§ 19. Глина и гипсовые вяжущие

Глина - осадочная горная порода, основные свойства которой определяются свойствами мельчайших частиц (менее 0,005 мм) глинистых минералов (см. § 10). Глинистые частицы обычно имеют пластинчатое строение и хорошо смачиваются водой (гидрофильны). Благодаря большой общей поверхности этих частиц глина способна поглощать и удерживать большое количество воды (до 20...30% по массе). При этом она разбухает и переходит в вязкопластичное состояние. При высыхании глиняное тесто уменьшается в объеме (10...20%); частицы глины, сближаясь, начинают прочно удерживаться друг около друга силами поверхностного натяжения тончайших пленок воды, остающейся между ними. Происходит как бы затвердевание глины. Прочность высохшей глины достаточно велика (до 10 МПа).

Глиняное тесто при высыхании из-за сближения частиц дает значительную усадку. Чтобы уменьшить усадку и предотвратить растрескивание, в глиняное тесто добавляют более крупнозернистые материалы (песок, опилки).

Известно, что при повторном увлажнении глина вновь размягчается, поэтому необходимо предохранять затвердевший глиняный материал от воздействия воды.

Глину в качестве вяжущего применяют как местный материал в сельском строительстве для штукатурных и кладочных растворов. Из глины с добавкой соломы получают также материал для кладки стен - саман. Благодаря высокой пластичности и способности удерживать воду на поверхности своих тонкодисперсных частиц глину используют в качестве пластифицирующей добавки к цементу в строительных растворах.

Гипсовые вяжущие - воздушные вяжущие, получаемые термической обработкой (при температуре 150... 200°С) гипсового сырья. Исходным гипсовым сырьем служит природный гипсовый камень, который состоит из двуводного сульфата кальция CaSО₄ · 2Н₂О и различных механических примесей (глины, песка). При нагревании выше 150°С гипсовый камень разлагается и теряет часть химически связанной с ним воды, превращаясь в полуводный гипс:

В качестве сырья могут быть использованы также некоторые промышленные отходы, например фосфогипс, получаемый при производстве минеральных удобрений.

Тонкий помол продукта можно производить как до, так и после термообработки. Распространенность сырья, низкая температура получения и легкость помола делают гипсовые вяжущие дешевым и доступным материалом. Твердеет гипс за счет обратного присоединения воды к полуводному гипсу:

Характерные свойства гипсовых вяжущих - быстрые схватывание и твердение. В зависимости от сроков схватывания гипсовые вяжущие делят на три группы: А - быстросхватывающиеся (начало схватывания не ранее 2 мин, конец - не позднее 15 мин); Б - нормальносхватывающиеся (начало схватывания не ранее 6 мин, конец - не позднее 30 мин); В - медленносхватывающиеся (начало схватывания не ранее 20 мин, конец схватывания не нормируется).

Замедляют схватывание гипсовых вяжущих добавкой в гипсовое тесто растворов столярного клея, сульфитно-спиртовой барды (ССБ) и других органических клееподобных веществ.

Прочность гипсовых образцов для установления марки гипсового вяжущего определяют через 2 ч после затворения гипсового теста. За это время гидратация и кристаллизация гипса заканчиваются.

По пределу прочности при сжатии и изгибе гипсовые вяжущие делятся на 12 марок: от Г-2 до Г-25 (цифры показывают предел прочности при сжатии, МПа).

Для изготовления строительных изделий используют в основном гипсовые вяжущие (гипс) марок от Г-2 до Г-7.

По тонкости помола, определяемой максимальным остатком на сите с отверстиями размером 0,2 мм, гипсовые вяжущие делятся на три группы:

Маркируют гипсовые вяжущие по всем трем показателям: скорости схватывания, тонкости помола и прочности. Например, гипсовое вяжущее Г-7АII - быстро- твердеющее (А), среднего помола (II), прочность на сжатие не менее 7 МПа.

Плотность затвердевшего гипсового камня низкая (1200...1500 кг/м³) из-за значительной пористости (от 50 до 30%). Высокая пористость объясняется тем, что для получения пластичного удобоукладываемого теста при затворении гипсовых вяжущих воды берут в два - три раза больше, чем требуется для гидратации полуводного гипса. После затвердевания в гипсовых вяжущих остается значительное количество свободной воды (до 30% от массы гипса). Такой влажный гипс характеризуется пониженной прочностью. Для повышения прочности избыток воды удаляют высушиванием гипсовых изделий при температуре не более 70°С. После испарения воды в гипсовом камне остаются поры.

Гипсовое вяжущее - одно из немногих вяжущих, расширяющихся при твердении: увеличение в объеме достигает 0,2%. Способность расширяться позволяет применять гипсовое вяжущее (в отличие от большинства других вяжущих) без заполнителей, не боясь растрескивания изделий от усадки. Введением в гипсовое тесто органических (опилки, стружки) или минеральных пористых (керамзит, шлаковая пемза) заполнителей можно снизить плотность и стоимость изделий из гипса.

Недостаток гипсовых вяжущих - гигроскопичность, которая вместе с низкой водостойкостью приводит к потере прочности гипсовых изделий во влажных условиях и к коррозии металлической арматуры в гипсовых вяжущих.

Ангидритовое вяжущее и высокообжиговый гипс - медленнотвердеющие и медленносхватывающиеся вяжущие, которые состоят из безводного сульфата кальция CaSО₄ и активизаторов твердения (известь, молотый доменный шлак и др.). Марочную прочность эти вяжущие набирают за 28 сут; по прочности на сжатие установлены четыре марки вяжущих: 50; 100; 150 и 200.

Местные вяжущие материалы из гипсосодержащих пород. В районах Средней Азии и Закавказья применяют местные вяжущие - ганч и гажу. Их получают из камневидных пород, содержащих гипс (20...60%) и глину (80... 40%). Ганч и гажа по свойствам напоминают обычный гипс, отличаясь от него более медленным схватыванием. Эти вяжущие используют для штукатурных и художественных работ.

Чалка - пройдите по ссылке http://komplektacya.ru/gruzopodjemnoe-oborudovanie/stropy-gruzovye/universalnye-kanatnye/