіру, органикалы жне анорганикалы толтырыш негізіндегі жеіл бетондарды алу, ауыр бетондарды олдану, сонымен атар жасанды гранитті ндіру жмыс-тарында олданады.

Ангидридті цементтен алынан рылыс бйымдар пайдалану кезіндегі ауа ылалдыы 60—70%-дан кп емес жерлерде олдануа таайындалан.