Цех по производству высокопрочного гипса

Содержание

Введение

1. Определение проекта

2. Оценка конкуренции и рынков сбыта продукции

3. Технологическая часть

3.1 Техническая и коммерческая характеристика продукции

3.2 Технология производства

3.2.1 Обоснование выбора сырья, материалов и их технологическая характеристика

3.2.2 Описание технологической схемы производства с обоснованием технологических процессов

3.2.3 Выбор режима работы предприятия и план производства продукции

3.2.4 Расчёт потребности сырья и материалов на годовой объём выпуска и единицы продукции

4. Механическая часть

4.1 Расчёт основного технологического оборудования

4.2 Механизация и автоматизация производственных процессов

5. Контроль производственного процесса и качества готовой продукции

6. Проектируемые технические решения по улучшению ТЭП производства и стратегии маркетинга

7. Научная организация труда. Мероприятия по охране труда и окружающей среды

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Искусственные каменные изделия получают из растворных или бетонных смесей на основе минеральных вяжущих веществ в процессе их формирования и последующего затвердевания. В качестве заполнителей для этих смесей применяют кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, древесные опилки. Для повышения прочности при изгибе изделия армируют волокнистыми материалами - асбестом, древесиной (в виде шерсти, дробленных отходов), бумажной макулатурой, листовой бумагой и др.

Искусственные каменные изделия по виду минерального вяжущего можно разделить на следующие четыре группы: гипсовые и гипсобетонные; изделия на основе магнезиальных вяжущих; силикатные; асбестоцементные, изготовляемые на основе портландцемента с добавкой асбеста.

Изделия на основе гипса можно получать как из гипсового теста, т. е. из смеси гипса и воды, так и из смеси гипса, воды и заполнителей. В первом случае изделия называют гипсовыми, во втором - гипсобетонными. Вяжущими для изготовления гипсовых и гипсобетонных изделий в зависимости от их назначения служит гипсовое вяжущее, водостойкие гипсо - цементно - пуццолановые смеси, а также ангидритовые цементы. В качестве заполнителей в гипсобетоне используют естественные материалы - песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки, а также легкие пористые заполнители промышленного изготовления - шлаковую пемзу, керамзитовый гравий, аглопорит и др.

Органическими заполнителями являются древесные опилки, стружка или шерсть, бумажная макулатура, стебли и волокно камыша, льняная костра и др.

Но наряду с множеством положительных технических свойств гипс обладает значительной хрупкостью, поэтому производят искусственное упрочнение гипсовых изделий путем применения армирующих материалов, вводимых в состав формовочной массы или являющихся частями конструкции самого изделия.

1. Определение проекта

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству высокопрочного гипса мощностью 100.000.000 тыс. тонн в год. Высокопрочный гипс относят к группе минеральных вяжущих веществ. Производимая гипсовая плитка лишь на первый взгляд имеет некоторые минусы, на практике же выигрывает рядом несомненных достоинств перед керамической. Окрашенная плитка является на столько красивой, что используется при «евроремонте» квартир, офисов, магазинов, баров. В квартирах ею отделывают не только кухню и ванную комнату, но и прихожие стены, потолки. Данная плитка, почти ничем не уступая импортным аналогам в качестве, выигрывает гораздо более низкой ценой.

Это производство возможно на уровне бытовых условий, абсолютно экологически чистое. Гипсовая плитка не требует обжига (1000-1250С), как керамическая, высыхая при комнатной температуре. Внешняя поверхность плитки покрывается не глазурью при сложном технологическим процессе, а методом напыления доступными красками, эмалями и лаками.

Кажущая непрочность гипсовой плитки - не более чем сложившееся ложное предубеждение перед гипсовыми изделиями. В данном производстве используется технология молекулярного уплотнения вещества, при котором гипс приобретает особые свойства - становится прочным и перестает пачкаться. Благодаря применяемому способу формовки, в отличие от традиционных методов формования, достигается значительное уплотнение внутренней структуры плитки в (1,67 раза).

Данная технология позволяет выпускать плитку, которая практически не впитывает воду, поэтому плитка применяется не только для отделки сухих помещений, но и, с равным успехом, в ванных комнатах.

Оборудование позволяет выпускать и неокрашенную гипсовую плитку. Она применяется для отделки потолков, стен административных корпусов и некоторых пожароопасных помещений (АЗС и т.д.), так как является огнеупорным материалом.

2. Оценка конкуренции и рынков сбыта продукции

На протяжении ряда последних лет в Белгородской области наметилось стабильное повышение спроса на строительные материалы. Прежде всего, это связано с относительно благоприятным экономическим климатом области (город Белгород занял ведущее место среди городов России в социально-экономическом аспекте). Благодаря этому, повысился спрос на жильё, что привело к усиленному строительству, как многоквартирных домов, так и для одной семьи.

Сбывают гипс по всей Белгородской области и занимает около 1/3 рынка сбыта гипса. Так как комбинат использует для производства сырьё белгородской области, транспортируя его рельсовым способом, снижая таким образом удельные затраты и себестоимость продукции, продукция завода пользуется спросом. Ёмкость рынка растет за счёт увеличения расширения строительства в областном центре.

Себестоимость продукции, выпускаемая предприятием будет ниже в следствии экономии на эффекте масштаба, т.е. из - за больших мощностей предприятия, чем конкурентов.

Некоторые физические и механические свойства готовой продукции будут улучшены в следствии введения более прогрессивного оборудования и добавок, чем у конкурентов. Поэтому продукция проектируемого предприятия по оценкам будет пользоваться большим спросом, чем продукция конкурентов.

3. Технологическая часть

3.1 Техническая и коммерческая характеристика продукции

Прочность гипса гп в зависимости от сроков схватывания

Сроки схватывания всякого гипса и в особенности высокопрочного являются одним из основных показателей качества гипса. Известно, что короткие сроки схватывания (короче, чем это предусмотрено по стандарту), т. е. с началом схватывания короче 5 мин., свидетельствуют о более низком качестве гипса, по сравнению с гипсом, обладающим нормальными сроками схватывания. В первую очередь это сказывается на основном свойстве гипса, как и всякого другого строительного материала, -- на его прочности.

Для изучения зависимости прочности высокопрочного гипса ГП от сроков его схватывания была проведена следующая работа.

Был испытан высокопрочный гипс девяти различных партий, обладающих различными сроками схватывания. Из каждой партии гипса были изготовлены стандартные образцы для испытания на разрыв и на сжатие.

Для исключения влияния на прочность образцов количества воды, принимаемой для эатворения образцов, для всех партий гипса было принято одно водогипсовое отношение, равное 0,40.

Образцы после изготовления выдерживались на воздухе в течение 7 дней, затем подвергались контрольной сушке в сушильном шкафу при t=60°C, и, наконец, испытывались в воздушно-сухом состоянии. Указанное состояние соответствовало наибольшему уменьшению в весе образцов из высокопрочного гипса ГП, затворенного 40% воды.

Результаты испытаний приведены в табл. 4, из которых видно, что с сокращением сроков схватывания гипса прочность уменьшается и, наоборот, с удлинением сроков схватывания прочность высокопрочного гипса ГП возрастает. Другими словами: быстросхватывающийся гипс является вместе с тем и гипсом менее прочным.

Таблица 4

Прочность высокопрочного гипса ГП в зависимости от сроков его схватывания

№ партий	Сроки схватывания (мин., сек.)	Предел прочности воздушно-сухих образцов (кг/см3), при
гипса	начало	конец	разрыве	сжатии
6	1-15	2--30	25,7	212
4	2--50	3--30	26,7	220
2	3--30	4--45	27,1	256
5	5-00	6--01	29,3	268
7	5--02	6--21	28,0	278
3	4--50	6--30	31,2	287
1	7-15	9--40	29,2	286
9	8--02	9-50	35,0	296
8	7--15	10--02	37,3	323

Как показали исследования, объяснение повышенной прочности у медленно схватывающихся гипсов по сравнению с прочностью быстро схватывающихся гипсов находится в том, что замедленное схватывание способствует росту кристаллов и уплотнению, происходящему в процессе схватывания гипса.

Влияние основных фракций порошка на сроки схватывания и прочность высокопрочного гиса ГП

Для изучения зависимости сроков схватывания высокопрочного гипса от основных фракций, из которых состоит порошок, была изучена партия гипса № 10, из которой были изготовлены стандартные образцы для определения предела прочности при разрыве и сжатии. Несколько килограммов гипса этой партии было рассеяно «а следующие фракции:

остаток на сите 64 отв/см2

» 900 »

» 1600 »

» 4900 »

прошло через сито 4900 »

Указанные фракции были испытаны на сроки схватывания. Из этих же фракций были изготовлены стандартные образцы для определения предела прочности при разрыве и сжатии. Количество воды для затвореиия образцов во всех случаях принималось равным 40%, от веса затворяемого гипса.

Ускорителем начала и конца схватывания гипса является фракция, проходящая через сито 4900 отв/см2, а ускорителем только конца схватывания - фракция, проходящая через сито 900 отв/см2(остатки на 1600 и 4900). Несомненно также, что фракции меньшей тонины повышают прочность высокопрочного гипса ГП.

Общий вывод, который следует сделать из данных, следующий -- высокопрочный гипс ГП более тонкого помола отличается более высокой прочностью, по сравнению с гипсом грубого помола. Объяснение этому явлению заключается в том, что самый факт тонкого помола гипса говорит о хорошем его качестве, так как недостаточно пропаренная и плохо высушенная щебенка размалывается с трудом, лучшее же качество гипса обеспечивает и большую его прочность в изделиях.

Однако следует иметь в виду, что излишне тонкий помол гипса или высокое содержание в гипсе фракции, проходящей через сите 4 900 отв/см2, приводит к сокращению сроков схватывания высокопрочного гипса ГП.

Прочность высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса в зависимости от консистенции

Общеизвестно, что прочность изделий с применением вяжущих, в том числе и гипса, зависит от количества воды, взятой для эатворения, или, другими словами, от водогипсового отношения.

Однако, с другой стороны, с водогипсовым отношением связана, консистенция гипсового теста. Последняя является особенно важным показателем, поскольку она характеризует удобоукладываемость гипсового теста. Общепринятой консистенцией теста, из которого изготовляются образцы при стандартных испытаниях, является, как известно, нормальная густота гипсового теста, определяемая диаметром лепешки на приборе Суттарда (в см).

Известно также, что для получения одной и той же консистенции для высокопрочного гипса требуется меньшее количество воды, чем для гипса обыкновенного. Последнее обусловлено природой самих гипсов.

Другими словами, потребность в воде для получения одной и той же консистенции теста из высокопрочного гипса ГП меньше, по сравнению с водопотребностыо обыкновенного гипса.

Для изучения зависимости прочности высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса от консистенции гипсового теста была выполнена следующая работа.

Для водогипсовых отношений у высокопрочного гипса от 0,30 до 0,55 (через каждые 0,05) была определена консистенция гипсового теста. Последняя измерялась диаметром лепешки на приборе Суттарда в сантиметрах. Так был получен ряд консистенций теста из высокопрочного гипса ГП, отвечающих диаметру лепешки в 5, 7, 12, 16, 22 и 26 см.

После этого был определен ряд водогипсовых отношений для теста из обыкновенного гипса, отвечающий указанным консистенциям гипсового теста, измеряемым тоже диаметром лепешки по Суттарду в 5, 7, 12, 16, 22 и 26 см. Указанные консистенции гипсового теста названы нами: нормальной, -- отвечающая диаметру лепешки на приборе Суттарда 12 см, пластичной -- отвечающая диаметру лепешки по Суттарду 16 см, литая -- 22 см, и молокообразной -- дающая расплыв на приборе Суттарда диаметром 26 см.

Консистенция же, характеризующаяся диаметром лепешки в 7 см, т. е. дающая незначительный расплыв на стекле, характеризовалась нами как жесткая, а не дающая расплыва-- как пригодная для виброукладки.

Затем было изготовлено по 6 серий образцов -- из гипса ГП и из обыкновенного гипса. Образцы каждой серии попарно, из гипса ГП и обыкновенного, изготовлялись из теста одной и той же консистенции. До испытания образцы хранились на воздухе в течение 7 дней и после контрольной сушки, в воздушно-сухом состоянии были испытаны, из которых видно, что прочность высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса обратно пропорциональна консистенции гипсового теста, т. е. с уменьшением количества воды, взятой для эатворения, прочность гипсовых изделий возрастает, и наиболее интенсивно для высокопрочного гипса ГП.

Таблица 5

Зависимость прочности высокопрочного Гипса ГП и обыкновенного гипса от консистенции гипсового теста

Консистенция	Высокопрочный гипс ГП	Обыкновенный гипс
характеристика	диаметр лепешки по Суттарду (см)	водо-гипсо-вое отношение w/c	предел прочности (кг/см2) при	водо-гипсовое отношение	предел прочности (кг/см2) при
			разрыве	сжатии		разрыве	сжатии
Для виброукладки Жесткая Нормальная Пластичная Литая Молокообразная	5,0 7,0 2,0 16,0 22,0 26,0	0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55	54,5 436,0 39,5 375,0 31,9 1330,0 26,0 256,0 24,0 227,0 19,4 1196,0	0,50 0,55 0,62 0,67 0,72 0,74	21,80 20,5 14,5 13,8 13,2 12,5	163,2 124,0 105,6 94,4 72,0 70,4
		0,62	17,3 162,0	-	-	-
		0,67	16,2 l37,0

Однако прочность изделий из высокопрочного гипса ГП при одной и той же консистенции гипсового теста, значительно выше прочности изделий из обыкновенного гипса.

Консистенция, отвечающая диаметру лепешки по Суттарду 26 см (диаметр расплыва), является предельно возможней для изготовления образцов из обыкновенного гипса. Дальнейшее разжижение консистенции приводило к вытеканию такого «теста» из форм, либо гипсовый порошок осаждался на дно, а вода от него отделялась. Поэтому образцы из обыкновенного гипса с вышеуказанной консистенцией не изготовлялись

В то же время из гипса ГП можно было изготовить образцы более жидких консистенций, отвечающих водогипсовым отношениям 0,62 и 0,67. Последние водогипсовые отношения часто применяются для изготовления гипсовых изделий из обыкновенного гипса.

Из табл. 5 видно также, что и при водогипсовом отношении 0,67 прочность образцов из высокопрочного гипса ГП значительно выше прочности изделий из обыкновенного гипса при том же водогипсовом отношении.

Зависимость прочности высокопрочного гипса ГП и обыкновенного от величины остаточной влажности

Для изучения зависимости прочности гипса ГП и обыкновенного от величины остаточной влажности было изготовлено по 6 серий образцов из указанных гипсов.

Образцы были высушены до наименьшего веса: образцы из обыкновенного гипса при t=50°C, а из высокопрочного -- при t=60°C.

Первые серии образцов из обыкновенного гипса ГП были испытаны на разрыв и сжатие в воздушно-сухом состоянии, а образцы остальных серий были увлажнены водою до полного насыщения.

После этого по одной серии образцов из каждого гипса было испытано в водонасыщенном состоянии, а остальные 4 серии были испытаны с разным для каждой серии содержанием относительной остаточной влажности: 1, 2, 5, 10% (за нулевое содержание относительной остаточной влажности было принято содержание ее в сухих образцах).

Результаты испытаний приведены в табл. 6, из которых видно, что с увеличением относительной остаточной" влажности прочность образцов снижается. Причем наиболее резкое снижение прочности происходит в образцах из обыкновенного гипса, которые уже с 1% относительной остаточной влажности показывают снижение прочности на 42%, в, то время как образцы из гипса ГП при этом же проценте остаточной влажности показывают снижение на 23% (см. табл. 6).

Таблица 6

Зависимость прочности высокопрочного гипса ГП и обыкновенного от величины остаточной влажности

Высокопрочный гипс ГП, в/г =0,40

относительная остаточная	предел прочности (кг/см2) при	коэффициент размягчения	снижение прочности (в %)
влажность	разрыве | сжатии
0 1 2 5 10 насыщен водою	34,3 27,8 23,9 19,8 18,8 18,2	273,6 210,0 193,0 145,6 147,0 143,0	1 0,77 0,71 0,53 0,54 0,52	0 23 29 47 46 48

Обыкновенный гипс, в/г = 0,62

относительная	предел прочности
остаточная	(кг/см2) при	коэффициент размягчения	снижение прочности (в %)
влажность
	разрыве | сжатии
0	17,8	98,0	1	0
1	10,2	57,0	0,58	42
2	9,3	53,0	0,54	46
5	7,5	42,0	0,43	57
10	7,3	41,5	0,42	58
насыщен водою	6,3	40,2	0,41	51

2% относительной остаточной влажности в образцах из обыкновенного гипса приводят к снижению прочности почти на 50%, в то время как 2% влажности в высокопрочном гипсе приводят к снижению прочности лишь на 29% или почти вдвое меньше по сравнению с обыкновенным гипсом.

Выводы по результатам испытаний:

1. Остаточная влажность резко снижает прочность гипсовых изделий.

2. При полном насыщении водой коэффициент размягчения высокопрочного гипса ГП равен 0,52, а обыкновенного гипса равен 0,41.

3. Прочность высокопрочного гипса ГП в водонасыщенном состоянии составляет около 150 кг/см2 при сжатии, а обыкновенного гипса в таком же состоянии -- 40 кг/см2 или почти в 4 раза меньше.

4. Высокопрочный гипс ГП значительно более водостойкий материал по сравнению с гипсом обыкновенным.

Пористость и объемный вес изделий из высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса в зависимости от водогипсового отношения

Для изучения указанной зависимости изготовлялись образцы из гипса ГП и обыкновенного гипса с водогипсовыми отношениями от 0,3 до 0,55 отличающимися одно от другого на 0,05 и, кроме того, с водогипсовыми отношениями 0,62, 0,67, 0,72, причем из высокопрочного гипса изготовлялись образцы при водогипсовых отношениях от 0,30 до 0,55, а из обыкновенного гипса от 0,50 до 0,74.

Образцы готовились в виде кубиков стандартного размера, которые в семидневном возрасте были высушены до наименьшего веса при температуре 60° (из высокопрочного гипса) и при температуре 50° (из обыкновенного гипса).

Затем был определен объемный вес воздушно-сухих образцов из указанных гипсов как среднее арифметическое по 3 образцам для каждого" водогипсового отношения, а также удельные веса, а по результатам этих определений была вычислена пористость образцов.

Результаты исследований приведены в табл. 7, из которой видно, что пористость гипсовых изделий находится в прямой, а объемный вес в обратной зависимости от водогипсового отношения. Однако изделия из высокопрочного гипса имеют преимущество по сравнению с изделиями из обыкновенного гипса, заключающееся в том, что первые менее пористы, а потому и менее влагоемки со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Таблица 7

Пористость и объемный вес гипсовых изделий в зависли от водогипсового отношения

Водогипсовое отношение	Пористость изделий (%) из	Объемный вес изделий	Удельный вес изделий
	Высокопрочного гипса ГП	Обыкновенного Гиса ГП	Высокопрочного гипса ГП	Обыкновенного Гиса ГП	Высокопрочного гипса ГП	Обыкновенного Гиса ГП
0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,62 0,67 0,72 0,74	24,9 30,1 40,0 43,1 42,4 43,3 - - - -	- - - - 44,3 49,0 52,4 53,7 58,9 56,3	1,71 1,64 1,52 1,44 1,35 1,31 - - - -	- - - - 1,32 1,22 1,17 1,14 1,06 1,02	2,18 2,35 2,38 2,43 2,52 2,56 - - - -	- - - - 2,38 2,27 2,35 2,36 2,31 2,31

Испытание высокопрочного гипса ГП дождеванием

Были изготовлены образцы -- кубики стандартного размера с ребром 10 см из гипсового теста рабочей консистенции. В воздушно-сухом состоянии они были испытаны на прочность, а затем четыре серии образцов-близнецов подверглись следующим испытаниям: первая серия образцов, сложенных в стенку, подвергалась непрерывному дождеванию из лейки, подключенной к водопроводу, в течение 12 часов и при косом направлении водяных струй (имитировался дождь).

Таблица 8

Результаты испытаний изделий из гипса ГП дождеванием

Предел прочности при сжатии в вохдушно-сухом состоянии (кг/см2)	Продолжительность (часы)	Направление водяных струй	Хранение после дождевания	Предел прочности при сжатии (кг/см2)
352,2	12 3 12 12	косое прямое то же то же	не было » » 4 суток на сухом	177,6 180,2 176,3 323,4

Три других серии образцов были уложены горизонтальными рядами, одна из них дождевалась 3 часа, две другие-- 12 часов и все при перпендикулярном направлении водяных струй по отношению к поверхности, обращенной к лейке.

Первая и третья серии образцов были испытаны на прочность после 12-часового дождевания, вторая серия была испытана на прочность после 3-часового дождевания, а четвертая -- после 12-часового дождевания была оставлена' на воздухе, а затем испытана на прочность на 4-е сутки, после хранения на воздухе при температуре его ночью 16--18°, днем 20--22°, защищенными от солнца.

Результаты испытаний приведены в табл. 8, из которой видно, что 1) независимо от направления водяных струй, по отношению к смачиваемой поверхности, происходит одинаковое снижение прочности изделий,, например, на 45%; такое действие воды сказывается, по-видимому, сразу же по увлажнении образца в течение первых 3 часов. Дальнейшее же увлажнение снижение прочности изделий, можно сказать, не увеличивает. 2) Через трое суток хранения на воздухе в благоприятных условиях, водонасыщенные образцы полностью восстанавливают свою прочность.

Влияние на гипсовые изделия многократного попеременного увлажнения и высушивания

В производственных условиях изделия из гипса могут периодически подвергаться увлажнению с последующим высушиванием, например, в результате намокания наружных стен от дождя и высушивания их на воздухе.

Для изучения влияния указанного явления на прочность гипсовых изделий были изготовлены стандартные образцы для испытания их на разрыв и сжатие.

Образцы готовились из высокопрочного гипса и обыкновенного с целью сравнения этих гипсов в указанном отношении. Количество воды, взятой для затворения, отвечало нормальной густоте теста для каждого гипса.

При изготовлении образцы были высушены до наименьшего веса из обыкновенного гипса при t=50°С, а из гипса ГП при t=60°C, а затем подвергнуты 15-кратному попеременному увлажнению и высушиванию, после чего были испытаны.

Результаты 15-кратного попеременного увлажнения до полного насыщения водой, а затем высушивания образцов из гипса ГП и обыкновенного гипса, видно, что сухие образцы из обыкновенного гипса при увлажнении до полного насыщения поглощают от 26,6 до 27,6% воды, в то время как образцы высокопрочного гипса ГП поглощают только от 10,6 до 13,8% воды.

Значительно большее водопоглощение у образцов из обыкновенного гипса по сравнению с образцами из высокопрочного объясняется большей пористостью первых.

Колебание содержания влаги в гипсовых образцах в процессе 15-кратного попеременного высушивания и увлажнения их до полного насыщения водой, показало, что образцы из обыкновенного гипса подвержены значительно большему колебанию содержания влаги при переменном высушивании и увлажнении по сравнению с образцами из гипса ГП. Это происходит также из-за, большей пористости изделий из обыкновенного гипса по сравнению с изделиями из гипса ГП.

В результате 15-кратнбго попеременного увлажнения и высушивания прочность образцов из обыкновенного гипса снижается от 11,9 до 26,5%, образцы же из высокопрочного гипса снижения прочности на разрыв не показывают, а на сжатие показывают снижение прочности всего лишь на 8,3%.

Из приведенных данных следует вывод, что в то время как попеременное увлажнение и высушивание изделий из обыкновенного гипса приводит к резкому снижению их прочности, в изделиях из высокопрочного гипса ГП снижение прочности незначительное.

Испытание изделий из высокопрочного гипса ГП, хранимых в различных условиях

Для получения сравнимых результатов были произведены стандартные испытания на прочность образцов, изготовленных из гипса ГП при 30% воде затворения с уплотнением гипсового теста в формах путем легкого встряхивания в течение 1--2 минут до начала схватывания и хранимых затем до испытания при разных режимах.

Результаты испытаний приведены в табл. 9, из которых следует сделать следующие выводы.

1. Изделия из высокопрочного гипса ГП, находясь после изготовления во влажной среде, твердеют в течение более длительного срока, чем изделия, находящиеся в сухой среде, т.е. прочность их возрастает медленнее.

2. Попеременное дождевание лишь замедляет, но не прекращает нарастание прочности изделий из гипса ГП, причем оно протекает, как и у образцов, твердеющих в сухих условиях, достаточно интенсивно.

Таблица 9

Результата сравнительных испытаний изделий из гипса ГП, хранимых в разных условиях

№ п/п	Режимы хранения изготовленных образцов	Предел прочности (кг/см2) при
		разрыве	сжатии
		Через 1 сутки	Через 1 сутки	Через 7 суток	Через 1 сутки	Через 1 сутки	Через 7 суток
1 2 3 4 5	на воздухе над водой через каждые 2 часа поливались водой из лейки (дождевание), затем хранились на воздухе в сухом помещении в течении 2 часов попеременно в воде и на воздухе по 12 часов в воде в течении суток, а затем на воздухе до испытания	22,2 18,2 14,0 19,2 15,2	25,7 21,4 19,2 23,2 16,0	49,2 39,7 38,7 39,1 34,5	109,8 89,2 30,8 98,6 76,2	126,3 107,4 98,2 121,3 92,1	328,8 282,3 260,0 288,8 179,7

Попеременное хранение изделий из гипса ГП на воздухе и в воде также не препятствует нарастанию прочности гипсовых изделий

У образцов, помещенных в воду сразу же по их изготовлении, значительно снижается прочность, но, будучи вынуты из воды и находясь в условиях воздушного хранения, они восстанавливают свою прочность, которая уже через 6 суток составляет более 50% прочности образцов того же возраста, хранившихся на воздухе.

Отсюда следует, что, во-первых, высокопрочный гипс ГП как воздушное вяжущее вещество должен применяться для изготовления конструкций и частей сооружений, не предназначенных для работы в условиях непрерывного и интенсивного насыщения их водой;

во-вторых, гипс ГП вполне применим для изготовления конструкций и частей сооружений, предназначаемых для работы в условиях переменной влажности. Конструкции из гипса ГП, работа которых подтверждена переменным систематическим воздействиям насыщения водой с последующим высыханием на воздухе, могут быть применены с расчетным снижением их прочности на 50%;

в-третьих, высокопрочный гипс ГП безусловно может применяться для возведения наружных стен одноэтажных и многоэтажных зданий как материал вполне в этих условиях водостойкий

Влагоотдача и нарастание при этом прочности в изделиях из высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса

Гипсовые изделия, как известно, обладают гигроскопичностью, а поглощение влаги, как это уже показано, приводит к снижению прочности гипсовых изделий.

Когда же увлажнение гипсовых изделий прекращается, прочность их возрастает. Для изучения этого явления из высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса было изготовлено по 8 серий образцов для определения предела прочности их при разрыве и сжатии: 1) в воздушно-сухом состоянии.

Таблица 10

Влагоотдача на воздухе и нарастание при этом прочности в изделиях из высокопрочного гипса ГП и обыкновенного

Состояние образцов	Высокопрочный гипс ГП в/г=0,4
	предел прочности кг/см2) при	Влагоотдача %	нарастание предела прочности (%) при
	разрыве	сжатии		разрыве	сжатии
Сухие Водонасыщенные На воздухе через 1 час » » » 3 » » » » 12 » » » » 24 » » » » 3 суток » » » 7 »	31,4 16,5 17,3 21,95 22,2 22,6 31,3 33,2	230,0 120,0 122,2 127,0 129,5 133,0 184,0 260,0	14 - 15 - 2 - 3 3 - 4,2 7 - 10,5 8,5 - 12,0 13,6 - 14,3 14,3 - 14,5	- - 4,85 33,0 34,6 37,0 89,7 101,2	- - 1,83 5,81 7,93 10,83 53,3 116,6
Состояние образцов	Обыкновенный гипс в/г=0,52
	предел прочности кг/см2) при	Влагоотдача %	нарастание предела прочности (%) при
	разрыве	сжатии		разрыве	сжатии
Сухие Водонасыщенные На воздухе через 1 час » » » 3 » » » » 12 » » » » 24 » » » » 3 суток » » » 7 »	17,8 7,3 7,6 7,85 9,20 9,95 19,7 14,6	95,0 40,0 44,0 45,0 45,6 46,0 48,0 78,0	28,5 - 29,2 - 0,7 - 3,5 1,7 - 5,5 5 - 10,5 6,7 - 13,8 14 - 20,6 23 - 23,5	- - 4,1 7,5 16,3 26 87,6 96,1	- - 10 12,5 14,0 15,0 20,0 95,0

2) в увлажненном до полного насыщения водой, а также 3) вынутых из воды и испытанных затем через 1, 3, 12, 24, часа и 3 и 7 суток после хранения на воздухе.

При испытании воздушно-сухих образцов оказалось, что для изготовления их был использован второй сорт гипса ГП (предел прочности при сжатии 230 кг/см2), тем больший интерес представляют дальнейшие испытания.

Результаты испытаний приведены в табл. 10, из которых видно, что увлажненные до полного насыщения водой изделия из высокопрочного гипса ГП и вынутые затем из воды на воздухе быстро отдают влагу и восстанавливают свою прочность.

Так стандартные восьмерки уже через 3 часа нахождения на воздухе отдают около 40% влаги и восстанавливают прочность на 53,3%. К 7 суткам хранения на воздухе образцы из высокопрочного гипса ГП полностью отдают влагу, которую они поглотили при насыщении водой, и не только восстанавливают, но даже превосходят прочность, которую они имели до насыщения водой, т. е. в воздушно-сухом состоянии.

Изделия же из обыкновенного гипса также обладают влагоотдачей, хотя значительно меньшей по сравнению с гипсом ГП. Нарастание прочности в образцах в связи с этим идет медленнее. Но уже к 7 суткам нахождения на воздухе прочность удваивается по сравнению с образцами, насыщенными водой, и составляет свыше 80% прочности образцов в воздушно-сухом состоянии.

Из приведенных данных видно, что в отношении влагоотдачи и нарастания при этом прочности высокопрочный гипс ГП имеет значительное превосходство перед обыкновенным гипсом. Оно объясняется тем, что изделия из высокопрочного гипса ГП менее пористы (а, следовательно, и менее влагоемки) по сравнению с образцами из обыкновенного гипса, а способность быстро отдавать влагу после водонасыщения и восстанавливать при этом прочность является, как известно, весьма важным свойством.

Как известно, обыкновенные шлакоблоки потому и неморозостойки, что они характеризуются очень низкой влагоотдачей, т.к. содержащийся в них уголь стойко удерживает влагу.

По результатам изучения влагоотдачи изделий из высокопрочного гипса ГП можно сделать и другой вывод, а именно, что насыщение водой изделий из высокопрочного гипса ГП не является опасным, если при этом предел прочности изделий из высокопрочного гипса ГП в водонасыщенном состоянии не превосходит расчетных данных, т. е. той предельной нагрузки, для которой они предназначены, и если за увлажнением изделий из высокопрочного гипса ГП может следовать период нахождения их на воздухе.

Прочность изделий из высокопрочного гипса ГП в зависимости от температуры их сушки после извлечения из форм

Существует мнение, что гипсовые изделия по извлечении из форм, если они подлежат искусственной сушке, необходимо некоторое время выдерживать перед помещением в сушилку, хотя это мнение не обосновано,

С другой стороны считают, что готовые изделия следует сушить при температуре не выше 50°, но оптимальный режим сушки не изучен.

Важно также знать, при проведении исследовательских работ по высокопрочному гипсу, какое количество влаги подлежит высушиванию из образцов, вынутых из форм, для того чтобы получить воздушно-сухие образцы.

Для получения экспериментальных данных, на основе которых можно было бы решить указанные вопросы, нами были изготовлены 4 серии образцов из высокопрочного гипса ГП со стандартными сроками схватывания для определения пределов прочности при разрыве и при сжатии.

Для изготовления всех серий образцов было принято общее в/г=0,40. По изготовлении образцы 1-й серии хранились на воздухе в течение 7 дней при температуре около 20°С, а затем в воздушно-сухом состоянии были испытаны.

Образцы 2-й серии немедленно после освобождения из форм были взвешены и поставлены в сушильный шкаф и сушились при температуре 60° до наименьшего веса-Образцы 3-й серии тоже немедленно после освобождения их из форм помещались в сушильный шкаф и сушились при температуре 75° до наименьшего веса. То же самое было проделано и с образцами 4-й серии, но сушились они при температуре 90°.

Таблица 11

Прочность образцов из высокопрочного гипса ГП в зависимости от температуры их сушки после освобождения из форм и от количества высушенной влаги

№ серий и образцов	Температура сушки °С	Продолжительность сушки до наименьшего веса образцов	Высушено влаги, %	Предел прочности (кг/см2) при
			из восьмерок	из кубиков	разрыве	сжатии
1 2 3 4	20 60 75 90	7 дней 17 часов 17 » 14 »	15,5 17,7 18,2 19,5	14,9 17,0 18,0 18.5	34,3 37,0 36,3 30,7	316,0 380,0 360,0 307,0

После высушивания образцы были испытаны на прочность. Содержание влаги в образцах определялось как частное от деления разницы в весе вынутых из форм и высушенных на вес образцов, вынутых из форм. Результаты испытаний приведены в табл. 1, из которых видно, что оптимальной температурой сушки изделий из высокопрочного гипса является 60°С. При этом из изделий удаляется 17% влаги.

При более высокой температуре начинается удаление гидратной воды, а значит разрушение структуры отливки, что приводит к резкому сокращению прочности изделия.

Из приведенных данных также видно, что изделия из высокопрочного гипса ГП, вынутые из форм можно немедленно помещать в сушилку. Более того, такой прием сушки способствует не только ускорению выпуска продукции после заливки гипсового раствора в формы, он и значительно повышает при этом прочность изделий.

По результатам испытаний следуют выводы:

1. Вынутые из форм изделия из гипса ГП следует немедленно помещать в сушилку, поскольку такой прием сушки изделий способствует ускорению процесса выпуска готовой продукции после заливки гипсового раствора в формы и значительно повышает при этом прочность изделий.

2. Оптимальной температурой сушки изделий следует считать t= 60°, причем здесь речь идет о температуре изделия во время сушки, а не о температуре окружающей среды.

Общая дифракционная картина на указанных трех рентгенограммах такова, что априори можно сказать: первое, что здесь мы имеем дело с различной криптоструктурой.

Второе, -- что изделия из гипсов не представляют собой монолит, состоящий из одного минерала двуводного гипса.

Третье,-- что изделия из обыкновенного гипса, это, прежде всего, мелкокристаллическая структура с включениями обломочного характера, тогда как изделия из гипса, полученного из пропаренной, но не высушенной щебенки, а также из высокопрочного гипса ГП, -- более однородная кристаллическая криптоструктура.

Однако существенная особенность криптоструктуры изделия из высокопрочного гипса ГП заключается в том, что она представляется только двумя минералами: двуводным гипсом и полуводным; последний в небольшом количестве.

Кроме того криптоструктура изделия из гипса ГП характеризуется большой плотностью.

Выводы

1. Высокопрочный гипс ГП представляет собой мономинеральный продукт с незначительным включением ангидрита.

2. Кристаллы у высокопрочного гипса ГП крупные, с четкими гранями.

3. Обыкновенный гипс состоит из мелких кристаллов обломочной формы.

4. Гипс, полученный из пропаренной, но не высушенной гипсовой щебенки, наряду с полуводным гипсом, содержит значительную часть ангидрита и, по-видимому, в небольших количествах -- двуводный гипс.

5. Изделия из высокопрочного гипса ГП состоят в основном из двуводного гипса (основная масса) и отдельных зерен полуводного гипса неправильной формы, вследствие растворения их с поверхности. Структура плотная.

6. Изделия из обыкновенного гипса представляют собой мелкокристаллическую, а частично весьма мелкокристаллическую структуру, состоящую в основном из двуводного гипса с включением обломков.

3.2 Технология производства

При термической обработке природного гипсового камня процесс ведут, как известно, в расчете на получение в готовом продукте полу водного гипса CASO4•0,5H2O, но неизбежно при этом получают и другие модификации сернокислого кальция от двуводного гипса CASO4•2H20 до ангидрида CaSO.

Исследования показывают, что по гранулометрическому составу обыкновенный строительный гипс состоит, как правило, из мелких и пористых зерен обломочного характера, обусловливающих высокую водопотребность гипса при затворении, и низкую прочность получаемых из него изделий. Все сказанное является следствием свободного удаления из гипса гидратной воды и неравномерного его нагревания.

Исходя из того, что необходимым условием получения однородного продукта является равномерный прогрев всех составных частей гипсового камня и до одной температуры, мы в свое время пришли к выводу о необходимости использования пара в качестве теплоносителя для термической обработки гипса. При этом оптимальной технологией получения гипса, оказалась следующая.

1. Природный гипсовый камень дробится в щебенку толщиною не более 50 мм. Делается это с целью сокращения срока термической обработки гипсового сырья в автоклавах (срока пропаривания) и более равномерного прогрева камня во всех частях.

Образующаяся при дроблении мелочь (фракция 0--10 мм) отсеивается через сито на выходе продуктов дробления из дробилки. Она может быть использована для удобрения сельскохозяйственных полей или в качестве добавки к Пропаренной щебенке при высушивании ее в сушильном барабане, поскольку это не снижает качества получаемого при этом высокопрочного гипса.

Может быть принят и другой размер щебенки. Соответственно с ним должно быть определено, как показано ниже, и время для пропаривания щебенки в автоклаве: чем крупнее щебенка, тем больше должно быть время пропаривания. Оптимальной является щебенка размером 10--50 мм. Такой толщины щебенка может быть получена из кусков гипсового камня диаметром около 20 см, пропущенных через челюстную дробилку с шириной выходной щели 50 мм.

2. Приготовленную гипсовую щебенку загружают в автоклав, который затем герметизируют и в него впускают насыщенный пар, пока давление в автоклаве не поднимется до 1,3 ати. Обычно это занимает не более 5--10 минут.

Такое давление при температуре пара в автоклаве 124°С и при размере щебенки 10--50 мм поддерживается в течение б часов, что обеспечивает диссоциацию гипсового камня.

В процессе пропаривания в автоклаве образуется конденсат благодаря неизбежному охлаждению стенок автоклава, а также расходу тепла на диссоциацию. Для сбора конденсата внизу автоклава устраивается двойное дно: на верхнем дырчатом лежит щебенка, а внизу накапливается конденсат, стекающий через решетку. Он периодически удаляется из автоклава по мере его накопления, но так, чтобы горячая вода в известном количестве находилась постоянно в автоклаве, под решеткой.

3. Пропаренную щебенку выгружают из автоклава в обычные бункеры с зонтами для сбора и удаления затем наружу пара, бурно отделяющегося от пропаренной щебенки в процессе выгрузки ее из автоклава.

В этот период испаряется из гипсовой щебенки около половины количества воды, подлежащей удалению из гипса для перевода его в полугидрат, а остальная -- подлежит высушиванию.

Наличие же в вынутой из автоклава гипсовой щебенке кристаллов полуводного высокопрочного гипса ГП можно установить невооруженным глазом по характерным блесткам в изломе, состоящим из тончайших волокон.

4. Оптимальным режимом, обеспечивающим удаление свободной воды из пропаренной гипсовой щебенки, является нагревание ее до 120° в сушильном барабане. На Куйбышевском гипсовом комбинате например, пропаренную гипсовую щебенку после остывания высушивают в 8 м сушильном барабане в течение 12--15 минут при температуре входящих газов 700°С, на выходе 100--120°, -- при 5,5 оборотах барабана в минуту. Всю порцию щебенки, выгруженную из «демпфера» (10м3) выпаривают за 1 час 35мин.--1 час 55 мин., вместо 7 - 8 часов сушки в «демпфере».

В зависимости от температуры входящих газов, скорости вращения барабана, а также размеров щебенки--время сушки м. б. другим.

В процессе высушивания к пропаренной гипсовой щебенке может быть добавлена мелочь, получающаяся при дроблении гипсового камня (фракция 0--10 мм) и в количестве до 25 процентов от веса высушиваемой щебенки.

5. Высушенную в сушильном барабане гипсовую щебенку размалывают в порошок, 85% которого должно проходить через сито 1600 отв/см2, не допуская истирания частиц, которые в процессе помола достигли необходимого размера.

6. Складирование лотовой продукции производится в утепленных закрытых бункерах, предотвращающих испарение влага из гипса. Транспортирование готовой продукции на склад должно производиться шнеками, обеспечивающими перемешивание транспортируемой продукции.

Прочность высокопрочного гипса ГП

Прочность, как известно, является основным свойством строительного материала. В нашем случае она позволяет расширить область применения гипса в строительстве, так как представляется возможным из высокопрочного гипса делать несущие конструкции.

Отдельные высказывания о том, что прочность изделий из высокопрочного гипса ГП, якобы объясняется только пониженной его водопотребностью -- не отвечают действительности.

Не имеют под собой основания и взгляды о том, что при одинаковом количестве воды эатворения прочность изделий ил высокопрочного и обыкновенного гипса якобы одинакова.

Сказанное подтверждается результатами испытаний образцов из высокопрочного и обыкновенного гипса, приведенными в табл. 2.

Следует отметить, что для параллельных испытаний в качестве обыкновенного гипса был взят наилучший его сорт, полученный предварительным обжигом порошка сырого гипсового камня, с последующей доваркой его в варочном котле. Марка этого гипса была «100».

Преимущество по прочности высокопрочного гипса перед гипсом обыкновенным, как это будет ниже показано, объясняется качеством и формой кристаллов альфа - полуводного высокопрочного гипса ГП.

Для практических целей важным является прочность при нормальной густоте раствора. Как это видно из табл. 12.

Таблица 12

Прочность воздушно-сухих образцов из высокопрочного гипса ГП и обыкновенного гипса при равных водогипсовых отношениях

	Высокопрочный гипс ГП	Обыкновенный гипс
Водогипсовое отношение	предел прочности (кг/см2) при	предел прочности (кг/см2) при
	разрыве	сжатии	разрыве	сжатии
0,40 0,50 0,55 0,62 0,67	31,9 24,0 19,4 17,3 16,2	330,0 227,0 196,0 162,0 137,0	? 21,8 20,5 14,5 13,8	? 163,3 124,0 105,6 94,4

Отношение высокопрочного гипса ГП к воде

Высокопрочный гипс ГП, являясь воздушным вяжущим веществом, естественно, при увлажнении, подобно обыкновенному, снижает прочность, но, как видно из табл. 3, коэффициент размягчения у высокопрочного гипса выше, чем у гипса обыкновенного. Находясь на воздухе, изделия из высокопрочного гипса уже на пятые сутки восстанавливают ту прочность, которую они имели до увлажнения.

Обращает на себя внимание также и то, что изделия из высокопрочного гипса в водонасыщенном состоянии обладают достаточно высокой прочностью, а именно пределом прочности при сжатии 95 кг/см2, что позволяет использовать их в таких, например, конструкциях, как стены.

Деформации в водонасыщенных изделиях из высокопрочного гипса затухают, при нагрузках на сжатие 23,8 кг/см2, а максимальная величина затухающей при этом деформации составляет 1,17 мм/метр.

Приведенные показатели подтверждаются результатами соответствующих испытаний, описанных ниже. Вывод следующий: высокопрочный гипс ГП более водостойкий материал, чем гипс обыкновенный.

Ввиду того, что высокопрочный гипс и в водонасыщенном состоянии показывает в изделиях высокую прочность, можно из этого гипса при введении гидравлических добавок получать вполне водостойкий гипсобетон.

Морозостойкость и огнестойкость гипса ГП

В табл. 2 приведены результаты испытаний, дающие основание считать, что высокопрочный гипс ГП является вполне морозостойким строительным материалом. Этот вывод подтверждается достаточной морозостойкостью и обыкновенного гипса, а поскольку из гипса ГП, в силу присущих ему свойств, возможно изготовление более плотных изделий, чем из обыкновенного гипса, то его морозостойкость объясняется известным фактом, что более плотный по структуре бетон является вместе с тем и более морозостойким.

Таблица 13

Результаты испытаний высокопрочного гипса ГП на морозостойкость

Материал	Предел прочности при сжатии до замораживания (кг/см2)	Предел прочности при сжатии после замораживания (кг/см2)	Число замораживаний	Примечание
Кубики 7x7x7 см пластичной консистенции	251,0	162,4	15	На 18-м замораживании появились волосные трещины отколов у углов
Теже трамбованные	328,3	243,7	25	Тоже на 26-м замораживании

Высокопрочный гипс ГП подобно лучшим сортам обыкновенного гипса следует считать вполне огнестойким материалом. По нормам и положениям, действующим в США, гипс в отношении огнестойкости приравнен к бетонным и керамическим материалам.

По действующим же в США техническим условиям, во всех помещениях высотных домов выше 30 этажа перегородки должны выполняться из гипса, все металлические части должны быть покрыты гипсовым раствором или изделиями из гипса.

«...Опыты над гипсовыми строительными материалами были произведены в лаборатории американских страховых обществ: перегородка из 3-дюймовых пустотелых камней из гипса в течение двух часов находилась в сфере действия пламени при температуре 930°С (1700°Ф), после чего сразу обливались водой в течение 5 минут. Никаких разрушений и отслаиваний при этом не было замечено. После двух часов действия указанной температуры на поверхности другой стороны стены температура поднялась только на 30°С (90°Ф), выше комнатной».

Поэтому высокопрочный гипс, изделия из которого значительно и плотнее и прочнее, можно использовать в качестве огнезащитного материала, как для изоляции от действия огня конструкций из сгораемого материала, так и для изоляции конструкций из несгораемых, но могущих быть подверженными действию огня, например, металлических балок, которые при нагревании могут вызвать разрушения.

Влияние вибрации на прочность изделий из высокопрочного гипса ГП

Вибрирование, как метод укладки бетона, обычно применяется с целью придать ему большую прочность в раннем возрасте. Вибрирование массы из высокопрочного гипса также применимо, но в пределах, ограничиваемых сроками его схватывания.

Если полезно вибрирование гипсового раствора продолжительностью, не превышающей время, в течение которого наступает его схватывание, то после того, как схватывание наступило, вибрирование приносит только вред.

Оптимальной следует считать длительность вибрирования раствора из высокопрочного гипса ГП в течение 20 секунд при условии, что процесс вибрации происходит не позднее 4 минут с момента эатворения гипса водой.

Этот вывод сделан по результатам испытаний, приведенным в табл. 14.

Таблица 14

Зависимость прочности образцов из гипса ГП от длительности вибрации раствора

Количество воды в растворе (%)	Сроки схватывания гипса (мин.)	Длительность вибрации (сек.)	Предел прочности (кг/см2) при
	начало	конец		разрыве	сжатии
30	7,50	10,0 нет		43,2	301,8
			5	49,8	311,2
			10	51,4	329,0
			20	67,3	389,3
			30	59,2	381
			60	50,8	307,30
			3 минуты	49,3	298,20
			4"	34,2	262,70
			5"	29,2	198,70

3.2.1 Обоснование выбора сырья, материалов и их технологическая характеристика

Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служит природный гипс (CaSO4•2H2O), реже природный ангидрит (CaSO4), а также гипсосодержащие отходы химической промышленности (фосфогипс, борогипс и др.).

Природный гипс. Гипс кристаллизуется в форме призм, вытянутых вдоль оси [001] и пластинок с совершенной спайностью по (010) и спайностью по (100) и (011), а также двойников в форме ласточкина хвоста (рис. 1, а). Пространственная решетка гипса относится к моноклинной сингонии.

Кристаллическая структура двуводного гипса слоистого типа и состоит из двойных слоев тетраэдрических групп SO2-4, прочно соединенных ионами кальция (рис. 2, а); слои параллельны плоскости (010). Молекулы воды размещаются между этими двойными слоями. Каждый ион кальция окружен шестью атомами кислорода, принадлежащими сульфатным группам, и двумя атомами кислорода, относящимися к двум молекулам воды. Таким образом, каждая молекула воды связывает ион кальция как с кислородом и» этого же двойного слоя, так и с кислородом соседнего слоя (рис. 2, а). Тот факт, что кристаллизационная вода сконцентрирована в слои, параллельные (010), является интересной особенностью» структуры гипса. Связи, идущие от молекул воды, являются наиболее слабыми, поэтому гипс характеризуется совершенной спайностью в этом направлении и вода сравнительно легко удаляется при нагревании. При выделении воды кристаллы расщепляются на тонкие пластинки. Светопреломление кристаллов: Ng= 1,5305, Np= 1,5207.

Природный гипс (гипсовый камень) имеет осадочное происхождение. Состав химически чистого двуводного гипса: 32,56% СаО, 46,51% SО3 и 20,93% Н2О. Это минерал белого цвета, обычно содержащий некоторое количество примесей глины, кремнезема, известняка, органических веществ и др. Двуводный гипс является мягким минералом -- твердость его по шкале Мооса равна 2. Плотность двуводного гипса составляет 2200--2400 кг/м3. Одна из чистых разновидностей гипса в виде мелкозернистой плотной массы белого цвета называется в минералогии алебастром; этот материал напоминает по внешнему виду мрамор и применяется для скульптурных работ.

Для производства гипсовых вяжущих веществ важное значение имеет характер кристаллизации двуводного гипса -- мелко- или крупнокристаллический. Мелкокристаллический гипс дегидратируется быстрее и при более низкой температуре.

Примеси известняка являются балластом в производстве строительного гипса, так как последний обжигается при температуре ниже температуры диссоциации углекислого кальция. При производстве высокообжигового гипса известняк разлагается при обжиге, что повышает содержание свободной окиси кальция в ротовом продукте. При оценке качества сырья необходимо знать не только его химический состав, но и физическую структуру, количество и вид примесей, характер их распределения среди всей массы материала. Содержание примесей по ГОСТ 4013--74 в гипсовом камне для производства вяжущих веществ должно быть не более 5, 10, 20 и 30% соответственно для гипса 1, 2, 3 и 4-го сортов.

Известны месторождения глиногипса, представляющего собой смесь двуводного гипса, глины, лесса и небольшого количества кремнезема и известняка. Эти породы носят местные названия: гажа, ганч и арзык.

По запасам природного гипса СССР занимает одно из первых мест в мире. Крупные его месторождения есть на Урале (Ергачинское), В Восточной Сибири (Заларинское, Дубиновское), в Средней Азии (Джамбульское, Исфаринское), в центре европейской части страны (Новомосковское, Камско-Устьинское), на севере (Зворское), на Украине (Артемовское, Деконское) и др.

Природный ангидрит. Ангидрит встречается в виде сплошных зернистых агрегатов и значительно реже -- хорошо образованных призматических кристаллов (см. рис. 1, б). Для ангидрита характерно развитие полисинтетических двойников по (101). Кристаллизуется он в ромбической сингонии. Кристаллическая структура ангидрита типично островная, в ней выделяются тетраэдрические группы SO2-4. Каждый ион кальция окружен восемью соседними ионами кислорода, причем каждый ион кислорода в свою очередь связан с одним ионом серы и двумя ионами кальция (рис. 2, б). Кристаллическая решетка ангидрита обладает плотной упаковкой и является наиболее устойчивой по сравнению с кристаллическими решетками других сульфатов. В отличие от гипса ангидрит обладает совершенной спайностью по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Твердость ангидрита 3--3,5, плотность 2900-- 3100 кг/м3. Показатели светопреломления кристаллов: Ng = 1,614, Nр = 1,570.