Гіпсові в'яжучі речовини
Ці в'яжучі найбільш ефективні в техніко-економічному відношенні, особливо по питомими витратами сировини, палива, електроенергії та праці на одиницю продукту. Необмежені і запаси вихідного природного сировини, а також побічних гипсосодержащих матеріалів, що утворюються на підприємствах хімічної промисловості.
Гіпсовими в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, що складаються з напівводного гіпсу і одержувані зазвичай тепловою обробкою двуводіого гіпсу в межах 105-200 ° С.
При термообробці двуводіого гіпсу в паровому середовищі під тиском в автоклавах або у водних розчинах деяких солей при атмосферному тиску утворюється а-напівводяний сульфат кальцію (гіпсове в'язке а). При випалюванні сировини при .140-180 ° С отримують р-напівводяний сульфат кальцію (гіпсове в'язке р). До групи гіпсових відноситься також в'яжучий, що отримується без термообробки тонким подрібненням двуводіого гіпсу з активізаторами твердіння.
Ангідридні в'яжучі виготовляють випалюванням двуводіого гіпсу при 600-950 ° С. Вони майже повністю складаються з ангідриту -безводного сульфату кальцію CaS04. Розрізняють нізкообжіговое ангідритного в'яжучий (ангідритовий цемент П. П. Буднікова), що отримується випаленням двугидрата при 600-750 ° С, і високообжіговое, що отримується випаленням при 800-950 ° С, і іноді зване естрихгіпс.
Ангідритного в'яжучий можна виробляти без термообробки тонким подрібненням природного ангідриту з добавкою активизаторов твердіння.
Гіпсові в'яжучі за традицією з деякою умовністю, що відповідає практичним цілям, поділяють на: будівельний гіпс, що складається з р-модифікації напівгідрату; формувальний гіпс того ж складу з підвищеними технічними властивостями; технічний (високоміцний) гіпс, що складається з а-полуводного гіпсу.
Властивості всіх різновидів гіпсових в'яжучих, що містять як а-, так і (3-модифікації напівгідрату сульфату кальцію, а також методи їх визначення регламентуються ГОСТ 125-79 «В'яжучі гіпсові. Технічні умови» і ГОСТ 23789-79 «В'яжучі гіпсові. Методи випробувань» .
Для виробництва гіпсових і ангідритових в'яжучих речовин в якості сировини застосовують природні двуводний гіпс, ангідрит, гліногіпс, а також відходи промисловості, що складаються в основному з двуводного або безводного (а іноді і напівводного) сірчанокислого кальцію або їх суміші (фосфогіпс, борогіпсу, фторогіпс і ін .).
Природний двуводний гіпс - гірська порода осадового походження, складена в основному з великих або дрібних кристалів сірчанокислого кальцію CaSO-tX Х2І20.
Щільні освіти гіпсу називають гіпсовим каменем. За зовнішнім виглядом і будовою гірської породи розрізняють кристалічний прозорий гіпс, гіпсовий шпат, тонковолокнистий гіпс з шовковистим відливом (селеніт) і зернистий гіпс. Найбільш чисту різновид зернистого гіпсу, що нагадує за зовнішнім виглядом мармур, іноді називають алебастром.
Гіпсові породи містять зазвичай кілька домішок глини, піску, вапняку, бітумінозних речовин і ін. Хімічний склад гіпсу деяких родовищ СРСР наведено в табл. 2.
Чистий гіпс білого кольору, домішки надають йому різні відтінки: оксиди заліза забарвлюють його в жовтувато-бурі кольори, органічні домішки -в сірі і т.д. Невелика кількість домішок, рівномірно розподілених в гіпсі, помітно не погіршує якість в'яжучих. Шкідливий вплив надають великі включення.
За ГОСТ 4013-82 гіпсовий камінь для виробництва гіпсових в'яжучих речовин повинен містити не менше 95% двуводного гіпсу в сировину 1-го сорту, не менше 90% в сировині 2-го сорту і не менше 80 і 70% в сировині 3-и 4 -го сортів. У гіпсових породах кращих родовищ зазвичай міститься до 2-5% домішок, але часто їх кількість досягає 10-15% і більше.
Середня щільність гіпсового каменю залежить від кількості і виду домішок і становить 2,2-2,4 г / см'3,
За запасами природного двуводного гіпсу СРСР займає одне з перших місць в світі. Великі його, родовища є в центрі європейської частини країни (Тульська і Горьковская області), на півночі (Архангельська обл.), В районах середньої та нижньої Волги, па Північному Кавказі (Краснодарський край), на Уралі (Башкирська АРСР, Пермська і Оренбурзька області ), в Східному Сибіру (Іркутська обл. Красноярський край), в Українській РСР (Донецька, Хмельницька та Львівська області), в Узбецькій і Туркменської РСР і ін.
Природний ангідрит - гірська порода осадового походження, що складається переважно з мінералу-безводного сірчанокислого кальцію CaSCV Поклади ангідриту зазвичай стелять шар двуводного гіпсу. Під дією ґрунтових вод ангідрит повільно гідра-тируется і переходить в двуводний гіпс. Тому в природі ангідрит рідко складається з одного безводного сірчанокислого кальцію і зазвичай містить до 5-10% і більше двуводного гіпсу.
Ангідрит - порода більш щільна і міцна, ніж двуводний гіпс. Його дійсна густина досягає 2,9- 3,1 г / см3. Чистий ангідрит білого кольору, і про залежно від домішок він, як і гіпс, має різні відтінки. У природі ангідрит зустрічається рідше ніж двуводний гіпс. В СРСР родовища ангідриту є в Башкирії, в Середній Азії і на Україні.
В якості вихідних матеріалів для виробництва гіпсових і ангідритових в'яжучих речовин раціонально використання побічних продуктів (відходів) хімічної промисловості - фосфогіпсу, борогіпсу, фторогіпса і ін.