Gipsbau und andere Materialien werden in verschiedenen Sektoren der Volkswirtschaft verwendet. Sie haben lange niemanden überrascht. Doch die wenigsten denken darüber nach, was Gipsbindemittel eigentlich sind, was als Rohstoff dafür dient und wie es gewonnen wird. Aber für die Herstellung aller Baustoffe (Putz, Mauermörtel, Gipsplatten) und anderer Teile müssen Sie zunächst die Rohstoffe aufbereiten. Schließlich hängen die Eigenschaften des fertigen Materials maßgeblich von der Qualität der verwendeten Rohstoffe ab.
Konzept und Komposition
Gipsbinder ist ein luftiges Material, das hauptsächlich aus Gipsdihydrat besteht. Die Zusammensetzung von Gips wird auch durch natürliches Anhydrid und bestimmte Industrieabfälle ergänzt, zu denen Calciumsulfid gehört.
Dieselbe Gruppe umfasst auch kombinierte Substanzen. Dazu gehören halbwässriger Gips, Kalk, Hochofenschlacke, Zement.
Die Rohstoffe für die Produktion sind sulfath altige Gesteine. GOST definiert,dass für die Herstellung eines Gipsbindemittels nur Gipsstein (der alle Anforderungen erfüllt, die für ihn in GOST 4013 gelten) oder Phosphorgips, der auch die Anforderungen der behördlichen Dokumente erfüllt, verwendet werden kann.
Eigenschaften von Gipsbindemitteln
Gipsmörtel muss bis zur vollständigen Aushärtung verarbeitet werden. Sie können es nicht mehr rühren, nachdem der Kristallisationsprozess bereits begonnen hat. Durch Rühren werden die gebildeten Bindungen zwischen den Gerüstkristallen zerstört. Dadurch verliert der Mörtel seine Adstringenz.
Gipsprodukte sind nicht wasserfest. Doch Materialhersteller haben einen Ausweg aus dieser Situation gefunden. Wissenschaftler haben festgestellt, dass verschiedene Zusätze von Gipsbindemitteln diesen Wert erhöhen können. Daher werden der Zusammensetzung des Materials verschiedene Substanzen zugesetzt: Kalk, gebrochene Hochofenschlacke, Harnstoffharze, organische Flüssigkeiten, zu denen auch Silizium gehört.
Die Verwendung von Gipsmaterialien erfordert keine Verwendung von zusätzlichen Füllstoffen. Sie schrumpfen nicht, Risse auf der behandelten Oberfläche treten nicht auf. Gipsbindemittel hingegen nehmen nach vollständiger Aushärtung an Volumen zu. In einigen Situationen werden Sägemehl, Feuer, Bimsstein, Blähton und andere Materialien hinzugefügt.
Ein weiteres Merkmal - Gipsmaterialien beschleunigen den Korrosionsprozess von Eisenmetallen (Nägel, Bewehrungsstäbe, Drähte usw.). Bei Nässe geht dieser Vorgang noch schneller.
Gipsbindemittel nimmt schnell Feuchtigkeit auf und verliert seine Wirkung. Daher während der Lagerung uDer Transport muss bestimmten Regeln entsprechen. Das Material darf nur trocken gelagert werden. Auch bei dieser Regel verliert das Material nach drei Monaten Lagerung etwa dreißig Prozent seiner Aktivität. Das Material wird lose transportiert oder in Containern verpackt. Es ist wichtig, es vor Schmutz und Feuchtigkeit zu schützen.
Produktion
Folgende Prozesse müssen für diesen Prozess durchgeführt werden:
- Zerkleinerung natürlicher Gipssubstanz;
- Rohstoffe trocknen;
- Temperatureinfluss.
Gipsgestein wird dem Bunker zugeführt, von wo aus es in den Brecher gelangt. Dort wird es in Stücke zerkleinert, deren Größe vier Zentimeter nicht überschreitet. Nach der Zerkleinerung wird das Material durch den Elevator zum Aufgabetrichter befördert. Von dort gelangt es zu gleichen Teilen in die Mühle. Dort wird es getrocknet und zu einer kleineren Fraktion zerkleinert. Das Trocknen in diesem Stadium ist notwendig, um den Zerkleinerungsprozess des Materials zu beschleunigen und zu erleichtern.
In der Mühle wird das Pulver auf neunzig Grad erhitzt. In diesem Zustand wird es zum Gipskessel transportiert. Dort findet während des Brennvorgangs die Freisetzung von Wasser aus der Substanz statt. Dieser Prozess beginnt mit niedrigen Temperaturen (etwa achtzig Grad). Aber Wasser aus dem Material wird am besten in einem Temperaturbereich von einhundertzehn bis einhundertachtzig Grad entfernt.
Der gesamte Temperaturbehandlungsprozess ist in zwei Stufen unterteilt. Zunächst wird das Material drei Stunden im Fermenter aufbewahrt. Dort wird Wasser entfernt und Gipsdihydratverwandelt sich in semi-aquatisch. Während dieser ganzen Zeit wird der Gips für eine gleichmäßige Erwärmung gerührt. Am Ende der angegebenen Zeit wird die Substanz in erhitztem Zustand in den sogenannten Schmachtbunker geschickt. Es wärmt nicht mehr. Aber aufgrund der hohen Temperatur der Substanz selbst setzt sich der Dehydratisierungsprozess dort fort. Dies dauert etwa weitere vierzig Minuten. Danach gelten die Binder als fertig. Und sie werden in das Lager der fertigen Produkte geschickt.
Materialhärtung
Gipsbindemittel härten aus, wenn Pulver mit Wasser vermischt werden. Dabei entsteht eine plastische Masse, die innerhalb weniger Minuten aushärtet. Aus chemischer Sicht gibt es einen Prozess, der das Gegenteil von dem ist, was im Produktionsprozess passiert ist. Es passiert einfach viel schneller. Das heißt, halbwässriger Gips bindet Wasser, was zur Bildung einer Dihydrat-Gipssubstanz führt. Dieser gesamte Prozess kann in drei Phasen unterteilt werden.
Im ersten Schritt wird die halbwässrige Gipsmasse in Wasser zu einer gesättigten Lösung von Gipsdihydrat gelöst. Das Dihydrat hat einen hohen Löslichkeitsindex. Aus diesem Grund erfolgt der Prozess der Übersättigung der Lösung sehr schnell. Als Ergebnis - Niederschlag, der das Dihydrat ist. Diese ausgefällten Partikel verkleben und starten dadurch den Abbindeprozess.
Der nächste Schritt ist die Kristallisation. Getrennte Kristalle der Substanz beginnen sich beim Wachsen zu verbinden und bilden einen starken Rahmen. Während des Trocknens (Feuchtigkeit wird entfernt) werden die Bindungen zwischen den Kristallenstärker.
Einstellung Geschwindigkeit ändern
Der Abbindevorgang kann je nach Bedarf beschleunigt oder umgekehrt verlangsamt werden. Sie tun dies mit Hilfe von Additiven, die Gipsbindemitteln zugesetzt werden.
Arten von Additiven, die den Abbindeprozess beschleunigen:
Stoffe, die die Löslichkeit des Halbhydrats erhöhen: Natrium- oder Kaliumsulfat, Kochsalz und andere;
Substanzen, die das Zentrum der Kristallisation in der Reaktion sein werden: Phosphorsäuresalze, zerkleinerter natürlicher Gips und so weiter
Der am häufigsten verwendete Gipssplitt. Seine Partikel dienen als Kristallisationszentren, um die herum der Kristall in Zukunft wachsen wird. Höhere Effizienz zeichnet sich durch „sekundären“Gips aus. Darunter wird Gips verstanden, der sich bereits im Stadium des Abbindens und Erhärtens von Calciumsulfid befindet. Gebrochene und zerkleinerte Produkte können diesem Typ zugeordnet werden.
Folgende Substanzen verlangsamen den Abbindeprozess:
Erhöhung der Plastizität des Teigs: Lösung von Holzleim in Wasser, Koniferenaufguss, Kalk-Leim-Emulsion, LST und so weiter;
Das Kristallwachstum wird durch den Film verhindert, der sich auf halbwässrigen Gipskörnern unter dem Einfluss von Substanzen wie Borax, Ammoniak, Keratinverzögerer, Alkaliphosphaten und -boraten, Fliederalkohol und anderen bildet
Es ist erwähnenswert, dass die Einführung von Additiven, die den Prozess beschleunigen, die Festigkeit von Gips nachteilig beeinflusst. Daher müssen sie mit Vorsicht verwendet und in kleinen Mengen hinzugefügt werden.
Zeit einstellen(Härtung) hängt weitgehend von der Qualität des Ausgangsmaterials, der Zeit und den Bedingungen der Lagerung, der Temperatur, bei der das Material mit Wasser kombiniert wird, und sogar der Mischzeit der Lösung ab.
Eine zu kurze Abbindezeit ist normalerweise mit dem Vorhandensein von Dihydratpartikeln im Material verbunden, die nach dem Brennen dort verbleiben. Die Abbindezeit verlängert sich auch, wenn die Gipsmasse auf etwa fünfundvierzig Grad erhitzt wird. Wenn die Temperatur des Materials noch weiter erhöht wird, verlangsamt sich der Prozess im Gegenteil. Längeres Mischen der Gipsmischung beschleunigt den Abbindevorgang.
Unterschiede zwischen Theorie und Praxis
Eine Besonderheit des Erhärtungsprozesses ist, dass Gips im Gegensatz zu anderen Bindemitteln beim Erhärten an Volumen zunimmt (bis zu einem Prozent). Aus diesem Grund wird für die Hydratation einer halbwässrigen Substanz etwa viermal mehr Wasser benötigt, als theoretisch sein sollte. Theoretisch benötigt Wasser etwa 18,6 Gew.-% des Materials. In der Praxis wird Wasser in einer Menge von bis zu siebzig Prozent verwendet, um eine Lösung mit normaler Dichte zu erh alten. Zur Bestimmung des Wasserbedarfs des Materials wird das Wasservolumen in Prozent der Masse des Materials selbst bestimmt, das zugegeben werden muss, um eine Lösung mit normaler Dichte (Kuchendurchmesser 180 + 5 Millimeter) zu erh alten.
Ein weiterer Unterschied in der Praxis besteht darin, dass beim Entziehen von überschüssigem Wasser beim Trocknen Poren im Material entstehen. Dadurch verliert der Gipsstein seine Festigkeit. Eliminieren Sie diesen Moment durch zusätzliches Trocknen. Gipsprodukte werden bei einer Temperatur getrocknet, die nicht überschritten wirdsiebzig Grad. Wenn Sie die Temperatur noch weiter erhöhen, beginnt die Dehydratisierungsreaktion der Substanz.
Einfluss der Temperatur auf die entstehende Substanz
Um ein Gipsbindemittel zu erh alten, wird Gipsstein hohen Temperaturen ausgesetzt. Abhängig vom Wert dieser Temperatur kann es sich um zwei Arten von Gipssubstanz handeln:
Low-burning, zu dessen Herstellung die Verarbeitung von Rohstoffen unter dem Einfluss einer Temperatur von einhundertzwanzig bis einhundertachtzig Grad erfolgt. Das Ausgangsmaterial ist in diesem Fall meistens halbwässriger Gips. Der Hauptunterschied dieses Materials ist die hohe Erstarrungsgeschwindigkeit
Hochbrennende (Anhydrite), die durch hohe Temperaturen (über zweihundert Grad) entstehen. Härtet solches Material länger aus. Die Einstellung dauert auch länger
Jede dieser Gruppen wiederum enthält mehrere unterschiedliche Materialien.
Niedriggebrannte Bindemittelarten
Gipsbindemittel dieser Kategorie umfassen folgende Materialien:
Baugips. Für seine Herstellung ist es notwendig, die richtigen Rohstoffe auszuwählen. Die Herstellung von Baugips ist zulässig, wenn als Rohstoff ein Bindemittel der Klasse fünf und höher verwendet wird, dessen Rest auf dem Sieb nicht mehr als zwölf Prozent beträgt. Für die Herstellung von Bauprodukten ist unabhängig von Abbindezeit und Mahlgrad ein Bindemittel der Körnung 2 bis 7 geeignet. Dekorationselemente werden aus Materialien der gleichen Art hergestellt. Mit Ausnahme von groben Mahlstoffen ulangsam begreifen. Gipsputzmischungen werden aus Stoffen der Körnung 2-25 hergestellt, außer einem Bindemittel mit grober Mahlung und schneller Erhärtung
Hochfester Gips kann durch eine von mehreren Klassen charakterisiert werden (mit Indizes von 200 bis 500). Die Festigkeit dieses Materials beträgt etwa 15-25 MPa, was viel höher ist als die anderer Typen
Formgips hat einen hohen Wasserbedarf und eine hohe Festigkeit im ausgehärteten Zustand. Daraus werden Gipsprodukte hergestellt: Keramikformen, Porzellan-Fayence-Elemente und so weiter
Anhydritmaterialien
Diese Spezies wiederum bildet zwei Substanzen:
Anhydritzement, der durch Verarbeitung bei Temperaturen bis zu siebenhundert Grad erh alten wird;
Estrich-Gips, gebildet unter dem Einfluss von Calciumsulfat über 900 Grad
Die Zusammensetzung von Anhydritgips umfasst: von zwei bis fünf Prozent Kalk, eine Mischung aus Sulfat mit Vitriol (Kupfer oder Eisen) bis zu einem Prozent, von drei bis acht Prozent Dolomit, von zehn bis fünfzehn Prozent Hochofen Schlacke.
Anhydritzement härtet langsam aus (von 30 Minuten bis zu einem Tag). Je nach Stärke wird es in folgende Güten eingeteilt: M50, M100, M 150, M200. Zement dieser Art wird häufig im Bauwesen verwendet. Es wird verwendet für:
Herstellung von Kleber, Putz oder Mauermörtel;
Betonherstellung;
Herstellung von Dekorationsartikeln;
Herstellung von WärmedämmungMaterialien
Estrichgips hat folgende Eigenschaften:
- Langsamer Griff.
- Stärke bis zu zwanzig Megapascal.
- Geringe Wärmeleitfähigkeit.
- Gute Schallisolierung.
- Feuchtigkeitsbeständig.
- Frostbeständig.
- Leicht deformiert.
Das sind die wichtigsten, aber bei weitem nicht alle Vorteile, die Straußengips hat. Seine Anwendung basiert auf diesen Indikatoren. Es wird zum Verputzen von Wänden, zur Herstellung von Kunstmarmor, für Mosaikböden usw. verwendet.
Einteilung des Ordners in Typen
Gipsbindemittel lassen sich aufgrund ihrer Eigenschaften in mehrere Gruppen einteilen. Dafür werden mehrere Klassifikationen verwendet.
Die folgenden Gruppen werden durch die Einstellungszeit unterschieden:
Gruppe "A". Es enthält Adstringentien, die schnell abbinden. Dies dauert zwei bis fünfzehn Minuten
Gruppe "B". Die Binder dieser Gruppe greifen in sechs bis dreißig Minuten. Sie werden normal abbindende Mittel genannt
Gruppe "B", zu der langsam abbindende Bindemittel gehören. Das Abbinden dauert mehr als zwanzig Minuten. Die Obergrenze ist nicht genormt
Die Mahlfeinheit wird durch die auf dem Sieb zurückbleibenden Partikel bestimmt. Dies liegt daran, dass Gipsbindemittel immer auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,2 mm zurückbleiben. GOST gibt die folgenden Gruppen an:
Grobe Vermahlung oder die erste Gruppe zeigt an, dass bis zu dreiundzwanzig Prozent des Materials auf dem Sieb verbleiben
Mittlerer Mahlgrad(zweite Gruppe), wenn nicht mehr als vierzehn Prozent des Bindemittels auf dem Sieb zurückbleiben
Feinmahlung (dritte Gruppe) zeigt an, dass der Rückstand der Substanz auf dem Sieb zwei Prozent nicht übersteigt
Das Material ist auf Biege- und Druckfestigkeit geprüft. Dazu werden Stäbe mit einer Größe von 40 x 40 x 160 Millimetern aus einem Gipsmörtel hergestellt. Zwei Stunden nach der Herstellung, wenn die Kristallisations- und Hydratationsprozesse abgeschlossen sind, beginnen die Tests. Gipsbindemittel (GOST 125-79) werden nach Festigkeit in zwölf Klassen eingeteilt. Sie haben Indizes von zwei bis fünfundzwanzig. Die Werte der Zugfestigkeit in Abhängigkeit von den Sorten werden in speziellen Tabellen gesammelt. Es kann sogar im GOST selbst gesehen werden.
Die wichtigsten Parameter und Materialarten sind an der Kennzeichnung zu erkennen. Es sieht etwa so aus: G-6-A-11. Diese Inschrift bedeutet Folgendes:
- G- Gipsbindemittel.
- 6 - Materialqualität (bedeutet, dass die Festigkeit mehr als sechs Megapascal beträgt).
- A - bestimmt den Typ durch die Einstellzeit (d.h. schnelle Aushärtung).
- 11 - zeigt den Mahlgrad an (hier mittel).
Anwendungsbereich von Gipsmaterialien
Die Technologie der Gipsbindemittel ermöglicht es, Materialien zu erh alten, die für den Einsatz in verschiedenen Bereichen geeignet sind. Gips wird am häufigsten im Bauwesen verwendet. Der Umfang seiner Anwendung kann mit der Verwendung von Zement verglichen werden. Gipsbindemittel hat einige Vorteile gegenüber dem gleichen Zement. Zum Beispiel verbraucht seine Produktion fast weniger Kraftstoffvier Mal. Es ist hygienisch, feuerfest, hat eine Porosität von dreißig bis sechzig Prozent und eine geringe Dichte (bis zu anderthalbtausend Kilogramm pro Kubikmeter). Diese Eigenschaften bestimmten den Umfang des Materials.
Gips wird häufig zum Verputzen verwendet. Seine Anwendung hängt nicht von den Qualitäten des Materials ab. Es wird ein Bindemittel mit feinen und mittleren Schleifkörnern verwendet, normal und langsam abbindend. Gips wird Kalkstein und Sandputz zugesetzt. Dies verbessert die Festigkeit der Lösung nach dem Trocknen. Und die Putzschicht auf der Oberfläche wird glatt und leicht, geeignet für die weitere Veredelung.
Gipsmaterialien der Klassen G-2 bis G-7 werden zur Herstellung von Trennwänden, Platten aus sogenanntem Trockenputz und anderen Gipsbetonprodukten verwendet. Sie werden Lösungen zugesetzt, um Kompositionen für den Innenausbau zu erh alten.
Keramik-, Porzellan- und Fayence-Produkte und -Teile werden unter Zusatz eines Gipsbindemittels hergestellt, das zu den Güteklassen G-5 bis G-25 gehört. Das Bindemittel muss in die Kategorie der normal abbindenden und fein gemahlenen Stoffe fallen.
Gipsbindemittel wird zur Herstellung von Mörtel verwendet, der zum Abdichten von Fenstern, Türen und Trennwänden verwendet wird. Hierfür sind geringere Materialqualitäten geeignet.
Wie Sie sehen, ermöglichen die Eigenschaften des Gipsbindemittels die Verwendung des Materials für verschiedene Zwecke und in verschiedenen Tätigkeitsbereichen. Es ist langlebig, frostbeständig,hygienisches, umweltfreundliches, feuerfestes Material. Seine qualitativen Eigenschaften werden durch die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Stoffgruppe auf einer bestimmten Grundlage bestimmt.
