Владимир Онищенко - Справочник строительных материалов, а также изделий и оборудования для строительства и ремонта квартиры
Для получения высокопористых теплоизоляционных гипсовых изделий – газогипса – в состав гипсовой массы вводят газообразующие добавки: разбавленную серную кислоту и углекальциевые соли, едкий натр и пероксид водорода, при взаимодействии которых с гипсом выделяется газ, вспучивающий гипсовую массу.
Наряду с рядом положительных технических свойств гипс обладает значительной хрупкостью, поэтому для повышения прочности гипсовых изделий (особенно тонкостенных) применяют армирующие материалы (волокнистые), вводимые в состав формовочной массы или являющихся частями конструкции самого изделия. Так, в гипсокартонных листах в качестве арматуры выступает картонная оболочка, в прокатных перегородочных гипсобетонных панелях – деревянные рейки. Роль арматуры могут также выполнять металлические стержни, проволока или сетка, однако следует иметь в виду, что стальная арматура в гипсовых изделиях подвергается коррозии, поэтому ее нельзя применять без защитного слоя. В качестве арматуры могут также использоваться органические волокна, равномерно распределенные в самой формовочной массе.
По назначению гипсовые и гипсобетонные изделия делят на: панели и плиты перегородочные; листы обшивочные; плиты теплоизоляционные; камни для наружных стен; изделия для перекрытий; изделия огнезащитные; архитектурные детали. Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармированными.
Гипсовые изделия имеют ряд ценных качеств: сравнительно небольшая плотность, несгораемость, хорошая звукоизоляция и т. д. К числу их недостатков следует отнести значительное понижение прочности при увлажнении, высокую ползучесть под нагрузкой.
Изделия на основе гипса допускается применять в условиях, исключающих систематическое увлажнение, и в помещениях с относительной влажностью воздуха не более 60 %. Для повышения влаго– и водостойкости изделия покрывают водонепроницаемыми защитными красками или пастами (масляными, казеиновыми), а также применяют добавки к гипсу молотого доменного гранулированного шлака и пуццоланового портландцемента. В последнем случае получают довольно водостойкие гипсовые изделия на вяжущем, называемом гипсоцементно-пуццолановым.
Гипсовые и гипсобетонные изделия формуют различными способами – литьем, вибрированием, прессованием, прокатом – в процессе которых изделия быстро приобретают значительную прочность. Технологический процесс производства изделий из гипсовых или гипсобетонных смесей состоит из следующих операций: дозирование всех компонентов формовочной массы (вяжущего, заполнителей, воды и материалов, регулирующих сроки схватывания гипса); приготовление растворной и бетонной смеси; формование изделий; затвердение – сушки до воздушно-сухого состояния.
К гипсовым крупноразмерным изделиям относятся перегородочные плиты и панели, изготовляемые из гипсобетонных и гипсоволокнистых масс, панели для санитарных узлов и кабин, получаемые на основе водостойкого гипсоцементно-пуццоланового вяжущего, плиты для настила полов под линолеум, вентиляционные блоки и другие изделия.
Гипсобетонные панели для перегородок
Гипсобетонные панели применяют для устройства не несущих перегородок в жилых, общественных и производственных зданиях с относительной влажностью воздуха не более 60 %. Для жилищного строительства панели изготовляют как сплошными, так и с проемами для дверей и фрамуг размером «на комнату» высотой до 3 м и длиной 6 м, толщиной 80 и 100 мм. Прочность панелей при сжатии гипсобетона должна быть не менее 3,5 МПа, влажность в поверхностных слоях на глубине до 2 см – не более 8 %. При изготовлении перегородочных панелей предъявляются в основном требования по звукоизоляции и прочности. Этим требованиям удовлетворяет гипсобетон плотностью 1250–1400 кг/м 3, получаемый при равных соотношениях по объему гипса, песка и опилок. Заполнителями могут служить также шлак, зола, сечка, солома, камыш.
Панели из гипсобетона производят методом непрерывного формования на прокатных станах и в кассетах.
Гипсовые вентиляционные блоки
Гипсовые вентиляционные блоки для жилищного строительства изготовляют на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем размером «на этаж». Блоки устраивают со сквозными круглыми пустотами диаметром 140 мм, толщиной стенок 20 мм.
Сухие компоненты смеси дозируют объемными дозаторами и с помощью ленточных питателей подают в сборную воронку, а оттуда – в горизонтальный растворосмеситель непрерывного действия. Смесь тщательно перемешивают, вода поступает через форсунки. Приготовленную до заданной консистенции массу направляют в подготовленную форму с пустотообразователями – пуансонами. Форма заполняется гипсобетоном в процессе ее перемещения и проходит под ленточным транспортером, при этом поверхность блока выравнивается. Для более легкого извлечения пуансонов из блока их протачивают на конус и смазывают петролатумом или парафином, разбавленным соляровым маслом. Отформованные блоки устанавливают на кассетную сушильную вагонетку и выдерживают в течение 3–4 ч в нормальных условиях (до полной гидратации вяжущего), а затем отправляют в туннельные сушила на 12–13 ч с температурой поступающих газов до 120 °C. Высушенные изделия отправляют на склад готовой продукции.
Для приготовления гипсобетона для вентиляционных блоков применяют гипсовое вяжущее прочностью 12–13 МПа, полученное в гипсоварочных котлах с добавкой поваренной соли.
Изделия на основе извести
Использование извести для получения прочных и водостойких искусственных каменных изделий долгое время не находило применения, так как в естественных условиях этот материал твердеет очень медленно, изделия на его основе имеют небольшую прочность (1–2 МПа) и легко размокают при действии воды.
Механизм превращения известково-песчаной смеси из легко-размокающего и малопрочного материала в прочный и водостойкий камень заключается в следующем. При естественных условиях песок в известково-песчаных смесях инертен и не способен химически взаимодействовать с известью. Приобретение прочности известково-песчаными растворами в естественных условиях достигается главным образом за счет твердения извести. Однако в среде насыщенного пара (100 % влажности) и температуре 170 °C и выше кремнезем приобретает химическую активность и начинает быстро взаимодействовать с известью. Из известково-песчаных смесей делают крупноразмерные изделия для сборного строительства – блоки и панели для стен и перекрытий, а также штучные изделия – силикатный кирпич и камни для стен. Изготовление силикатных блоков и панелей аналогично производству железобетонных изделий.
Силикатный кирпич
Силикатный кирпич по своей форме, размерам и основному назначению практически не отличается от керамического кирпича. Материалами для изготовления силикатного кирпича являются воздушная известь и кварцевый песок. Известь применяют в виде молотой негашеной, частично загашенной или гашеной гидратной, она должна характеризоваться быстрым гашением и не должна содержать более 5 % MgO. Пережог замедляет скорость гашения извести и даже вызывает появление в изделиях трещин, вспучиваний и других дефектов, поэтому для производства автоклавных силикатных изделий она не должна содержать пережога. Кварцевый песок в производстве силикатных изделий применяют немолотый или в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотого с содержанием кремнезема не менее 70 %. Наличие примесей в песке отрицательно влияет на качество изделий: слюда понижает прочность, и ее содержание в песке не должно превышать 0,5 %; органические примеси вызывают вспучивание и также понижают прочность содержание в песке сернистых примесей ограничивается до 1 % в пересчете на S0 3. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10 %; при умеренном содержании они даже несколько улучшают удобство укладки смеси. Однако крупные включения глины в песке не допускаются, так как снижают качество изделий. Состав известково-песчаной смеси для изготовления силикатного кирпича следующий: 92–95 % чистого кварцевого песка, 5–8 % воздушной извести и примерно 7 % воды.
Производство силикатного кирпича ведут двумя методами – барабанным и силосным – отличающимися способом приготовлениея известково-песчаной смеси.
При барабанном способе песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункеры над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь – по массе, периодически загружаются в гасильный барабан. Последний герметически закрывают и в течение 3–5 мин производят перемешивание сухих материалов. При подаче пара под давлением 0,15– 0,2 МПа происходит гашение извести при непрерывно вращающемся барабане. Процесс гашения извести длится до 40 минут.
