ДЕГИДРАТАЦИЯ ГИПСОВОГО КАМНЯ

     В основе получения всех гипсовых вяжущих лежит способность двуводного сульфата кальция дегидратироваться с изменением состава и структуры. В зависимости от степени нагрева получаемый продукт обладает различной растворимостью в воде, превращаясь в итоге в нерастворимое, «намертво обожженное» состояние. Регулируя температуру тепловой обработки, можно получить различные гипсовые вяжущие, отличающиеся строительно-техническими свойствами. Кроме того, степень дегидратации двуводного гипса зависит от длительности тепловой обработки и давления водяных паров.
   При температуре 100 — 140'С двуводный гипс сравнительнобыстро дегидратируется до полугидрата CaS04 * 2Н20 -- CaS04 * 0,5Н20 + 1,5Н20
   С повышением температуры до 200'С процесс обезвоживания ускоряется. Гипс постепенно переходит в безводную модификацию — обезвоженный полугидрат, который в свою очередь при дальнейшем повышении температуры превращается в растворимый ангидрит. При этом полуводный гипс, как и последующие две его безводные модификации, могут существовать в виде а- и b-модификаций, отличающихся по структуре. а-полутидрат образуется при температуре чуть выше температуры кипения воды, но при повышенном давлении водяного пара. Отщепляемая вода удаляется из гипса в жидком состоянии и не вызывает разрыхления или разрушения зерен. Получаются плотные кристаллы полугидрата с гладкой поверхностью. b-полугидрат получают при атмосферном давлении, вода при дегидратации выходит в виде пара, что приводит к сильному механическому диспергированию зерен, образованию шероховатого «изъеденного» рельефа поверхности с большим количеством трещин и капилляров. На рисунке показаны химические превращения гипса при нагревании.

    Чем выше температура и ниже давление водяного пара, тем мельче получаемые кристаллы. Структурные отличия определяют особенности свойств а- и b-модификаций полуводного гипса. b-полугидрат отличается повышенной растворимостью, большей скоростью гидратации, но для
получения подвижного гипсового теста он требует большего количества воды ( 50 — 70% от массы гипса по сравнению с 30 — 45% для а-полугидрата) и соответственно имеет меньшую прочность. Обезвоженные полутидраты по структуре близки к полугидратам, но отличаются несколько большей (на 5 — 6%) водопотребностью. Растворимые ангидриты требуют воды на 25 — 30% больше, чем полугидраты, и дают камень меньшей прочности. Поэтому следует избегать образования растворимого ангидрита при тепловой обработке гипсового камня. Начиная с 350'С, растворимый ангидритпереходит в нерастворимый «намертво обоженный», который практически не взаимодействует с водой и не твердеет. При температурах более 800'С начинается частичная диссоциация сернокислого кальция и в составе продукта обжига появляется свободная известь.

Смотрите также: Производство строительного гипса.