Теории твердения гипсовых вяжущих.

Получение строительного гипса.

В способе получения строительного гипса, включающем нагрев двуводного гипса до температуры 140-190oС с охлаждением и помолом, двуводный гипс фракции 0-25 мм формируют в виде вертикально ориентированных параллельных нисходящих слоев и производят фильтрацию теплоносителя в каждом слое одновременно в прямоточном, противоточном и перекрестноточном направлениях, а теплоноситель в слой гипса подают при двухступенчатом нагреве в интервале температуры 250-700oС. На первой ступени в слой подают теплоноситель с температурой 450-700oС, а на второй - с температурой 250-450oС. Соотношение высоты слоя гипса на первой ступени к высоте слоя на второй ступени составляет 1: 1-5. Охлаждение осуществляют подачей в слой гипса воздуха, который после нагрева в нем смешивают с теплоносителем и подают в слой на второй ступени.

Теории твердения гипсовых вяжущих.

По теории А. Ле Шателье (1887) при смешении с водой полугидрат сульфата кальция растворяется с образованием насыщенного водного рас­твора. В растворе он взаимодействует с водой и переходит в двугидрат.

Так как растворимость полугидрата в воде, в пересчете на CaSO₄, составляет около 8 г/л, а двугидрата - 2 г/л, то раствор становится пересыщенным по отношению к двугидрату. Поэтому в жидкой фазе возникают условия для образования зародышей кристаллов двугидрата и выпадения их из раствора. Это вызывает уменьшение концентрации полугидрата в жидкой фазе и создает условия для растворения новых порций этого вещества и об­разования пересыщенного раствора CaSO₄·2H₂O. Кристаллы двугидрата растут, переплетаются, срастаются, обусловливая схватывание и твердение смеси. Нарушение структуры твердеющего вяжущего после начала схватывания приводит к резкому снижению его прочности.

В. Михаэлис (1892) полагал, что в результате проникновения молекул воды в поверхностный слой частиц вяжущего вещества образуется колло­идная масса из мельчайших частиц гидрата, а сам процесс происходит топохимически. Выделяющийся в коллоидном состоянии двугидрат затем переходит в кристаллическую форму. При этом потеря подвижности и начало схватывания гипсовой смеси вызываются образованием большого количества кристаллов двугидрата и трением, возникающим при их соприкосновении. Эта теория называется коллоидальной.

По теории А.А. Байкова (1923) твердение полугидрата сульфата каль­ция (также как и других вяжущих) происходит в три периода: растворение полугидрата в воде и образование его насыщенного раствора; взаимодействие воды с полугидратом с прямым присоединением ее к твердому веществу, что приводит к возникновению двугидрата в виде высоко­дисперсных кристаллических частичек и образованию коллоидной массы в виде геля и сопровождается схватыванием массы; перекристаллизация тонкодисперсных частичек двугидрата с образованием более крупных кри­сталлов, что обеспечивает твердение и рост прочности.