Твердение гипса

У добавок первого и третьего классов имеется «порог эффективности», под которым подразумевают концентрацию добавки, дающую максимальный замедляющий или ускоряй эффект.

Четвертый класс – поверхностно–активные вещества (ПАВ). Они адсорбируются частичками полуводного и двуводного гипса и уменьшают скорость образования зародышей кристаллов. Эти вещества известны как замедлители сроков твердения гипса.

Для регулирования сроков схватывания строительного гипса применяют иногда комплексные добавки, состоящие из веществ, принадлежащим к разным классам.

Например, при совместном введении добавок первого и четвертого класса на первом этапе твердения проявляется влияние замедлителя. В течение этого так называемого индукционного периода гипсовое тесто обладает пластичностью, но не набирает прочности. В дальнейшем наступает быстрое твердение гипса с такой же скоростью, как и в присутствии только ускорителя первого класса.

Как следует из вышесказанного, твердение гипса это гетерогенная химическая реакция, протекающая в высококонцентрированной дисперсной системе и сопровождающаяся коагуляцией геля с образованием коагуляционной и кристаллизационной структур. Об образовании коагуляционной и кристализационной структур судят по возрастанию пластической прочности (Рm) твердеющего пластично-вяжущего теста, определяемой по методу погружения конуса рычажного пластометра в твердеющую массу. Класс добавок определяется по влиянию концентраций введенных добавок на поверхностное натяжение () используемых растворов. Добавки первого, второго и третьего класса либо поверхностно-инактивные (рис.1, а) либо индифферентные к воде (рис. 1, б), а добавки четвертого класса - это ПАВ и в отличие от раннее упомянутых снижают (рис. 1, в).

Рис.1. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации раствора.

а – поверхностно- инактивные вещества;

б - индифферентные вещества;

в - поверхностно-активные вещества.

В зависимости от скорости схватывания и твердения различают быстротвердеющие и медленнотвердеющие гипсовые (неводостойкие и водостойкие) вяжущие вещества. Сроки схватывания и твердения этих вяжущих зависят от свойств сырья, модификационного состава гипсового вяжущего, тонкости помола, состава, длительности и условий хранения, а также температуры и количества воды затворения. Холодная вода (температура менее 18–20 °С) замедляет схватывание гипсовых вяжущих, а горячая (температура в пределах 30–50 °С) –ускоряет. С увеличением водовяжущего отношения сроки схватывания удлиняются. Омагниченная вода изменяет сроки схватывания вяжущих.Для регулирования сроков схватывания, процесса твердения и структурообразования используют химические добавки, которые вводят при затворении вяжущих водой или непосредственно при их производстве. Согласно германскому стандарту DIN 4208 для ускорения схватывания и твердения ангидритовых вяжущих вводят вещества основного характера (известь или портландцемент в количестве менее 7 % массы; сульфаты – 3 % массы; смесь веществ основного характера и солевых - менее 5 % массы).При использовании формовочного гипса в качестве замедлителей схватывания применяют лимонную кислоту и ее соли. Недорогим и доступным замедлителем гипсовых вяжущих является технический лигносульфат (ЛСТ), сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) и упаренная последрожжевая барда (УПБ) и др. В качестве замедлителя схватывания гипсовых вяжущих можно применять также этилендиамин, а также порошкообразный замедлитель на основе костного клея, обработанный кремнийорганической добавкой. По П. Роланду присутствие в гипсовых вяжущих добавок, которые способствуют повышению или понижению их растворимости, создает условия для ускорения или замедления процесса гидратации. При этом скорость гидратации зависит как от природы растворенного вещества, так и от концентрации его в растворе. Как правило, вещества, повышающие растворимость гипсового вяжущего, являются ускорителями, а вещества, понижающие растворимость – замедлителями. Большинство замедлителей и ускорителей схватывания отрицательно влияют на конечную прочность.

Необходимо также отметить, что замедлители обычно вызывают усадку затвердевших гипсовых вяжущих, а ускорители, наоборот, приводящие к раннему образованию жесткого структурного каркаса, способствуют расширению.

1. Прибор для определения поверхностного натяжения жидкости методом выдавливания пузырька.

2. Рычажный пластометр Ребиндера.