Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы

Технологический процесс состоит из отдельных стадий производства:

    1. дробления исходного сырья 2. его помола и сушки 3. обжига гипсовой мучки в котлах гипсоварочных

Первая стадия производства

Гипсовый камень фракции до 500 мм. поступает с помощью погрузчика и транспортной системы, состоящей из питателей и ленточного конвейера в щековую дробилку, где он дробится до фракции 20-60 мм. В щековой дробилке рабочими элементами являются две щеки: неподвижная и качающаяся, которая циклично приближается и ударяется от неподвижной щеки. При сближении щек кусок гипсового камня разрушается в результате приложения к нему концентрированных силовых воздействий в точках (на линия) соприкосновения с вершиной волны на броневых облицовочных плитах, установленных как на подвижной, так и на неподвижной щеках.

Вершины волн на противоположных плитах смещены на ? шага волны так, что в целом в куске возникает раскалывающе-разламывающие напряжения. Размер фракции регулируется размером выходной щели дробилки. Для регулирования производительности питателя используется шиберная заслонка, регулируемая приводом. Размеры ленточного конвейера подбирается исходя из габаритов участка дробления исходного материала, а также его производительности.

Вторая стадия производства.

Измельченный материал до фракции 20 - 60 мм, пройдя железоотделитель, подается мельницы тонкого помола. Тонкий помол гипсового камня может осуществляться в аэробильных, шахтовых, роликово-маятниковых, шаровых, молотковых и других мельницах. Основной помольной установкой для измельчения гипса является шахтная мельница, представляющая собой молотковую мельницу с гравитационным сепаратором. Эта мельница служит не только для помола, но и для сушки гипса. В отдельных случаях - и для обжига сыромолотой муки (например, при получении медицинского гипса). Можно применять серийно выпускаемые для угольной промышленности помольные установки, включающие молотковую мельницу и центробежный сепараторов. В таких установках материал измельчается, нагревается и подсушивается.

Молотковые сепарируемые мельницы относятся к группе быстроходных молотковых размольных машин и состоят из корпуса, ротора с билами, привода и встроенного сепаратора. Подача материала в мельницу осуществляется по направлению вращения ротора. В результате ударов бил щебень измельчается в порошок. Тонкость помола материала и производительность мельниц зависят от скорости газового потока. В качестве теплоносителя используются отходящие дымовые газы гипсоварочных котлов. Температура дымовых газов при входе в мельницу, в зависимости от выбранного теплового режима обжига гипса в котлах, находится в пределах от 300 до 500 °С. Измельченный, высушенный и отсепарированный до остатка не более 2 - 5% на сите №02 гипсовый порошок выносится в пылевоздушном потоке в систему пылеосаждения.

Газопылевая смесь после выхода из мельниц проходит через систему пылеулавливающих устройств (циклоны, батареи циклонов, рукавные фильтры и электрофильтры). Движение газов в системе принудительное и осуществляется за счет работы центробежных вентиляторов. Осажденный в системе пылеочистки гипсовый порошок поступает в расходные бункеры над варочными котлами. В зависимости от температуры газов при выходе из мельниц (85...105°С) температура порошка может колебаться от 70 до 95...10°С.

Третья стадия производства.

Варка гипсового порошка происходит в гипсоварочном котле топочными газами с температурой 800-900 °С, подаваемыми по наружным каналам, созданным футеровкой котла и жаровым трубам. Теплоносителем в этих проходах служат продукты сгорания природного газа (жидкого светлого топлива) в специальной топке. Варка гипса производится при постоянном перемешивании и длится 1...2 часа и более. Гипс в варочном котле непосредственно не соприкасается с дымовыми газами, его температура составляет 100-180 °С. Сжигание газообразного (жидкого) топлива происходит в печи обогрева.

Первый период - Рабочая температура до 110...120°С соответствует нагреву порошка от температуры при загрузке до температуры начала интенсивной дегидратации гипса.

Далее наступает процесс обезвоживания испарения кристаллизационной (гидратной) воды. Этот период внешне характеризуется "кипением массы".

Третий период характеризуется быстрым подъемом температуры и резким снижением интенсивности реакций дегидратации. По мере прекращения парообразования и увеличения плотности полученных продуктов дегидратации гипса масса уплотняется и снижается ее уровень в котле (первая "осадка" порошка). Вторая "осадка" порошка наблюдается в последний период варки и соответствует обезвоживанию полугидрата сульфата кальция до растворимого безводного сульфата кальция (ангидрита). Готовый продукт выгружается из котла в приемный бункер, откуда механическим или пневматическим транспортом передается в силосные склады для хранения и отгрузки потребителям.

Виды гипса.

Выпускается 12 марок гипса строительного. Обычно выделяют:

    * Строительный гипс ( Г4, Г5). Он используется для строительных элементов, для штукатурных работ * Технический гипс (Г5 ) Он является модельным, формовочным. * Модифицированный гипс (Г16). Он используется для заделки швов, для затирки шпаклевок, грунтовок * Формовочный гипс (г10, г18) . Он используется для керамической (фарфорово-фаянсовой) промышленности для изготовления форм и моделей для скульптурных работ, а также в автомобильной и в авиационной промышленности при изготовлении форм для литья цветных металлов и сплавов

Для отделочных работ в помещении используют в основном гипс строительный марок от Г-2 до Г-7 (группа Б), имеющий прочность при сжатии 0,2-0,7 МПа (2-7 кгс/см2), с началом схватывания не ранее 6 мин и окончанием схватывания не позднее 30 мин. Строительный гипс (или как его иначе называют алебастр) - единственное вяжущее вещество, которое в процессе твердения расширяется и увеличивается в объеме до 1 %, в то время как известковое тесто и цемент при твердении дают значительную усадку.

Свойства строительного гипса

По техническим требованиям (ГОСТ 125-79 (с изм.)) качество строительного гипса оценивается по следующим основным показателям:

    - тонкости помола; - водопотребности; - срокам схватывания; - прочности (марка).

Тонкость помола. Тонкость помола строительного гипса характеризуется остатками на сите № 02 (размер ячейки в свету 0,2 мм), выраженными в процентах от первоначальной массы пробы. При этом различают следующие виды:

    - грубый помол (индекс I), остаток на сите не более 23 %; - средний помол (индекс П), остаток на сите не более 14 %; - тонкий помол (индекс III), остаток на сите не более 2 %.

Тонкость помола, зависящая от степени измельчения, влияет на водопотребность, сроки схватывания и прочность материала.

Водопотребность. Для гидратации полуводного гипса с образованием двуводного необходимо 18,6 % воды по массе вяжущего.

Однако при затворении гипса водой количество последней всегда берется больше. Практически для получения теста стандартной (нормальной густоты) требуется 50-70 % воды. Стандартной консистенции соответствует расплыв лепешки диаметром 180±5 мм по вискозиметру Суттарда. Избыточное количество воды остается в порах затвердевшего материала, которая затем испаряется.

Водопотребность гипса увеличивается с повышением его тонкости помола и уменьшается при введении с водой затворения пластифицирующих добавок, например сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ). Водопотребность необходима для определения важных технических свойств гипса, его сроков схватывания и прочности, которые определяются только на образцах из теста нормальной густоты.

Сроки схватывания. Характеризуются началом и концом схватывания. По срокам схватывания гипсовые вяжущие разделяются на три вида:

    - быстротвердеющие (индекс А), от 2 до 15 мин; - нормальнотвердеющие (индекс Б), от 6 до 30 мин; - медленнотвердеющие (индекс В), более 20 мин.

Строительный гипс - это быстротвердеющее вяжущее. Сроки схватывания гипса зависят от свойств сырья, технологии изготовления, длительности хранения, водопотребности и др. Повышение температуры способствует ускорению схватывания, а понижение, наоборот, - замедлению. Сроки схватывания можно изменить введением различных добавок, ускоряющих схватывание (NaCl, KCl) или замедляющих этот процесс (органические вещества). Прочность. Прочность гипса определяют на образцах-балочках размером 4x 4 x16 см, изготовленных из теста нормальной густоты. Перед испытанием образцы хранятся в воздушно-сухих условиях при температуре 20±2 °С. Испытание образцов производится через два часа после их изготовления. Образцы испытываются на изгиб, а их половинки - на сжатие. Для гипсовых вяжущих установлены следующие марки - табл. 2.

Прочность затвердевшего гипса в большой мере зависит от тонкости помола, его водопотребности и условий твердения. Повысить прочность гипса можно добавлением пластифицирующих добавок (СДБ и др.), которые снижают водопотребность. Наиболее распространенной маркой гипсовых вяжущих является марка Г-3.

Область применения.

Гипс является одним из главных компонентов в изготовлении сухих строительных смесей, такие как: шпатлевки, штукатурки, наливные полы. Гипс применяется в фарфоро-фаянсовой и керамической промышленности для изготовления форм и моделей, в нефтяной промышленности для тампонирования скважин, а также в изготовлении лепных изделий, декоративных плит, деталей к ним, карнизов, вентиляционных решеток и других изделий. Применяется в производстве гипсокартона, пазогребневых перегородочных плит, гипсобетонных блоков. Самовыравнивающиеся быстротвердеющие массы для напольных покрытий, в качестве вяжущего для заделки швов, для клеев, шпатлевок, грунтовок - это те строительные материалы, в которых гипс достаточно широко применяется.

Похожие статьи




Строительный гипс: технология производства, свойства и область применения - Строительные материалы

Предыдущая | Следующая