Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Химическая формула цемента гипса

Химическая формула цемента гипса

Рассмотрено влияние различных соотношений двуводного и полуводного гипса на водоотделение портландцемента и определено их оптимальное соотношение.

Предложен текущий контроль процесса производства портландцемента по определению двуводного и полуводного гипса методом Ритвельда на дифрактометре.

Введение

В работе по седиментационной устойчивости цементно-водных систем установлено, что эффективным приемом получения цементов с высокой водоудерживающей способностью является рациональный подбор вида гипса.

ОАО «Осколцемент», как и многие другие заводы европейской части России, использует при производстве цемента двуводный сульфат кальция для регулирования сроков схватывания цемента различных месторождений – Баскунчак, Адыгея, Новомосковск, Астрахань.

В процессе помола клинкера в цементных мельницах 3,2 х 15м в открытом цикле на ЗАО «Осколцемент» температура цемента может достигать 120оС, даже при входной температуре клинкера 90оС. Данные условия помола клинкера способствуют дегидратации двуводного гипса [2], что в свою очередь влечет за собой повышение риска возникновения «ложного» схватывания.

Первоначально было проанализировано ВО выпускаемых на заводе цементов по видомаркам/классам (табл. 1). Анализ показал, что ВО цементов уменьшается с увеличением марки цемента или степени измельчения, что на первый взгляд весьма закономерно.

Однако, как показывает практика, не всегда удается получить цемент класса CEMI 52,5N с низким ВО при установленном для него грансоставе и, наоборот, цемент марки ПЦ500ДО, ПЦ400Д0 может иметь необъяснимо низкое водоотделение при прочих равных характеристиках. Для более детального изучения данной проблемы были проведены промышленные испытания на мельнице ∅ 3,2 х 15 м при выпуске ПЦ500Д0. Ежечасно отбирались усредненные пробы цемента, в которых определялось ВО (по ГОСТ310.6-85), остаток на сите 008, удельная поверхность (по ПМЦ500), грансостав (на лазерном анализаторе частиц Microsizer 201C) и режимные параметры цементной мельницы. Результаты промышленных испытаний приведены на рис. 1, 2, 3.

На рис. 1 представлена зависимость ВО цемента от остатка на сите 008. Как видно, прослеживается частичная зависимость между значением ВО цемента и тонкостью его помола, но явной закономерности нет.

Таблица 1. Усредненное значение водоотделения цементов по видомаркам/классам

На рис. 2 показана зависимость ВО цемента от удельной поверхности и медианы распределения частиц.

Рис. 1. Зависимость водоотделения от остатка на сите 008, %

В основном существует зависимость между значением водоотделения и уд. поверхностью, а также медианой распределения частиц в цементе. Однако есть единичные пробы цемента, в которых значение ВО не соответствует указанной закономерности. Так, в пробе №12 при уд.поверхности равной 450м2/кг, ВО=28,6%. В то же время остальные пробы с аналогичной уд.поверхностью имеют значение ВО около 20%. Пробы №24 и №25 имеют одинаковую удельную 380 м2/кг, а ВО 28 и 19,5% соответственно.

Аналогичные данные получились и по грапсоставу цемента. Таким образом, было подтверждено влияние других факторов на столь странное поведение цементов.

На рис. 3 показана зависимость ВО цементов от его температуры на выходе из мельницы и содержания SO3 в цементе.

Анализ данных показал, что содержание ионов SO3 и температура цемента наиболее точно коррелируются со значение ВО цемента. Иными словами, в цементе с высокой уд.поверхностью (450м2/кг), но низкой температурой цемента (около 100°С) не происходит перехода двуводного гипса в полуводный и, как следствие, этот цемент обладает высоким ВО (проба №12). Однако при температуре цемента выше температуры перехода двуводного гипса в полуводный (110°C) наблюдается четкая зависимость ВО от содержания ионов SO3 в цементе.

Для подтверждения влияния полуводного гипса на водоотделение цемента была проведена лабораторная работа по подбору соотношения двуводного и полуводного гипса. Для этого предварительно был обожжен гипсовый камень при температуре 170°С в течение 1 часа, до полного перехода двуводного гипса в полуводный. Степень дегидратации контролировалась по содержанию двуводного и полуводного гипса по результатам РФА, выполненного на дифрактометре фирмы ThermoArl X’TRA-102, с применением метода Ритвельда. Затем путем совместного помола клинкера одной партии в лабораторной мельнице были получены цементы с различным соотношением двуводного и полуводного гипса, результаты испытаний цементов представлены на рис. 4.

Рис. 3. Зависимость водоотделения цемента от его температуры и содержания SO3

Как видно, уменьшение ВО при вводе полуводного гипса происходит нелинейно, резко снижается при вводе более 66,5% полуводного гипса от общей массы гипса в цементе.

Также установлено (работа повторялась несколько раз), что наличие небольшого количества полуводного гипса способствует увеличению ВО. При замене гипсовой составляющей на 100% полуводным гипсом подтверждено появление «ложного» схватывания цемента и значительное снижение ВО (6%). Также получены неожиданные результаты по тонкости помола цементов. При одинаковом времени помола остаток на сите 008 увеличивается при увеличении доли полуводного гипса в цементе, т.е. увеличение доли полуводного гипса в гипсовой составляющей снижает степень измельчения цемента. Установление причин этому явлению – предмет дальнейших исследований.

Читайте так же:
Олифа с цементом для чего

Для подтверждения результатов лабораторных испытаний был выполнен РФА промышленных портландских цементов с различным значение ВО, количественное соотношение модификаций гипса определено по методу Ритвельда (рис. 5).

Рис. 5. РФА бездобавочных промышленных цементов по маркам с разным значением водоотделения

Как можно заметить, существует четкая зависимость между значением ВО цемента и модификацией гипса в нем. При содержании двуводного гипса в цементе классов CEMI52,5 (42,5) от 0,5 до 1% и полуводного гипса в нем от 2,5 до 3,5% достигается желаемый потребителем норматив по ВО до 25% и отсутствует «ложное» схватывание. На заводе ЗАО «Осколцемент» внедрен метод управления верхним пределом по содержанию полуводного гипса в высокомарочных портландцементах. Путем снижения контролируемой Температуры цемента на выходе из цементных мельницы, что в свою очередь достигается увеличением доли клинкера, охлажденного до температуры окружающей среды. На открытых складах к клинкеру, подаваемому из закрытых силосов вращающихся печей.

Для портландцементов марок ПЦ500ДО, ПЦ400Д0 увеличения доли в цементе полуводного гипса до 3,5% можно достичь путем шихтовки двуводного гипса с полуводным гипсом, полученным предварительной термообработкой СаSO4*2H2O. Однако это дорогостоящий способ борьбы с «ложным схватыванием» для достижения водоотделения до 20%. Целесообразнее использование шихты из двуводного гипсового камня и ангидрита.

Цемент — сообщение доклад по химии 9 класс

Цемент — основной материал для строительства, измельчённый клинкер с различными добавками. Химически это выглядить так: оксида кальция (СаО), он занимает самое большое количество процентов 67%, 22 % диоксида кремния (SiO2), окиси алюминия 5 % (Al2О3), 3 % оксида железа (Fe2O3) и 3 % других составляющих.

Его можно купить в любом строительном магазине и на рынках. Порошок продают в больших объёмах 10, 25, 50 и даже 100 килограммов. При взаимодействии с водой раствор застывает. Но в отличие от гипса, застыть цемент может только на воздухе. Портландцемент один из видов цементов, он обычно используется в строительстве. Он получается при нагревании известняка с глиной, при нагревании до температуры +1450…+1480 °С, происходит расплавление, и образуются маленькие кусочки клинкера. Чтобы получить порошок, клинкер размалывают совместно с 5% гипса. Из него делают бетон, а он в свою очередь используется для плит, заборов, фундаментов, штукатурки и многое другое. Один из множества рецептов бетона: 1 цемента, 1.8 песка, 3.5 щебня или гравия и воды. После этого нужно все тщательно смешать для однообразной массы, чтобы вышла густая консистенция. Можно использовать различные формы для заливки, для точности прочётов и красоты.

Цемент есть разных марок (200, 300, 400, 500, 550, 600). Они отличаться качеством, прочностью (какая цифра, столько же может выдержать килограммов тот или иной цемент) и, конечно же, ценой. Марка 400 самая популярная она используется для небольших строительных робот. М 500 долее быстро застывает и прочнее предыдущей. Она нужна для больших сооружений они, как правило, будут долговечны и надёжны. Срок годности порошка 2 месяца потом он теряет свои свойства, и марку. Если он будет находить в сыром месте, то срок становиться значительно меньше. Например, если цемент М 600, то через время он станет М 500 и так далее. Так что нужно рассчитывать, сколько цемента нужно для работы.

Важно знать, что в зависимости от температуры цемент по-разному застывает. Летом не более 2-3 часов, а уже при температуре 0 процесс будет длиться 20 часов. Чтобы ускорить его, нужно добавлять различные добавки.

Если правильно использовать материал, то результат будет отменный. В строительстве такой материал считается крайне необходимым, поскольку в его основу закладывается крепость и надежность любой конструкции.

Вариант 2

Цемент является наиболее популярным материалом для строительства. Из него сооружают высокопрочные сооружения. конструкции и различные изделия. В первоначальном виде цемент – сыпучий, серого цвета, с мелкой фракцией. В результате добавления воды он становится пластичной и однородной массой, которая постепенно затвердевает.

При производстве цементного вещества используют высокотемпературный отжиг до +1500 0 С, из-за чего меняется структура вещества, и формируются гранулы клинкера. Спекшийся клинкер измельчают в порошкообразную массу и добавляют примеси: известняк, глину, уголь, гипс и другие вещества.

Химическая формула цемента: 67% оксида кальция; 22% диоксида кремния; 5% окиси алюминия; 3% оксида железа и 3% другие составляющие.

В состав цементной смеси кроме основы клинкера должно входить два и более компонента. Это могут быть минеральные добавки для ускорения процесса затвердевания или наполнители для увеличения прочности состава.

Классификация цемента зависит от вида сырья, используемого, как основа.

— портландцементы из цементного клинкера, гипса и силикатов кальция;

Читайте так же:
Декоративный кирпич цементный чем клеить

— шлаковый цемент – помол гранул доменного шлака с известью, гипсом и ангидритом;

— пуццолановый цемент с активной кремнеземистой добавкой для высокой стойкости;

— белый цемент из маложелезистого клинкера с минеральными добавками;

— водонепроницаемый цемент из глиноземистой основы с различными расширяющими компонентами;

— безусадочный водонепроницаемый цемент, в составе которого 85% глиноземистого вещества, а в остатке известь и гипс для быстрого затвердевания;

— магнезиальный цемент — с основой оксида магния и добавками хлорида и сульфата магния;

— специальные цементные смеси (быстротвердеющий, особобыстротвердеющий, сверхбыстротвердеющий, пластифицированный и гидрофобный портландцемент).

Главные свойства цемента:

— морозостойкость и способность к многократному процессу замораживания;

— устойчивость к коррозии;

— не подвержены воздействию водной среды;

Время схватывания цементной массы 60 минут, а полное застывание до 10 часов. Прочность конструкции увеличивается во влажной среде.

Цемент используют в строительстве для изготовления бетонной смеси, железобетонных конструкций, сооружений и различных изделий. При помощи цемента прочно скрепляются отдельные детали конструкции.

Цемент

Интересные ответы

  • Доклад Иван Калита 6 класс (сообщение)

В первой половине XIV века на Руси правил Иван I, так же известный как Иван Калита. Этот князь продолжил династию Рюриковичей во главе российского государства, сменив на престоле брата Юрия Даниловича.

Наверное, Антона Павловича Чехова знают люди со всего мира. Его произведения наполнены реальными событиями, происходившими в 19-м веке, при этом техника написания произведений довольна проста и понята даже

Северный олень, является одним из самых красивых и могущественных обитателей Севера. Основной ареал обитания этого животного — Северная Америка, Сибирь, Северная Европа.

Москва – столица Российской Федерации, крупнейший российский город, один из трех городов федерального значения в России.

Грибы бывают разные по форме и строению. Необычна форма гриба без шляпки. К таким относятся дождевики, бараны, трюфели. Но чаше всего в лесах растут обычные, привычные нам шляпочные грибы. Их гораздо больше, чем не шляпочных.

Из чего делают цемент — его химический состав

Сложно найти более востребованный строительный материал, чем цемент. Он широко применяется практически во всех отраслях строительной индустрии, да и в обустройстве жилища и подворья тоже. Поэтому классическое соотношение, в котором цемент составляет одну часть, а песок три, знают все. Если в этот состав добавить еще и необходимую часть воды, то получится раствор, который применяется, например, для штукатурки.

В цемент обычно входит меленый клинкер, а также гипс, глина, известняк, уголь и другие минеральные вещества. Характеристики, которыми обладает эта смесь, определяют пропорции, в которых входят в нее те или иные компоненты.

Если дать краткое определение, то цемент — это общее название целой группы вяжущих веществ, которые твердеют после смешивания с водой, не теряя потом полученной твердости.

Химический состав различных видов

В зависимости от того, какой состав имеет та или иная смесь измельченных минералов, какие дополнительные компоненты и добавки в нее входят, каково их соотношение, цемент делят на следующие группы:

  • портландцемент;
  • пуццолановый;
  • шлаковый;
  • глиноземистый;
  • романоцемент;
  • смешанный с наполнителями;
  • магнезиальный;
  • специальный (кислотоупорный).

Некоторые виды имеют множество подвидов. Например, группа, которую объединяет название портландцемент, включает в себя алюмоферритный, алюминатный, ферритный, белитовый, алитовый.

Что входит в состав различных групп?

О том, из чего состоит цемент, можно написать не одну большую книгу. Как уже указывалось, цемент – лишь общее название огромной группы строительных материалов, которые объединяет не столько состав (входящие в них компоненты и их соотношение), сколько предназначение.

Химический состав некоторых групп цементов в общих чертах описан ниже.

1. Портландцемент – это смесь, в которую входят продукты тонкого размола клинкера и гипса. Именно гипс и является основным вяжущим веществом. С химической точки зрения – это смешанный в определенной пропорции сульфат кальция с разнообразными силикатами кальция. Доля последних может составлять до восьмидесяти процентов. Исходное сырье, из которого производится портландцемент, представляет собой субстанцию, состоящую из известняка (до 78 %) и глин (до 25 %).

2. Глиноземистый представляет собой смесь клинкера, бокситов и других минералов. Состав по массе: от трети до половины оксида алюминия, от 35 до 45 % оксида кальция, от 5 до 10 % оксида кремния и до 15 % оксидов железа. Пропорции этих компонентов определяют свойства глинозёмистого раствора. Применяется он как в качестве самостоятельного вяжущего вещества, так и в качестве добавки к другим видам.

3. Романоцемент. Это смесь, в состав которой, кроме клинкера, входят мергели, как известняковые, так и магнезиальные. Содержание в нем оксида алюминия и кремнезема не должно быть ниже четверти по весу.

4. Магнезиальный. В него обязательно входит оксид магния, а также хлорид магния и сульфат магния в качестве затворителей. Последний используется реже и, главным образом для того, чтобы достичь повышенной устойчивости к воздействию воды. Применение определяется повышенной прочностью, а также способностью быстро схватываться и твердеть. Из комбинации магнезиального цемента в определенной пропорции с другими веществами получаются очень прочные полы. Из него же делают облицовочные материалы, точильные камни, абразивные круги, жернова, лестничные ступени и другие изделия, которые обычно работают под большой нагрузкой.

К магнезиальным относится и так называемый цемент Сореля, состав которого был разработан еще в позапрошлом веке французским ученым Станиславом Сорелем.

5. Кислотоупорный состоит из жидкого стекла, которое представляет собой водный раствор силиката натрия. Наполнителями служат устойчивые к воздействию внешней среды минералы, в том числе кварциты и кварц. Использование кремнефтористого натрия способствует повышению скорости затвердевания, а также его стойкости к воздействию воды. Применяют для возведения сооружений, которые подвергаются активному воздействию агрессивных факторов. Например, башни, резервуары на предприятиях химической промышленности.

Читайте так же:
Цементный ожог как лечить

6. Цемент, смешанный с наполнителями, условно можно отнести к отдельной группе, поскольку по составу он сильно отличается от других видов.

Маркировка определяется прочностными характеристиками получившегося бетона. Для определения марок берут состав, смешанный в пропорции один к трем (одна часть материала и три части чистого кварцевого песка). Смесь в таком соотношении разбавляют водой и создают из нее небольшие блоки следующих размеров:

  • длина: 16 см,
  • ширина и высота: по 4 см.

После отвердения полученные изделия испытывают с различной периодичностью. Блоки сдавливают на специальном оборудовании и определяют их прочность. Максимальная прочность проявляется после четырех и более недель просушки испытательного блока. В зависимости от полученных результатов вещество относят к определенной марке.

Наименее устойчивая смесь получает маркировку М100. Это значит, что испытательный блок выдержал давление до 10 МПа, или до 100 килограмм на сантиметр квадратный. Слишком подробно не маркируют, в стандартах большинства стран мира прописан шаг в сто единиц. Но достаточно часто встречается и шаг в пятьдесят единиц.

Наиболее прочным считается вещество марки М600. Сфера его применения – особо прочные сооружения военного и промышленного назначения. Смесь М600 с различными добавками и наполнителями в определенном соотношении позволяет создавать объекты, способные выдержать прямое попадание очень мощной бомбы. Соответствует качеству и цена. Он намного дороже, чем довольно высокопрочный М500.

В гражданском строительстве и в производстве многих материалов используют в основном, пожалуй, марки М300-М500. Этого диапазона прочности хватает для того, чтобы можно было возводить сооружения и создавать изделия с нужными характеристиками.

Другие виды маркировки

Кроме марок по прочности существуют также и марки по составу. Так, аббревиатура ПЦ означает нахождение в таре портландцемента. Аббревиатура ШПЦ – это шлакопортландцемент. Латинские буквы и цифры указывают на состав такого материала. Речь идет о массовом количестве клинкера и шлака.

Отдельная маркировка указывает на то, какое количество различных добавок содержится в составе:

  • к примеру, если на мешке с вяжущим материалом написано Д15, это значит, что в нем имеется 15 % определенных добавок.
  • буквы ПЛ указывают на содержание пластификаторов, которые, значительно увеличивают срок его хранения. Быстротвердеющий обозначается буквой Б.
  • для обозначения водонепроницаемого используют аббревиатуру ВРЦ.

Существует также множество других видов маркировки, указывающих на те или иные свойства, наличие в нем разнообразных добавок и наполнителей.

ПРОИЗВОДСТВО ГИПСОЦЕМЕНТНОГО ВЯЖУЩЕГО

На протяжении многих лет в нашей стране и за рубежом ве­дутся исследовательские работы по повышению водостойкости гипса. Предложены и применяются на практике различные спо­собы повышения атмоофероустойчивости гипсовых изделий, ко­торые сводятся к увеличению плотности изделий, защите их раз-

личными покровными пленками, к введению в состав гипсобето­на добавок смол и других химических соединений и т. д. Все эти способы только в некоторой степени повышали атмосфероустой — чивость гипсовых изделий, но не обеспечивали полную водо­стойкость.

В 1955 г. А. В. Волжеиский и Р. В. Иванникова обнаружили, что трехкомпонентная смесь, состоящая из полугидрата, порт­ландцемента и гидравлической добавки, обладает свойствами гидравлического вяжущего. В качестве гидравлической добавки можно применять трепел, опоку, диатомит, туф, золу от сжига­ния топлив и некоторые другие вещества, богатые кремнеземом.

При применении гипсоцементных вяжущих для производства изделий огромное значение имеет правильно подобранный коли­чественный состав. Доказано, что в ряде случаев при ‘недостатке трепела гипсоцементные изделия вскоре разрушаются: избыток трепела снижает морозостойкость изделий.

Основная причина разрушения гипсоцементных изделий — образование сложного соединения гидросульфоалюмината каль­ция:

ЗСаО • А1203 • CaS04 • 31Н20,

в состав молекулы которого входит тридцать одна молекула во­ды. Это соединение образуется в результате реакции между сульфатом кальция и трехкальциевым алюминатом — одним из основных составляющих портландцемента.

Читайте так же:
Как приготовить цемент без песка

Условия и скорость образования гидросульфоалюмината кальция зависят от содержания в гипсоцементном вяжущем трехкальциевого алюмината и некоторых других веществ, осо­бенно таких, которые при взаимодействии с водой выделяют в раствор много извести (алит).

Чем больше количество трехкальциевого алюмината в цемен­те и чем больше концентрация извести в растворе при взаимо­действии ‘гипсоцементного вяжущего с водой, тем раньше раз­рушается изделие из такого смешанного материала и тем силь­нее будет происходить это разрушение.

Доказано, что бетон разрушается вследствие медленного образования в его теле кристаллов гидросульфоалюмината кальция, как бы раздвигающих затвердевший материал изнут­ри. Тот же гидросульфоалюминат кальция, образующийся срав­нительно быстро в пластичном бетоне, не разрушает его и не снижает прочности.

Возможны два способа борьбы с разрушением изделий из гипсоцемента. Первый способ, заключающийся в использовании низкоалюминатного цемента, практически затруднителен, так как такое требование цементники не всегда и не везде могут вы­полнить. Поэтому широко применяют второй способ, сущность которого состоит в уменьшении концентрации извести в раство — 228 ре. Именно эти функции и выполняют гидравлические добавки, например трепел. Таким образом, в присутствии гидравлической добавки гипсоцемент не только не разрушается, но, наоборот, при длительном воздействии воды или при хранении во влажной атмосфере набирает прочность, как и цементный камень.

В зависимости от активности трепела его приходится вво­дить больше или меньше, что определяют с помощью специаль­но разработанной несложной методики. Чаще всего в составе гипсоцемента трепел и цемент содержатся в равных количест­вах, однако, как уже указывалось, такое соотношение не обяза­тельно и не всегда правильно. Следовательно, подбор необходи­мого соотношения между полугидратом, цементом и гидравли­ческой добавкой — вопрос очень важный и должен решаться с учетом возможных последствий для изделий и сооружений из них. Часто применяется вяжущее, состоящее из гипса строитель­ного (60%), портландцемента (20%), трепела (20%).

Необходимо отметить, что в составе портландцемента может содержаться до 15% гидравлической добавки, а в составе спе­циального пуццоланового портландцемента от 20 до 45%. Если применять для получения смешанного вяжушего пуццолановый цемент с повышенным содержанием гидравлической добавки, то может оказаться (после специальной проверки), что вводить третий компонент — гидравлическую добавку не нужно. В этом случае производство гипсоцементного вяжущего сводится лишь к тщательному смешиванию в определенной пропорции гипса и цемента.

Следует отметить, что гипсоцементное вяжущее и полугид­рат морозостойки.

В отличие от гипсоцементного вяжущего, которое обладает атмосфероустойчивостью и твердеет в воде, полугидрат этими качествами не обладает.

В тех случаях, когда невозможно пользоваться пуццолано — вььм цементом и приходится применять гидравлическую добавку, в процесс производства гилсоцементного вяжущего включают сушку и размол добавки (например, трепела) и последующее смешивание в определенных соотношениях полугидрата, цемен­та и трепела.

Такое производство при небольших капитальных затратах можно организовать в цехах, выпускающих строительный гипс варочным способом или обжигом во вращающихся печах. Про­изводство гипсоцементного вяжущего лучше всего организовать в цехе гипса, имеющем сушильный барабан для обжига гипса и шаровую мельницу для измельчения обожженного продукта.

На рис. 28 (см. главу I) показана схема производства гип­соцементного вяжущего в цехе гипса Щуровского комбината строительных деталей. Дополнительно к оборудованию цеха здесь установили приемный бункер для трепела 23, ящичный

подаватель 24 и наклонный ленточный транспортер 25. По этой линии трепел поступает в сушильный барабан. Для хранения за­паса высушенного трепела сооружен бункер 29, а для хранения цемента бункер 28. Под этими бункерами, а также под бункером обожженного гииса 14 установили дозаторы 30, 31.

Цемент поступает на завод в автомашинах и подается в бун­кер вертикальным транспортером или, если применяются спе­циальные цементовозы, пневматически.

Цемент, полугидрат и трепел передаются в двухкамерную шаровую мельницу 115, где они измельчаются и тщательно сме­шиваются. Готовое вяжущее направляется из мельницы в си­лосный склад 119.

Сушат трепел и обжигают гипс в одном и том же сушильном барабане попеременно. Наличие емкостей для обожженного гип­са и высушенного трепела позволяет ограничиться переводом барабана с сушки на обжиг всего один раз в сутки.

Годовая производительность цеха при выпуске строительного’ гипса 24 тыс. т в год, при выпуске гипсоцементного вяжущего — 20 тыс. т в год.

В табл. 23 приведены основные строительные свойства гипсо­цементного вяжущего в сопоставлении со свойствами полугид — рата.

Добыча и сферы использования гипса

Гипс представляет собой осадочный минерал, встречающийся в природе в виде пластов осадочной породы. Это кристаллы белого, прозрачного цвета, имеющие всевозможные оттенки от желтоватого до красного. Образуется минерал вследствие испарения воды, насыщенной кальцием.

  • Формула‎: ‎CaSO4·2H2O
  • Цвет‎: ‎Белый, оттенки серого и красного
  • Цвет черты‎: ‎Белый
  • Плотность‎: ‎2,2—2,4 г/см³
Читайте так же:
Что тяжелее вода или цемент

Происхождение гипса

Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр.

Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах.

При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков.

И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.

Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс.

При этом происходят сильное увеличение объёма (до 30%) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнёзда крупных, нередко прозрачных кристаллов.

Может служить цементом в осадочных породах. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами. Образуется в осадочных породах при выветривании сульфидов, при воздействии образующейся при разложении пирита сер­ной кислоты на мергели и известковистые глины.

В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. В почвах аридной зоны формируются новообразования вторично переотложенного гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т.д.

Гипс довольно хорошо растворим в воде (до 2,2 г/л.), причём с повышением температуры его растворимость сперва растёт, а выше 24°С падает. Благодаря этому гипс при осаждении из морской воды отделяется от галита и образует самостоятельные пласты.

В полупустынях и пустынях, с их сухим воздухом, резкими суточными перепадами температуры, засолёнными и загипсованными почвами, утром, с повышением температуры гипс начинает растворяться и, поднимаясь в растворе капиллярными силами, отлагается на поверхности при испарении воды.

Производство

Сегодня гипс широко известен как строительный материал, используемый для отделочных и штукатурных работ. Он также используется в архитектуре и ландшафтном дизайне.

Добыча, из чего делают гипс

Гипс добывают на месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней. Их дробят в специальных дробилках, а затем сушат для выпаривания имеющейся в них влаги.

Сухие фракции измельчаются в мельницах до состояния порошка и отправляются в печь для обжига. Порошок обжигается на протяжении 1-2 часов при температуре 150-160 градусов. На выходе получается мелкодисперсная смесь белого цвета, полностью готовая к использованию.

Месторождения

Гипс распространен повсеместно на территории России. Основными местами добычи гипса являются Владимирская, Архангельская и Иркутская области, Средняя Азия, Поволжье, Башкирия и Западное Приуралье. Среди других стран можно отметить Испанию, Тунис, Грецию и Марокко.

Месторождения гипса возникают ввиду следующих факторов:

  1. Выветривание залежей соли.
  2. На местах соляных озер образуется в виде химического осадка.
  3. Является сопутствующей породой на старых месторождениях нефти, серы и ангидритов.
  4. Часто залежи минерала обнаруживают в устьях древних рек.

Состав

По химическому составу — это водный раствор сульфата кальция. Его химическая формула — Ca[SO4] ? 2H2O. При нагревании до 140 градусов из его кристаллической решетки выделяется вода, в результате чего образуется так называемый полуводный гипс.

Если продолжить нагрев минерала, то образуется строительный (обожженный) гипс. Такой материал используют в виде порошка. Если к такому порошку вновь добавить воду, то вода присоединится к сульфату кальция, а материал обретет твердость.

Отстойник

Для отделения гипса и песка из водной смеси используются специальные устройства, называемые гипсоотстойниками. Они позволяют собирать гипс и песок в отдельную емкость, а воду направлять в систему слива. Отстойник необходимо подключать между мойкой и сливной трубой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector