CC BY
10УДК 666.91
Абдукаххаров С.И.
Магистрант Кожа Ахмед Ясауи атындагы Хальщаральщ казак^р^ университет
Жылысбаева Г.Н.
Техн.г.к., доцент Кожа Ахмед Ясауи атындагы Хальщаральщ казак^р^ университетi
К¥РЫЛЫСТЬЩ ГИПСТ1Ц НЕГ1ЗГ1 САПАЛЬЩ КЭРСЕТК1ШТЕР1
Аннотация: в статье рассматривается цурылыстыц гипстщ нег1зг1 сапалыц керсетшштер1.
Ключевые слова: цурылыстыц, гипстщ, нег1зг1, сапалыц, керсетюштер1.
К^рылыс индустриясы кэсшорындарыныц басты мщдеттершщ бiрi т^тыну касиеттерш жэне ешмнщ функционалдык касиеттерш жаксарту болып табылады. Гипс бYгiнгi кYнi ец кеп перспективалы к^рылыс материалдарыныц бiрi болып табылады. Галымдардыц мiндетi - гипстщ жагымсыз касиеттерi - су мен аязга тезiмдiлiгi темен проблеманы шешу, сондай - а; оц касиеттерш жаксарту. К&^рп кезде материалдардыц экологиялылыгы мен экономикага елеулi эсер ететш Yлестiк энергия т^тыну керсеткiштерi езект мэселе.
БYгiнгi тацда к^рылыс кешеншде гипс т^ткыр заттарды: кдоылыс жэне жогары тезiмдi гипстi, сондай - ак олардыц негiзiндегi б^йымдардыц баска да тYрлерi мен кец номенклатурасын, аралас тущыр заттар - гипсоцементт - пуццоланды (гипсоцементно-пуццолановых- ГЦПВ), кецейтiлетiн жэне отыргызылмайтын цементтердi нег^рлым кецiрек колдану мYмкiндiгiн белгiлi бiр жете багалауды езiне назар аударады.
Гипс непзшдеп кез келген материалдар мен б^йымдар - сылак немесе каптау коспаларын орындауга арналган к^ргак гипс коспасы, еденге арналган жабындарга арналган eздiгiнен тYзiлетiн тартпалар, индустрияльщ гипсокартон табактар, гипс прокаттау ;ал;алар панельдерi, пазогребневые плиталар-экономикальщ жэне технологияльщ артыкшыльщтармен ерекшеленедi. Мысалы, цементпен немесе экпен салыстырганда гипстi дайындауга жылу энергиясынан 3-5 есе аз ж^мсалады. Б^дан баска, к^р цемент багасы кYрт eстi, б^л барлы; к^рылыс саласына терiс эсер ету1 мYмкiн.
Бiрак экономика т^ргысынан гана емес, гипс цемент пен бетонмен б1рк;атар багыттарда бэсекелесе алады. К^ргак немесе сылак коспаларынан жасалган гипст жабындар, беттердi эрлеу жэне гимараттарды декорациялау Yшiн пайдаланылады. Катаю кезшде Гипс белмеде ылгалдыльщты реттейдi, онда колайлы микро - климат жасайды. Б^л сипат гипс жамылгылардыц ездерш, жалпы кабыргалар мен гимараттарды пайдалануга жэне оларда болган адамдардыц кещл - кYйiне оц эсер етедг Б^л эсiресе ескi к^рылыс объектшерше, сарай жэне м^ражай кешендерiне жэне жеке Yй - жайларга, кабыргалар мен колонналарга барган кезде сезшед^ кeбiнесе жасанды мэрмэрмен капталган. Оныц негiзi-дэстYрлi гипс шикiзаты, к^рылыс гипсш дайындау сиякты, тек кYЙдiру температурасы мен жылдамдыгы езгеше болды [1].
Гипст байланыстыргыштарды колдану аймагын одан эрi кецейтуге сенiмдiлiк оларды eндiру Yшiн шикiзат материалыныц Yлкен мелшерш болжайды.
К¥рылыс материалдарында кецiнен колданылатын гипстiц жагымсыз касиеттерш жаксарту басты проблемалардыц бiрi. Осыган орай, бiрiншi кезекте гипст байланыстыргыштардыц баска да касиеттерш жаксартуга кол жеткiзуге болатын су тeзiмдiлiгi темен проблема болып табылады. К¥рылыс гипсiнiц суга тeзiмдiлiгiн арттыру бойынша ж^мыстарды талдау осы жолды шешу бойынша келесi багыттарды аньщтауга мYмкiндiк бередi:
- аз пластикалык коспалардан жасалган ныгыздау жэне дiрiлмен ныгыздау эдiсiмен оларды дайындау есебшен б^йымдардыц тыгыздыгын арттыру;
- кeлемдi гидрофобизацияга кол жеткiзу;
- пластификациялайтын коспаларды колдану;
432
- суда кальций сульфатыныц ертшттн азайту жэне кальций сульфатыныц дигидратын коргайтын ерiмейтiн косылыстардыц пайда болуына, гидравликалык ГВ компоненттермен Yйлесiмдiлiгiне жагдай жасау.
Б^л ез кезегшде к^рылыс гипсiнiц берiктiгi мен суга тезiмдiлiгiн арттырады, бiрак жылу етюзпшттнщ артуына экеледi. Раминг жэне вибропрессинг кеуектшктщ темендеуiне кемектеседi, б^л ез кезегшде гипстщ берiктiгi мен су карсылыгын арттырады, бiрак жылу етюзпшттнщ жогарлауына экеледi [2].
Гидрофобизация-б^йымдар мен материалдардыц сумен жэне су ерiтiндiлерiмен сулану кабшетшщ кYрт темендеуi. Гипс непзшде к^рылыс материалдары мен б^йымдары ендiрiсiнде келемдi гидрофобизация мацызды мэнге ие. К¥рылыс материалын ендiру сатысында гидрофобизатор сумен бiрге, эдетте, тущыр заттыц массасынан белсендi заттыц 0.1 - 0.3% мелшершде "жабылу" енпзшедг
Гидрофобизаторлар ретiнде май кышкылдарыныц, кейбiр металдардыц т^здары (мыс, алюминий, цирконий жэне т. б.), катионоактивт бетлк белсендi заттар (ББЗ), сондай-ак темен жэне жогары молекулалы кремнийорганикалык косылыстар колданылады.
Гидрофобизаторларды колдану гипс тущырлардыц су сiцiруiнiц кYрт темендеуiне, суга тезiмдiлiктiц артуына жэне берiк болуына экеледг Пластифицирлеушi коспаларды колдану су етюзпштжт темендетiп кана коймай, сонымен катар берiктiктi жэне су етюзпштшт арттыруга ыкпал етедi. Су т^тынуды темендету Yшiн беттiк-белсендi заттарыныц коспаларын, сондай-ак суперпластификаторларды пайдалануга болады.
Казiргi уакытта к^рылыс гипсiнiц суга тезiмдiлiгiн арттырудыц ец тиiмдi тэсiлдерiнiц бiрi оган суга тезiмдi жэне суда кататын енiмдердiц пайда болуымен бiрге жэне Гипстi т^ткыр арасында химиялык езара эрекеттесуге кiретiн заттарды енпзу болып табылатыны дэлелденген. Гипсоцементтi - пуццоланды ГЦПВ шамамен 75-50% гипссоциалды, портландцемент 15-25%, белсендi минералды коспасы 10-25% к^райтын шамамен келесi композицияга ие. Бiздiц елiмiзде дивальды диабет, диатомит, шелмек, белсендi кYл, кышкыл тYЙiршiктелген шойын кышкылы жэне т.б. колданылады. Баска елдерде ^шкыр кул осы максатта колданылады, ол коцыр кемiрдi жагу кезiнде пайда болады.
Гипсоцементт - пуццоланды ГЦПВ непзщдеп бетоннан жасалган б^йымдарды к^рылыста колдану тэжiрибесi жэне ^зак табиги жэне зертханалык зерттеулердiц нэтижелерi эртYрлi климаттык аудандарда жэне температуральщ-ылгалдык жагдайларда олардыц канагаттанарльщ пайдаланушылык тeзiмдiлiгiн керсетт [3].
Гипс сульфаттар класына жатады жэне кальций сульфаты дигидратына (CaSO4 -2Н20) жатады. Таза гипс химиялык к^рамы, массасы бойынша: СаО - 32,6; БО3 - 46,5; Н2О - 20.9. Кристалданудыц суымен катар, гипс тасыныц бетiне жэне оныц тесiктерiне гигроскопиялык ылгалдыльщка ие. Гипс моноклиникалык синонимия, ламельдер, багандар, инелер жэне талшыкты кристалдарда кристалданып тирады. Кристалдардыц симметрия жазьщтыгында ете жаксы айырылуы бар, онда олар тепс жылтыр такталарга бeлiнедi.
Гипстщ кристалдык торыныц к¥рылымы кабаттасады жэне атомдардыц катац теракты орналасуымен сипатталады. Кальций ионымен тыгыз байланыста болатын сульфат екi анионды топтары су молекулалары орналаскан екi кабатты к¥райды. Кальций иондары СО4 тобыныц алты атомы мен екi су молекуласымен коршалган. Эрбiр молекула су кальций ионын бiрдей кос кабатты бiр оттегi ионымен жэне керш1 кос кабатты бiр ионмен байланыстырады.
Таза гипс тусшз жэне мeлдiр болып келедi, бiрак эдетте с^р, саргыш, кызгылт, коцыр, кейде кара туст коспалардыц болуына байланысты. Ол туз кышкылы мен iшiнара суда ертледг Гипстiц судагы ерiгiштiгi температурага байланысты келес кестеде келтiрiлген.
^ с 0 18 40 100
ертштш, г/л 1,7 2,0 2,1 1,7
Курылымга байланысты:
-кейде алебастер деп аталатын кант тэрiздi сыныктары бар тYЙiршiктi тыгыз гипс. -гипс сыгындысы деп аталатын тепс мeлдiр кристалдар тYрiнде орналаскан гипс.
-силенит деп аталатын жаксы орналастырылган жштщ кристалдарынан капталган жiбек талшыкты гипс.
Гипстен туратын жыныстар - ец кiшi гипс кристалдарыныц саз-кум материалы бар коспа. Бул тау жыныстары тYрлi аттармен белгш: саз-гипс, жер асты гипс, кургак сорт, ганч жэне т.б. Олардыц курылымы бойынша барлык осы жыныстары усак белiнген механикалык коспалар немесе бос, нашар цементтелген сур, саргыш немесе коцыр тYCтер болып табылады. Материалдыц 80% -дан астамы 0,01 мм-ден аз белшектермен усынылган. Материалдыц шын тыгыздыгы шамамен 2 г/см3.
Ле Шателье (1887) теориясына сэйкес, жартылай судагы гипс пен су араласкан кезде, каныккан су ерiтiндiсiн ерiтедi. Ерiтiндiде ол сумен езара эрекеттеседi жэне екi суга айналады. Судагы гемихадраттыц ерiгiштiгi кальций сульфатымен есептелетiндiктен, шамамен 8 г курайды, ал дихидраттыц тепе-тецдiк ерiгiштiгi 1 литрге 2 г-ты курайды, ерiтiндi дигидратка катысты толыгады. Сондыктан суйык фазада екi сулы гипстiц кристалдарыныц эмбриондарын калыптастыру жэне оларды ертндщен белу Yшiн жагдайлар туындайды. Бул, ез кезегшде, суйык фазада гемийдратты концентрациясыныц темендеуiне экеледi жэне осы заттыц жаца белiктерiн ерiтуге жэне жогары CaS04•2H20 ерiтiндiсiн калыптастыруга мYмкiндiк бередi. Дигидратталган гипстiц жаца мелшерш ерiтiндiден шыгаратындыктан, оныц кристалдары есед^ бiр-бiрiмен араласады, бiрге еседi жэне гипстiц бастапкы коспасын орнатады жэне катайтады. Гипстiц каттылыгын курылымын бузу оныц басталуынан кейiн оныц берiктiгiн кYрт темендетедi [4]
Гидратталган косылыстарды курайтын баска минералдык байланыстыргыштар Yш кезецге белiнедi.
Алгашкы кезецде сумен араластырылган сэттен бастап гемихидрат ер^ен жэне оны каныккан ерiтiндi пайда болады.
Екiншi кезецде су судыц гитымен езара эрекеттеседi, ол тшелей катты затка косылады, бул ете сирек кездесетш кристалды белшектер тYрiнде екi сулы гипс пайда болуына жэне массаныц белгiлеуiмен бiрге жYретiн гель тYрiндегi коллоидтык массаныц пайда болуына экеледi.
Yшiншi кезецде коллоидтык мелшердщ дигидратынын, бeлшектерi жуйенщ бершттн арттыру жэне оныц 6epiKTiriH арттыру аркылы жYретiн ipi кристалдардыц пайда болуымен кайта кристаллизацияланады.
А.А. Байковтыц сезше Караганда [5], бул кезецдер бiр-бiрiне катац устанбайды. Олар екiншi кезецге тэн коллоидты бiлiм процестерi мен Yлкен белшектерге кайта кристалдану процестерi бiр мезгiлде берiктендiру массасында орын алатын етiп енгiзiледi. ^атты жYЙенi одан эрi кептiру кYштiц айтарлыктай eсуiне экеледi.
Байланыстырушы заттарды байланыстыруды зерттеу, эсiресе соцгы онжылдыктарда, ез мэнш терецдетуге мYмкiндiк бердi, бiрак бул процестердiц толык бейнесi жок. Каттылыгын ныгайтудыц негiзгi теориясы (Ле Шателье, Михаэлиса, Байкова) одан эрi дамыды. Бiркатар ережелерде ортак элементтер бар екенi аныкталды. Жогары берштт бар гипс - тез беютетш байланыстырушы зат. Жогары берiктiк гипстщ басталуы 4 минуттан кейiн болмауы керек жэне орнату аякталуы гипстык сынактыц араласуынан 8-20 минут шшде болуы керек. Гипс курастыру уакыты шиюзаттыц касиеттерiне, ецдеу эдiстерiне, сактау уакытына, сыгылган судыц мeлшерiне, байланыстырушы жэне судыц температурасына, араластыру жагдайына, коспалардыц болуы жэне т.б. байланысты. Гипстщ калыпты тыгыздыгын тексеру Yшiн талап етiлгенге караганда суды аз мелшерде араластыру аркылы айтарлыктай жылдамдатады.
Гипстiк сынактыц температурасын 40-45 ° C дейiн жогарылату оныц кондыргысын тездетедi, ал бул шектен тыс, керiсiнше, баяулайды. Сылак массасы температурасы 90100 ° C болса, орнату жэне берiктендiру токтатылады. Бул жогары жэне жогары температура кезшде жартылай су гипсшщ ерiгiштiгi дигидратты ерiгiштiгi децгешнен темен болады [6].
Кептеген жагдайларда курылыс гипсiн модификациялау - нарыкта жеткiлiктi мелшерде усынылган казiргi замангы химиялык коспаларды колдану аркасында мYмкiн болады. Оларды пайдалану бар технологиялык желiлердi кайта жабдыктауга Yлкен кYPделi салымдарды талап етпейдi. ^азiргi уакытта курылыс нарыгы гип - сокартон, гипс талшыкты плиталар сиякты гипс туткыр материалдардан жасалган эрлеу материалдарына, сондай-ак кургак курылыс коспаларына муктаж.
ПайдаланылFан эдебиеттер räiMi:
1. Потенциал применения гипса в промышленности строительных материалов/ В.Б. Тросницкий [и др.] // Промышленное и гражданское строительство. 2005. №2 7. С. 25-28.
2. Коровяков В.Ф. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих веществ и расширение областей их применения // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2005. № 3 С. 28-31.
3. Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества. М.: Строй-издат, 1986. 464с.
4. Коровяков В.Ф. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих веществ и расширение областей их применения // Строительные материалы, оборудование, технологии 21 века. 2005. № 3 С. 28-31.
5. Байков Александр Александрович / под ред. А. М. Прохоров — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969
6. Ферронская А.В. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение): справочник. М. : Изд-во АСВ, 2004. 488 с.
