natürlicher Gips. Gips als Bau- und Veredelungsmaterial. Welche Arten von Gips gibt es?

Bauanleitung "Megastroy.biz"

Woraus besteht Gips?

Auf Baustellen, bei der Zusammensetzung von Zementen und Baumischungen ist oft ein schnell abbindendes Bindemittel erforderlich, damit die Lösungen keine Zeit zum „Aufschwimmen“ haben. Zur Herstellung eines solchen BindemittelsVerwendet werden hauptsächlich Naturgips und gipshaltige Gesteine. Doch mittlerweile enthalten die Abfälle vieler industrieller Produktionen auch Calciumsulfat – den Hauptbestandteil von Gips. Es gibt bereits etwa 50 Arten solcher Abfälle, daher ist es ratsam, viele davon zur Herstellung von Gips zu verwenden.

Naturgips (CaSO 4 2H 2 0) ist ein kristallines Sedimentgestein. Wenn die Formationen aus natürlichem Gips groß und dicht sind, werden sie als Gipsstein bezeichnet. Grobschichtiger Gipsstein heißt Gipsspat, feinfaserig - Selenit (Mondstein), körniges Weiß (und Gips kann aufgrund von Verunreinigungen unterschiedliche Farbtöne haben) - Alabaster, was aus dem Griechischen als "weiß" übersetzt wird.

Zu den gipshaltigen Gesteinen zählen Anhydrit, gipshaltige Tone und Löss.

Anhydrit– es ist das Calciumsulfat, das kein gebundenes Wasser enthält. Normalerweise liegt ihm Gips von unten zugrunde, es handelt sich um kleine Kristalle.

Trockenbau- Sumpfton, der Calciumcarbonat, Calciumsulfat und direkt Tonsubstanz enthält. Alle seine Bestandteile sind im Prinzip Bindemittel. Und da Trockenbau 15-90% enthält CaSO4 , dann ist es ratsam, es zur Gewinnung von Gips zu verwenden.

Ganch, Arzyk- gipshaltige Lössgesteine. Neben Karbonaten und Sulfaten enthalten sie Löss, also eine Substanz, die aus Teilchen besteht, die viel kleiner sind als Tonteilchen. Diese Gesteine ​​werden in Zentralasien in sehr großen Lagerstätten gefunden.

Gips ist reich an Abfällen aus der Chemie- und Lebensmittelindustrie sowie Abfällen aus anderen Industrien. Warum wird ihr Potenzial nicht voll ausgeschöpft? Sie müssen zum Teil durch Waschen, Trocknen, Neutralisieren von schädlichen Verunreinigungen befreit werden, was oft nicht wirtschaftlich ist. Der andere Teil erfordert die Entfernung überschüssiger Feuchtigkeit oder hohe Verarbeitungskosten. Aber in jedem Fall ist diese Richtung vielversprechend, da die jährliche Menge solcher Abfälle Hunderte von Millionen Tonnen beträgt und das Erdinnere nicht unbegrenzt ist.

Für die Herstellung von Bindemitteln aus recycelten Materialien werden am häufigsten Abfälle der chemischen Industrie verwendet:

• - Borogips, der nach der Herstellung von Borsäure und Borax zurückbleibt;
• - nach Erhalt von Phosphatdünger verbleibender Phosphorgips (nach der Herstellung von 1 Tonne Düngemittel verbleiben 4,5 Tonnen Phosphorgips);
• - Fluorgips, gewonnen aus der Produktion von Flusssäure und ihren Salzen;
• - Titangips, der durch Zersetzung von titanhaltigen Erzen gewonnen wird.

Mehr über Kalk und Gips und Produkte daraus:

Gips oder Calciumhydrogensulfat ist ein Mineral, das im Bauwesen, in der Medizin und beim Gießen von Skulpturen weit verbreitet ist. In fertiger Form ist es ein Pulver, das mit Wasser gemischt wird, wonach es allmählich trocknet und eine hohe Steifigkeit erhält. Seine Farbe kann weiß, grau oder mit Braun-, Rosa-, Gelb- oder Rottönen sein. Die Härte des Minerals auf der Mohs-Skala beträgt 2 Punkte.

Gipsabbau

Das Mineral kommt als Einschlüsse in Sedimentgesteinen vor. Seine Partikel liegen in Form von schuppigen oder feinkörnigen Massen vor. Seine Ablagerungen befinden sich normalerweise in tonigen Sedimentgesteinen. Äußerlich ähneln sie Marmor. Das Mineral wird durch Bergbau abgebaut. Unterirdische Ablagerungen werden durch Punktexplosionen aus der Gesamtmasse herausgebrochen. Der extrahierte Gipsstein wird an die Oberfläche gebracht und anschließend zu Pulver gemahlen. Anfangs hat es eine hohe Luftfeuchtigkeit, daher wird es zunächst getrocknet und dann mehrere Stunden gebacken. Der Gips, der den Ofen verlässt, ist bereits vollständig gebrauchsfertig.

Das technologische Verfahren kann zusätzliche Verfahren zur Reinigung der Zusammensetzung von Verunreinigungen umfassen, was von den verwendeten Rohstoffen abhängt. Ist die Herstellung von Gips für medizinische Zwecke erforderlich, wird dieser zu einer höheren Qualität veredelt, um seine Bindeeigenschaften zu erhöhen.

Vorteile von Gips als Material

Gips hat eine Reihe von Vorteilen, die es ihm ermöglichen, die überwiegende Mehrheit der anderen Materialien, die im Bauwesen sowie in anderen Bereichen verwendet werden, deutlich zu übertreffen. Zu seinen unbestreitbaren Vorteilen gehören:

• Leicht.
• Einfaches Mischen beim Ansetzen von Lösungen.
• Schnelles Einfrieren.
• Kurze Trocknungszeit.
• Mittlere Härte.

Zu den unbestrittenen Vorteilen von Gips gehört die Möglichkeit, ihn leicht zu schleifen. Dank dessen können Sie die Form des daraus hergestellten Produkts korrigieren. Je nach Objekt oder Oberfläche kann dies erfolgen, oder speziell.

Die aufgeführten Eigenschaften, die die Vorteile des Materials darstellen, können je nach Mahlgrad, Reinigung und Vorhandensein von Weichmachern abweichen. Es wird normalerweise nach dem Grad der Kompression klassifiziert. Nach diesem Kriterium gibt es 12 Gipssorten. Dieser Indikator misst die Anzahl der Kilogramm pro Quadratzentimeter, die aufgebracht werden müssen, um die Zerstörung des Materials durchzuführen. Die Zahl im Nomenklaturnamen gibt die angegebene Kilogrammzahl an. Beispielsweise hat Gips mit der Kennzeichnung 5 einen oberen Druckpunkt von 5 kg/cm2.

Wo wird Gips verwendet?

Es gibt 3 Hauptanwendungsbereiche dieses Materials:

• Die Medizin.
• Skulptur.
• Konstruktion.

Medizinische Verwendung

Raffiniertes Gipspulver wird verwendet, um einen Verband herzustellen, um die Gliedmaßen zu blockieren, was für die Heilung von Knochenbrüchen notwendig ist. Dazu wird es in Wasser verdünnt und eine flüssige Lösung hergestellt. Darin werden Verbände getränkt, mit denen der Verband erfolgt. Nach dem Aushärten erhält die mit Bandagen verstärkte Lösung Steifigkeit und schützt das verputzte Glied vollständig vor unerwünschten Wirkungen.

Für medizinische Zwecke wird nur feiner Gips verwendet, der eine hohe Festigkeit nach dem Abbinden gewährleistet. Neben der Behandlung von Knochenbrüchen wird es auch in der Zahnheilkunde eingesetzt. Mit seiner Hilfe werden Zahnabdrücke für die weitere Herstellung von Implantaten angefertigt. Mit dem Aufkommen modernerer, nicht färbender Materialien gehört diese Methode der Vergangenheit an.

Gips in der Skulptur

Die Verwendung von Gips hat seine Anwendung in der künstlerischen Kreativität gefunden, insbesondere bei der Schaffung von Skulpturen. Dazu wird, ähnlich wie in der Medizin, hochwertiges Mahlen ohne Verunreinigungen verwendet. Es gibt zwei Möglichkeiten, es anzuwenden. Bei der ersten handelt es sich um Schnitzarbeiten aus großen Gipssteinen, bei der zweiten um gewöhnliches Gießen. Das Schnitzen auf Gips wird praktisch nicht mehr verwendet, da die resultierenden Arbeiten äußere Mängel aufweisen, was auf die Heterogenität des natürlichen Materials zurückzuführen ist. Außerdem erfordert dieses Herstellungsverfahren großes Geschick und erhebliche Zeitkosten. Es ist viel einfacher, Gipsmörtel in Formen zu gießen. Es härtet recht schnell aus, so dass mit einer Spritzgussform eine solche Produktion in Gang gesetzt werden kann.

Gipsprodukte sind alles andere als ewig, denn ihre Härte auf der Mohs-Skala beträgt nur 2 Punkte, was natürlich weniger ist als Beton, der 4-5 Punkte erhält. Bei mechanischer Einwirkung wird es zerstört. Dennoch kann die Wartbarkeit auf die Vorteile von Gips zurückgeführt werden, da Produkte daraus verklebt werden können und die entstehenden Nähte leicht mit Schmirgelleinen gerieben werden können. Nach dem Schleifen lassen sich Defekte mit ausreichendem Geschick vollständig kaschieren.

Baunutzung

Am häufigsten wird Gips zur Herstellung von Putzen verwendet. Im Gegensatz zu Zement- oder Kalkverbindungen haben sie eine angenehmere Konsistenz für die Arbeit. Bei einer Durchschnittstemperatur von +20 Grad beträgt die Trocknungsdauer solcher Putze nur 7 Tage. In dieser Zeit erreichen sie ihre volle Festigkeit, die 4-mal schneller ist als bei Beton.

Spachtelmassen werden auch aus Gips hergestellt. Sie verwenden eine feinere Mahlfraktion als Putze, wodurch die resultierende Oberfläche eine hohe Glätte aufweist. Dies ist besonders wichtig, wenn tapeziert werden soll, und erst recht beim Streichen.

Dekorationsprodukte zur Dekoration werden aus Gips gegossen. Es besteht aus:

• 3D-Paneele an der Wand.
• Wandfliesen.
• Stuck.
• Baguettes.
• Säulen.
• Pilaster.
• Leisten.
• Ornamente.
• Designer-Outlets.

Der überwiegende Teil des für Bauzwecke produzierten Gipses wird für die Herstellung von Trockenbauwänden verwendet. Es dient als ebener Untergrund für den schnellen Bau von Innenwänden und abgehängten Decken. Außerdem wird mit Hilfe von Trockenbauwänden die große Krümmung der Wände ausgeglichen.

Verwendung von Gips zur Herstellung dekorativer Elemente

Gipspulver ist ein hervorragendes Material für die Herstellung von Innendekorationen. Meistens werden daraus 3D-Wandpaneele sowie verschiedene Produkte zur Nachahmung antiker Architektur hergestellt. Mit dem Aufkommen von Polyurethan wurden solche Einrichtungsgegenstände daraus hergestellt, aber Gips ist immer noch ein erschwingliches Material, das verwendet wird, wenn Sie solche Dekorationen mit Ihren eigenen Händen herstellen möchten. Dazu werden 3D-Formen aus Kunststoff oder Silikon zum Gießen zu recht günstigen Preisen zum Kauf angeboten. Bei ihrer Verwendung werden reine Gipszusammensetzungen verwendet. Idealerweise ist die skulpturale Variante geeignet, aber ihre Kosten sind zu hoch, was wirtschaftlich nicht tragbar ist. Eine bessere Wahl wäre die Verwendung von körnigem Gips, der im Handel unter dem Namen Alabaster erhältlich ist.

Zur Herstellung wird Alabaster zu gleichen Teilen mit Wasser verdünnt. Die resultierende flüssige Zusammensetzung wird in die Form gegossen, wonach sie geschüttelt wird, um die Freisetzung von Luftblasen sicherzustellen. Es ist am besten, es auf einer vibrierenden Maschine zu installieren. Durch seine Anwesenheit können Sie eine Lösung mit weniger Wasserzusatz herstellen, was sich in Zukunft positiv auf die Festigkeit auswirkt. Die Form wird belassen, bis der Alabaster aushärtet. Normalerweise reichen im Sommer 25-30 Minuten dafür aus. Nachdem das Produkt daraus entfernt wurde, wird es getrocknet und die Form kann so oft wie nötig wiederverwendet werden.

Da die Formtiefe in der Regel ca. 20-25 mm beträgt, dauert die vollständige Trocknung des Gusses bei einer Lufttemperatur von +20 Grad ca. 3 Tage. Danach kann das Produkt bestimmungsgemäß verwendet werden.

Bei der Verwendung von Formen müssen diese geschmiert werden, um eine normale Gießleistung zu gewährleisten. Dies kann mit technischer Vaseline erfolgen, aber der einfachste und billigste Weg ist die Verwendung von gewöhnlichem raffiniertem Sonnenblumenöl.

Merkmale der Arbeit mit Gipsputzen

Putze auf Gipsbasis können auf mineralische Untergründe aufgetragen werden. Sie eignen sich vor allem zum Abdecken von Wänden aus Ziegel, Beton, Porenbeton, Blähtonbeton usw. Sie werden auch zum Nivellieren von Decken verwendet.

Obwohl Putze und Spachtel auf Gipsbasis eine gute Haftung haben, ist eine Oberflächenvorbereitung mit einer Tiefengrundierung unerlässlich. Auf diese Weise können Sie einen undurchlässigen Film zwischen dem Untergrund und dem Gips erzeugen, der das Zurückfließen von Feuchtigkeit an Wand oder Decke verhindert. Dadurch wird sichergestellt, dass der Gips während der Trocknungszeit genügend Wasser für den normalen Ablauf der chemischen Reaktion der Kristallisation zwischen der gemischten Gipsmahlung hat. Dies sorgt zukünftig für eine höhere Härte des Materials und Resistenz gegen mechanische Beschädigungen.

Typischerweise kann Gipsputz mit einer Schichtdicke von 0,5 bis 3 cm auf die Oberfläche aufgetragen werden, einige Hersteller bieten Gipsmischungen mit Zusatz von speziellen Fließmitteln und anderen Verunreinigungen an, wodurch ein Verputzen mit einer großen Schichtdicke durchaus möglich ist.

Putz auf Gipsbasis zeichnet sich durch ein weniger ausgeprägtes Verrutschen des Materials aus. Aus diesem Grund müssen sie den Zufluss weniger trimmen. All dies trägt zu einer höheren Arbeitsproduktivität in ihrer Anwendung bei.

Gips ist ein Material, das leicht Feuchtigkeit aufnimmt, daher sind darauf basierende Putze und Spachtelmassen für den Einsatz in Badezimmern wenig geeignet. Unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit steigt die Möglichkeit der Zerstörung der Schicht um ein Vielfaches. Um dieses Problem zu lösen, werden spezielle feuchtigkeitsbeständige Polymerzusammensetzungen hergestellt, aber auch bei ihrer Verwendung sind Zementputze noch zuverlässiger.

/ mineralischer Gips

Gips ist ein mineralisches, wasserhaltiges Calciumsulfat.

Synonyme

Gipsstein, Spiegelstein, Montmartit, Sandrose, Wüstenrose, Gipsspat.

Chemische Zusammensetzung

Die Zusammensetzung von Gips umfasst die folgenden Elemente: Ca, S, O.

Calciumoxid (CaO) 32,6 %, Schwefeltrioxid (SO 3 ) 46,5 %, Wasser (H 2 O) 20,9 %. Dünne Kristalle und Spaltplatten sind flexibel.

Die Kristallstruktur ist geschichtet; zwei Blätter aus 2- anionischen Gruppen, die eng mit Ca2+-Ionen assoziiert sind, bilden Doppelschichten, die entlang der (010)-Ebene orientiert sind. H2O-Moleküle nehmen Zwischenräume zwischen diesen Doppelschichten ein. Dies erklärt leicht die sehr perfekte Spaltbarkeit von Gips. Jedes Calciumion ist von sechs Sauerstoffionen der SO4-Gruppe und zwei Wassermolekülen umgeben. Jedes Wassermolekül bindet ein Ca-Ion an ein Sauerstoffion in derselben Doppelschicht und an ein weiteres Sauerstoffion in der angrenzenden Schicht.

Sorten des Minerals

Alabaster, Marinoglas (Jungfraueneis, Mädchenglas), Selenit (Satinspat)

Es hat eine signifikante Löslichkeit in Wasser. Eine bemerkenswerte Eigenschaft von Gips ist die Tatsache, dass seine Löslichkeit bei 37-38°C mit steigender Temperatur ein Maximum erreicht und dann ziemlich schnell abfällt. Die größte Abnahme der Löslichkeit wird bei Temperaturen über 107 ° aufgrund der Bildung von "Halbhydrat" - CaSO4 × 1/2H2O festgestellt.

Bei 107 °C verliert es teilweise Wasser und verwandelt sich in ein weißes Alabasterpulver (2CaSO4 × H2O), das merklich wasserlöslich ist. Aufgrund der geringeren Anzahl an Hydratmolekülen schrumpft Alabaster bei der Polymerisation nicht (Volumenzunahme um ca. 1 %). Unter S. tr. verliert Wasser, spaltet sich auf und verschmilzt zu weißem Schmelz. Auf Kohle in einer reduzierenden Flamme gibt es CaS. Es löst sich viel besser in mit H2SO4 angesäuertem Wasser als in reinem Wasser. Allerdings, wenn die Konzentration von H2SO4 über 75 g/l liegt. Die Löslichkeit nimmt stark ab. Sehr wenig löslich in HCl.

Standortformulare

Charakteristisch sind Verwachsungen in Form einer "Rose" und Zwillinge - die sogenannten. „Schwalbenschwänze“). Es bildet Äderchen mit paralleler Faserstruktur (Selenit) in tonigen Sedimentgesteinen sowie dichte, kontinuierliche, feinkörnige Aggregate, die Marmor (Alabaster) ähneln. Manchmal in Form von erdigen Aggregaten und kryptokristallinen Massen. Es bildet auch den Zement von Sandsteinen.

Häufig sind Pseudomorphosen nach Gips von Calcit, Aragonit, Malachit, Quarz usw. sowie Pseudomorphosen von Gips nach anderen Mineralien.

Herkunft

Es ist ein weit verbreitetes Mineral, das unter natürlichen Bedingungen auf verschiedene Weise gebildet wird. Sedimentären Ursprungs (typisch marines chemogenes Sediment), hydrothermal bei niedriger Temperatur, gefunden in Karsthöhlen und Solfataren. Es fällt aus sulfatreichen wässrigen Lösungen beim Austrocknen von Meereslagunen und Salzseen aus. Bildet Schichten, Schichten und Linsen zwischen Sedimentgesteinen, oft in Verbindung mit Anhydrit, Halit, Coelestin, nativem Schwefel, manchmal mit Bitumen und Öl. In beträchtlichen Massen wird es durch Sedimentation in See- und Meeressalz-führenden Becken abgelagert. In diesem Fall kann Gips zusammen mit NaCl nur in den Anfangsstadien der Verdampfung freigesetzt werden, wenn die Konzentration anderer gelöster Salze noch nicht hoch ist. Bei Erreichen eines bestimmten Wertes der Konzentration von Salzen, insbesondere NaCl und insbesondere MgCl2, kristallisiert anstelle von Gips Anhydrit und dann andere, besser lösliche Salze, d.h. der Gips in diesen Becken muss zu den früheren chemischen Sedimenten gehören. Tatsächlich befinden sich in vielen Salzlagerstätten Gipsschichten (auch Anhydrit), die mit Steinsalzschichten durchsetzt sind, in den unteren Teilen der Lagerstätten und sind teilweise nur von chemisch gefälltem Kalkstein unterlagert.

Bedeutende Gipsmassen in Sedimentgesteinen werden hauptsächlich durch die Hydratation von Anhydrit gebildet, das wiederum während der Verdunstung von Meerwasser ausgefällt wird; oft wird Gips während seiner Verdunstung direkt abgelagert. Gips entsteht durch Anhydrithydratation in Sedimentablagerungen unter dem Einfluss von Oberflächengewässern bei niedrigem Außendruck (im Durchschnitt bis zu einer Tiefe von 100-150 m) gemäß der Reaktion: CaSO4 + 2H2O = CaSO4 × 2H2O. Dabei kommt es zu einer starken Volumenzunahme (bis zu 30 %) und damit verbunden zu zahlreichen und komplexen lokalen Störungen der Vorkommensbedingungen gipshaltiger Schichten. Die meisten der großen Gipsvorkommen auf der Erde sind auf diese Weise entstanden. Nester großer, oft transparenter Kristalle werden manchmal in Hohlräumen zwischen festen Gipsmassen gefunden.

Kann als Zement in Sedimentgesteinen dienen. Gipsadern sind normalerweise das Produkt der Reaktion von Sulfatlösungen (gebildet durch die Oxidation von Sulfiderz) mit Karbonatgestein. Es entsteht in Sedimentgesteinen bei der Verwitterung von Sulfiden unter dem Einfluss von Schwefelsäure, die bei der Zersetzung von Pyrit auf Mergeln und kalkhaltigen Tonen entsteht. In Halbwüsten- und Wüstengebieten kommt Gips sehr häufig in Form von Adern und Knollen in der Verwitterungskruste von Gesteinen unterschiedlicher Zusammensetzung vor. In den Böden der Trockenzone bilden sich neue Formationen von wieder abgelagertem Gips: Einkristalle, Zwillinge („Schwalbenschwänze“), Drusen, „Gipsrosen“ usw.

Gips ist ziemlich gut wasserlöslich (bis zu 2,2 g/l), und mit steigender Temperatur nimmt seine Löslichkeit zunächst zu und fällt über 24 °C ab. Aus diesem Grund wird Gips, wenn er aus Meerwasser abgeschieden wird, von Halit getrennt und bildet unabhängige Schichten. In Halbwüsten und Wüsten mit trockener Luft, starken täglichen Temperaturabfällen, Salz- und Gipsböden beginnt sich morgens mit steigender Temperatur Gips aufzulösen und lagert sich durch Kapillarkräfte in Lösung auf der Oberfläche ab wenn Wasser verdunstet. Am Abend hört die Kristallisation mit sinkender Temperatur auf, aber aufgrund von Feuchtigkeitsmangel lösen sich die Kristalle nicht auf - in Gebieten mit solchen Bedingungen kommen Gipskristalle in besonders großen Mengen vor.

Aufenthaltsort

In Russland sind dicke gipshaltige Schichten des Perm-Zeitalters im Westural, in Baschkirien und Tatarstan, in Archangelsk, Wologda, Gorki und anderen Regionen verbreitet. Im Norden sind zahlreiche Ablagerungen des Oberen Jura nachgewiesen. Kaukasus, Dagestan. Bemerkenswerte Sammlungsstücke mit Gipskristallen sind aus der Lagerstätte Gaurdak (Turkmenistan) und anderen Lagerstätten in Zentralasien (in Tadschikistan und Usbekistan), im mittleren Wolgagebiet, in den Juratonen der Kaluga-Region bekannt. In den Thermalhöhlen der Naica-Mine (Mexiko) wurden Drusen aus Gipskristallen von einzigartiger Größe mit einer Länge von bis zu 11 m gefunden.

Anwendung

Fasergips (Selenit) wird als Zierstein für preiswerten Schmuck verwendet. Seit der Antike werden große Schmuckstücke aus Alabaster geschnitzt - Einrichtungsgegenstände (Vasen, Arbeitsplatten, Tintenfässer usw.). Kalzinierter Gips wird für Gussteile und Abgüsse (Flachreliefs, Gesimse usw.), als Bindemittel in der Bauindustrie und in der Medizin verwendet.

Es wird zur Gewinnung von Baugips, hochfestem Gips, Gips-Zement-Puzzolan-Bindemittel verwendet.

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Mineralische Eigenschaften

Farbe	Weiße, rötliche Einkristalle sind oft farblos, durchsichtig, wasserdurchsichtig (Marinoglas).
Strichfarbe	Weiß
Herkunft des Namens	Aus dem Griechischen γυψοζ bedeutet Kreide oder Gips
Eröffnungsjahr	Die erste Erwähnung von Gips stammt von Theophrastus 300-325.
IMA-Status	gültig, erstbeschrieben vor 1959 (vor IMA)
Chemische Formel	CaSO 4 *2H 2 O
Scheinen	Glas Perle seidig schwach
Transparenz	transparent durchscheinend scheint durch undurchsichtig
Dekollete	perfekt von (010) Durchschnitt über (100)
Knick	Muschel getreten splittrig
Härte	2
Thermische Eigenschaften	P. tr. Zersetzt sich unter Verlust von Kristallwasser und schmilzt zu weißem Email. In einem geschlossenen Rohr verliert es Kristallwasser und wird zu Calciumsulfat („hartgebrannter Gips“)
Lumineszenz	Gipskristalle mit Einschlüssen zeigen manchmal bläulich-weiße, gelbe, grüne Fluoreszenz
Strunz (8. Auflage)	6/C.22-20
Heys CIM-Ref.	25.4.3
Dana (7. Auflage)	29.6.3.1
Dana (8. Auflage)	29.6.3.1
Molekulargewicht	172.17
Zelloptionen	a = 5,679(5) Å, b = 15,202(14) Å, c = 6,522(6) Å β = 118,43°
Attitüde	a:b:c = 0,374: 1: 0,429
Anzahl Formeleinheiten (Z)	4
Volumen der Einheitszelle	V 495,15 ų
Zwillinge	Keimzwillinge sind nach einem von zwei Gesetzen häufig: 1) Schwalbenschwanzzwillinge, die am häufigsten vorkommen - Zwillinge entlang der Kanten des Prismas; 2) Montmartre (Paris) Zwillingskanten von Prismen sind parallel zur Zwillingsnaht
Punktgruppe	2/m-Prismatisch
Dichte (berechnet)	2.308
Dichte (gemessen)	2.312 - 2.322
Streuung optischer Achsen	stark r > v schräg
Brechungsindizes	nα = 1,519 - 1,521 nβ = 1,522 - 1,523 nγ = 1,529 - 1,530
Maximale Doppelbrechung	= 0,010
Art der	zweiachsig (+)
Winkel 2V	gemessen: 58° , berechnet: 58° bis 68°
optische Entlastung	kurz
Auswahlformular	Kristalle tafelig, selten säulenförmig und prismatisch; Fusionszwillinge sind charakteristisch. Druse von Kristallen, dichte feinkörnige Aggregate, asbestähnliche parallele faserige Massen (Selenit), Äderchen, Knötchen
Klassen in der Systematik der UdSSR	Sulfate

Baugips ist eine gräuliche oder weiße pulvrige Substanz, die fein gemahlen ist. Es wird durch die Verarbeitung eines natürlichen Minerals durch Rösten bei erhöhten Temperaturen gewonnen.

Produktion

Baugips wird durch Zerkleinern von Naturmaterialien mit anschließender Verarbeitung in Autoklaven hergestellt. Um die gewünschte Fraktion zu erreichen, wird das Material getrocknet und in Kugelmühlen gemahlen.

Die Herstellung von Baugips basiert auf der einzigartigen Fähigkeit eines Stoffes, bei Erwärmung auf 140 °C Feuchtigkeit aus dem Kristallgitter zu lösen. Bei eher unbedeutenden Temperatureinflüssen wird Alabaster durch Erhitzen gewonnen.

Sorten

Es gibt verschiedene Gipssorten, die im Bau- und Reparaturbereich weit verbreitet sind:

1. Hochfest - ähnlich in der Zusammensetzung wie herkömmlicher Baugips, jedoch hat der Bauanteil eine feinere kristalline Struktur. Hochfester Gips hat aufgrund des Vorhandenseins großer Kristalle eine geringere Porosität und eine hohe Festigkeit.
2. Polymer - wird bei kleineren Reparaturen verwendet. Traumatologen sind mit dem Material bestens vertraut und verwenden die Substanz oft zum Anlegen von Bandagen bei Frakturen.
3. Cellacast - unterscheidet sich in einer biegsamen viskosen Struktur. Wirksam beim Abdichten kleiner Hohlräume in horizontalen und vertikalen Flächen.
4. Skulptural - geprägt von höchster Festigkeit. Es enthält praktisch keine Verunreinigungen und hat einen natürlichen Weißgrad. Es wird hauptsächlich zum Gießen von Formen, zur Herstellung von Skulpturen, Figuren und Fayenceprodukten verwendet.
5. Acryl - hergestellt durch die Kombination eines Minerals mit einem wasserlöslichen Acrylharz. Die erstarrte Substanz erinnert in vielerlei Hinsicht an Baugips, ist aber ein leichteres Material.

Eigenschaften von Bauputz

Die Qualitäten aller Gipsuntergründe sind etwas ähnlich. Daher kann die Gebäudefraktion als Standard für alle Materialarten angesehen werden.

Gipsbaueigenschaften haben die folgenden:

1. Unterscheidet sich in dichter feinkörniger Struktur.
2. Setzt schnell ein und härtet aus. Nach dem Auftragen der Mischung dauert es etwa fünf Minuten, bis eine dichte Konsistenz erreicht ist. Das Material härtet in etwa einer halben Stunde vollständig aus.
3. Widersteht extremen Temperaturen. Gips kann ohne zerstörerische Folgen auf 600-700 ° C erhitzt werden. Bei Kontakt mit offener Flamme werden zerstörerische Erscheinungen erst nach 6-7 Stunden sichtbar.
4. Die Eigenschaften von Baugips erlauben es, erheblichen mechanischen Belastungen standzuhalten. Beim Drucktest zeigt das Material eine Festigkeit von 4 bis 6 MPa. In gut getrockneten Fraktionen sind die Festigkeitsindikatoren um ein Vielfaches höher.
5. Gips hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit, wodurch er in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann.

Bauputz: Anwendung

Das Material ist einer der Hauptbestandteile für die Herstellung der gängigsten Baumischungen: Füllstoffe, selbstnivellierende Böden, Putze usw.

Gips wird in der Industrie häufig zur Herstellung von Porzellan- und Keramikprodukten verwendet. Hier wird das Material hauptsächlich dann relevant, wenn Formen, Layouts und alle Arten von Modellen hergestellt werden müssen.

In der Industrie werden aus Gips Produkte zum Abdichten und Isolieren von Ölquellen sowie dekorative Platten und Lüftungsgitter hergestellt.

Das Material wird im Bereich der Herstellung von Baumaterialien verwendet: Trockenbau, Trennwände, Produkte mit Nut und Feder, Gipsbetonblöcke. Baugips hat sich jedoch die größte Verbreitung in der Industrie zur Herstellung von schnell erhärtenden, leicht nivellierenden plastischen Massen erworben. Diese Stoffe werden bei der Installation von Boden-, Decken-, Wandverkleidungen verwendet, ggf. zum Abdichten von Nähten, Rissen und Unebenheiten.

Zubereitung der Mischung

Um das Material für die Verwendung vorzubereiten, benötigen Sie eine trockene Gipsbasis und Wasser. Diese Komponenten sollten gemischt werden, bis eine Dichte erreicht ist, die den spezifischen Aufgaben entspricht. Zum Beispiel zum Abdichten großer Vertiefungen in senkrechten Flächen ist es besser, die Wassermenge bei der Herstellung der Gipsmischung zu reduzieren.

Der Prozess der Vorbereitung des Materials ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Mischen von Klebstoff zum Einkleben von Tapeten. Ein geräumiger Behälter wird mit kaltem Wasser gefüllt, unter ständigem, gemächlichem Rühren wird eine trockene Basis gegossen.

Es versteht sich, dass sich das Material nicht länger als 15 Minuten in einem halbflüssigen, biegsamen Zustand befindet. Daher wird empfohlen, die Mischung in kleinen Mengen für jede spezifische Aufgabe vorzubereiten.

Das Einmischen einer Trockenbasis in einen Behälter nach dem Erstarren der vorherigen Mischung unter Wasserzugabe ist nicht möglich, da der Gips in diesem Fall seine ursprünglichen Eigenschaften verliert. Es ist möglich, die Abbindezeit der Gipsmasse ohne Qualitätsverlust etwas zu verlängern: Dazu muss der Mischung zunächst eine kleine Menge Tapetenkleber zugesetzt werden.

Lagerung

Gips sollte wie Zement in wasserdichten Plastiktüten an trockenen, gut belüfteten Orten gelagert werden. Doch selbst wenn alle Voraussetzungen für die Lagerung des Materials erfüllt sind, gehen seine Eigenschaften mit der Zeit verloren. Daher sollte das Material nach Ablauf der Gewährleistungsfrist erneut auf Eignung geprüft werden.

Um die Qualität von Gips nach längerer Lagerung zu überprüfen, reicht es aus, etwa 100 Gramm Material zu nehmen und es dann in Wasser aufzulösen, bis eine Konsistenz entsteht, die nicht dicker als Sauerrahm ist. Die resultierende Masse muss auf Glas oder Blech aufgetragen werden und die Zeit bis zur vollständigen Verfestigung ab dem Zeitpunkt der Herstellung der Mischung bestimmt werden. Dieser Indikator muss den in der technischen Dokumentation des Materials angegebenen Daten entsprechen. Die Zeit, die benötigt wird, um das Material verschiedener Marken zu verfestigen, ist etwas unterschiedlich.

Bevor Sie mit dem Studium dieses Artikels beginnen, möchte ich eine kleine Einführung machen ... Das Thema Gips ist für mich nicht zufällig entstanden. Ich wollte es gerade tun. Diesbezüglich ist dies meine erste Erfahrung. Das erste, was ich in solchen Fällen tue, ist, den Stoff zu studieren, d.h. Ich habe versucht, alles über den Bau von Gips zu lernen.

Anfangs schien mir das Thema einfach, aber es stellte sich heraus, dass es nicht so war, also mache ich ein Vorwort. Beginnen wir mit dem, was natürlich ist. Aber das ist nicht alles. Gips fällt beispielsweise als Abfall der chemischen Industrie an und ist mit Verunreinigungen behaftet und verschlechtert in der Regel die Eigenschaften von Gips als Bindemittel. Ja, und in der Natur kommt Gips mit Verunreinigungen daher. Verunreinigungen werden entfernt, bleiben aber teilweise erhalten. Sie müssen also verstehen, dass Sie beim Kauf von Gips von verschiedenen Herstellern unterschiedliche Materialien kaufen. Wenn Sie selbst modifizierende Zusätze zugeben und Gips von einem Hersteller gekauft haben, mit dem Sie noch nicht zusammengearbeitet haben, dann ist es besser, eine Probecharge zu machen und eine Testschicht aufzutragen.

Gips ist β-Modifikation und α-Modifikation. Sie unterscheiden sich lediglich in der Zubereitungsart (Dehydration). β-Modifikationen werden durch Erhitzen von Gipsdihydrat in offenen Öfen hergestellt, und das Wasser tritt als Dampf aus und bildet winzige Poren, was die Festigkeit beeinträchtigt, weil bei jeder Mahlfeinheit werden poröse Teilchen erhalten. Die α-Modifikation wird in Autoklaven unter Druck durchgeführt und Wasser tritt tropfenweise aus, wodurch der resultierende halbwässrige Gips monolithisch wird, was die Festigkeit verbessert. Die α-Modifikation ist schwierig herzustellen, daher wird teurer Gips gewonnen und nur in der Medizin und teilweise in der Bildhauerei verwendet.

Alabaster ist die Bezeichnung für natürliches Gipsgranulat, das ein feineres Strukturkorn aufweist. An einigen Stellen schreiben sie, dass jeder Baugips Alabaster ist. Das ist nicht so. Alabaster ist körniger Gips, aber nicht jeder körnige Gips ist Alabaster. In der Natur unterscheidet es sich von einfachem körnigem Gips im Aussehen und sieht aus wie Marmor. Alabaster ist von Natur aus feinkörnig, so dass beim Mahlen eine feinere Körnung erzielt werden kann als bei einfachem körnigem Gips. Ein feinkörnigeres Pulver hat eine größere Partikeloberfläche, was bedeutet, dass es schneller mit Wasser reagiert und schneller aushärtet. Baualabaster ist ein halbwässriger Gips, der aus natürlichem Alabaster gewonnen wird.

Es gibt noch einen weiteren wichtigen Punkt. Gips der β-Modifikation, der nur in Fertigmischungen verkauft wird und daher aus porösen Partikeln besteht, aber um eine Arbeitslösung mit der gewünschten Fließfähigkeit herzustellen, muss zweimal mehr Wasser hinzugefügt werden, als für eine Chemikalie erforderlich ist Reaktion. Überschüssiges Wasser verdunstet, wodurch zusätzliche Poren entstehen und die Festigkeit weiter verringert wird. Wenn Ihnen also Festigkeit wichtig ist, reduzieren Sie das Wasser und verwenden Sie Fließmittel und verwenden Sie fein gemahlenen Gips.

Bauputz- Dies sind Bindemittel, die aus Gipsstein oder Abfällen der chemischen Industrie gewonnen werden.

Beim Brennen von Gipsstein wird chemisch gebundenes Wasser abgeschieden und es entstehen je nach Temperatur verschiedene Formen von Gips. Bei 100 Grad Celsius beginnt die Bildung von Halbhydratgips. Beim Einmischen in Wasser entsteht wieder Calciumsulfat-Dihydrat. Dieser geschlossene Kreislauf wurde vor etwa 20.000 Jahren entdeckt. Die Menschen bauten Herde aus Gipsstein und bemerkten wahrscheinlich, wie sich der zerbröckelte gebackene Gips im Regen wieder in Stein verwandelte. In der sumerischen und babylonischen Keilschrift gibt es Hinweise auf Gips und seine Verwendung.

Die Verfügbarkeit von Rohstoffen, die Einfachheit der Technologie und die geringe Energieintensität der Produktion (4-5 Mal weniger als bei Portlandzement) machen Gips zu einem billigen und attraktiven Bindemittel.

Dichte von halbwässrigem Gips

Die Dichte des erhärteten Gipssteins ist gering (1200–1500 kg/m3) aufgrund der erheblichen Porosität (jeweils 60–30 %).

Härtende Ausdehnung

Gipsbindemittel ist eines der wenigen Bindemittel, das sich beim Aushärten ausdehnt. Volumenzunahme beim Abbinden und Aushärten um 0,5-1 %. Nach dem Trocknen eine Volumenabnahme um 0,05-0,1%. Diese Eigenschaft von Gipsbindemitteln ermöglicht es, sie ohne Füllstoffe zu verwenden, ohne Schwindrisse befürchten zu müssen.

Brennbarkeit

Gipsmaterialien sind nicht nur nicht brennbare Materialien, sondern verlangsamen aufgrund ihrer Porosität die Wärmeübertragung und setzen bei hohen Temperaturen durch thermische Dissoziation Wasser frei und hemmen so die Ausbreitung von Feuer. Unter trockenen Betriebsbedingungen oder geschützt vor Wassereinwirkung (wasserabweisende Beschichtungen, Imprägnierungen etc.) ist Gips aus technischer und ökologischer Sicht ein vielversprechendes Bindemittel.

Gips-Sorte

Gips-β-Modifikation

Gips der β-Modifikation wird bei einer Temperatur von 150–180°C in mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Apparaten hergestellt. Das Produkt der Vermahlung von β-Modifikationsgips zu einem feinen Pulver vor oder nach der Verarbeitung wird als Baugips oder Alabaster bezeichnet, bei feinerer Vermahlung erhält man Formgips oder bei Verwendung von Rohstoffen mit erhöhter Reinheit medizinischen Gips.

Gips-α-Modifikation

Gips-α-Modifikation wird durch Wärmebehandlung bei niedriger Temperatur (95–130 °C) in hermetisch verschlossenen Öfen erhalten. Daraus wird Gips hergestellt.

Alabaster

Alabaster(aus gr. alebastros - weiß) - schnell aushärtendes Luftbindemittel, bestehend aus Calciumsulfat CaSO 4 Halbhydrat. 0,5H 2 O, erhalten durch Niedertemperaturverarbeitung von Gipsrohstoffen.

Alabaster - β-Modifikationsgips, ein pulverförmiges Bindemittelmaterial, das durch Wärmebehandlung in offenen Öfen bei einer Temperatur von 150-180 Grad aus natürlichem Zwei-Wasser-Gips CaSO 4 erhalten wird · 2 H 2 O. Das resultierende Produkt wird zu einem feinen Pulver gemahlen. Bei einer feineren Mahlung erhält man Formgips. Für medizinischen Gips werden Rohstoffe von hoher Reinheit verwendet.

Anhydrit

Anhydrit ist ein natürlicher wasserfreier Gips. Das Anhydrit-Bindemittel ist langsam abbindend und langsam erhärtend, bestehend aus wasserfreiem Calciumsulfat CaSO 4 und Härtungsaktivatoren.

Estrich-Gips

Hochkalzinierter Straußengips wird durch Brennen von Naturgipsstein CaSO 4 gewonnen. 2H 2 O bis zu hohen Temperaturen (800–950°C). In diesem Fall erfolgt seine teilweise Dissoziation unter Bildung von CaO, das als Anhydrit-Härtungsaktivator dient. Das endgültige Aushärtungsprodukt eines solchen Bindemittels ist Gipsdihydrat, das die Gebrauchseigenschaften des Materials bestimmt.

Die technologischen Eigenschaften von Straußengips unterscheiden sich deutlich von den Eigenschaften von herkömmlichem Gips. Abbindezeit für Straußengips: Beginn frühestens 2 Stunden, Ende nicht genormt. Aufgrund des geringeren Wasserbedarfs (bei Straußengips sind es 30–35 % gegenüber 50–60 % bei gewöhnlichem Gips) bildet Straußengips nach dem Aushärten ein dichteres und haltbareres Material.

Die Festigkeit der Proben - Würfel aus einer Lösung einer starren Konsistenz der Zusammensetzung - Bindemittel: Sand = 1: 3 nach 28 Tagen Aushärtung bei Nässe - 10-20 MPa. Gemäß diesem Indikator wird die Sorte von Straußengips festgelegt: 100, 150 oder 200 (kgf / cm 2).

Estrich-Gips wurde im späten XIX - frühen XX Jahrhundert verwendet. für Mauer- und Putzmörtel (u.a. zur Gewinnung von Kunstmarmor), Einbau von fugenlosen Böden, Untergründe für saubere Böden etc. Derzeit wird dieses Bindemittel in begrenztem Umfang verwendet.

Eigenschaften von Bauputz

Mahlgrad

Nach der Mahlfeinheit, bestimmt durch den maximalen Rückstand einer Gipsprobe beim Sieben auf einem Sieb mit 0,2 mm Lochung, werden Gipsbindemittel in drei Gruppen eingeteilt: grob, mittel, fein.

Druck- und Biegefestigkeit

Die Gipsmarke wird bestimmt, indem die Kompression und Biegung von Standardmustern - Balken 4 x 4 x 16 cm - 2 Stunden nach dem Formen getestet werden. Während dieser Zeit endet die Hydratation und Kristallisation von Gips.

Es wurden 12 Gipssorten in Bezug auf die Festigkeit von 2 bis 25 festgelegt (die Abbildung zeigt die niedrigere Druckfestigkeit dieser Gipssorte in MPa). Im Bauwesen werden hauptsächlich Gipssorten von 4 bis 7 verwendet.

Nach GOST 125-79 (ST SEV 826-77) werden je nach Druckfestigkeit folgende Sorten von Gipsbindemitteln unterschieden:

Binder Marke	Mindestzugfestigkeit von Balkenproben mit Abmessungen von 40 x 40 x 160 mm im Alter von 2 Stunden, MPa (kgf / cm 2), nicht weniger als
	unter Kompression	beim Biegen
G-2	2(20)	1,2(12)
G-3	3(30)	1,8(18)
G-4	4(40)	2,0(20)
G-5	5(50)	2,5(25)
G-6	6(60)	3,0(30)
G-7	7(70)	3,5(35)
G-10	10(100)	4,5(45)
G-13	13(130)	5,5(55)
G-16	16(160)	6,0(60)
G-19	19(190)	6,5(65)
G-22	22(220)	7,0(70)
G-25	25(250)	8,0(80)

Im angefeuchteten, ausgehärteten Zustand reduziert Gips nicht nur erheblich (2-3 Mal) die Festigkeit, sondern zeigt auch eine unerwünschte Eigenschaft – Kriechen – eine langsame, irreversible Änderung in Größe und Form unter Belastung.

Normale Dichte (Wasserbedarf oder Wasser-Gips-Verhältnis)

Die normale Dichte (Standardkonsistenz) von Gipsteig ist gekennzeichnet durch den Durchmesser des Gipsteigs, der aus dem Zylinder fließt, wenn dieser auf eine Höhe von mindestens 100 mm angehoben wird. Der Spreizdurchmesser sollte gleich (180±5)mm sein. Die Wassermenge ist das Hauptkriterium für die Bestimmung der Eigenschaften des Gipsbindemittels: Abbindezeit, Zugfestigkeit, Volumenausdehnung und Wasseraufnahme. Die Wassermenge wird in Prozent ausgedrückt, als Verhältnis der Masse an Wasser, die erforderlich ist, um eine Gipsmischung mit Standardkonsistenz zu erhalten, zur Masse an Gipsbindemittel in Gramm.

Bei der Herstellung von Gipsprodukten durch Gießen werden 60–80 Gew.-% Wasser für Bau- oder Formgips und 35–45 Gew.-% Wasser für hochfesten Gips benötigt.

Beim Mischen eines Gipsbindemittels mit Wasser verbraucht die chemische Reaktion der Hydratation von CaSO 4 -Hemihydrat theoretisch 18,6 % Wasser, und die überschüssige Wassermenge, die in den Poren des gehärteten Produkts verbleibt, verdunstet während des Härtens und verursacht eine für Gipsprodukte charakteristische hohe Porosität - 50-60 % des Gesamtvolumens des gehärteten Produkts. Das heißt, je weniger Wasser beim Mischen des Gipsteigs verwendet wird und je niedriger der Wert der normalen Dichte ist, wenn eine gute Verarbeitbarkeit des Teigs erreicht wird, desto dichter und fester ist das Gipsprodukt.

Die normale Dichte eines Gipsbindemittels hängt von vielen Faktoren ab, von denen die wichtigsten die Art des Gipsbindemittels, die Mahlfeinheit, die Form und Größe der Halbhydratkristalle sind.

Um den Wasserbedarf des Gipsbindemittels zu reduzieren, werden Zusätze verwendet - Verdünner (Fließmittel), die die Beweglichkeit und Verarbeitbarkeit der Gipsmasse erhöhen, ohne die Festigkeitseigenschaften zu verringern.

Diese Ergänzungen umfassen:

• Glucose;
• Melasse;
• Dextrin (eingebracht in ein mit Kalk vermischtes Gipsbindemittel);
• Sulfitalkoholschlempe (SSB) und seine Thermopolymere;
• Bicarbonat-Soda;
• Glaubersalz usw.

Die Zugabe von 0,1 % Ca-Cl 2 -Lösung zu Gipsstein während des Kochvorgangs intensiviert den Kochvorgang, reduziert den Wasserbedarf und beschleunigt die Abbindezeit des Gipsbindemittels.

Bei Lagerung von Gipsbindemitteln an der Luft wird deren Wasserbedarf etwas reduziert (künstliche Alterung des Gipses tritt auf), was zu einer Verfälschung der Ergebnisse der Festigkeitsbestimmung in Standardprüfungen führt.

In der Praxis wird manchmal das Gipsbindemittel gezielt mit Dampf befeuchtet, um den Wasserbedarf zu reduzieren, die Plastizität des Teiges und die Festigkeit der Produkte etwas zu erhöhen. Die Menge an Wasserzusatz im Gipsbindemittel beträgt ca. 5 %, während es beim anschließenden Anmischen des Gipsbindemittels mit Wasser zu einer teilweisen Hydratation der Randschichten der Gipskörner und einer Änderung ihrer Benetzbarkeit kommt. Eine Langzeitlagerung von Gipsbindemitteln (mehr als 3 Monate) in Gegenwart von Wasserdampf ist jedoch nicht akzeptabel, da seine Aktivität durch vorzeitige Hydratation von Gips erheblich verringert wird.

Frostbeständigkeit

15-20 oder mehr Einfrier- und Auftauzyklen.

Verstärkung

Die Stahlbewehrung in Gipsprodukten in einer neutralen Umgebung (pH = 6,5-7,5) ist einer intensiven Korrosion ausgesetzt. Gips wird aufgrund seiner guten Hygroskopizität (der Fähigkeit, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen) befeuchtet.

Gips haftet gut auf Holz und daher ist es ratsam, es mit Holzlatten, Pappe oder Zellulosefasern zu verstärken und mit Holzspänen und Sägemehl zu füllen.

Gips als Bindemittel

Gipsbindemittel sind Materialien auf Basis von halbwässrigem Gips oder Anhydrit. Sie sind Luftbinder.

Gipsbindemittel (GB) werden je nach Herstellungsverfahren in drei Hauptgruppen eingeteilt:

• I - Bindemittel, die durch Wärmebehandlung von Gipsrohstoffen erhalten werden: Niedrigbrand (Brennen und Kochen) und Hochbrand: α

  Calciumsulfathalbhydrat (oder eine Mischung davon) sowie löslicher Anhydrit (vollständig dehydratisierter Gips oder sogar teilweise dissoziierter Anhydrit, der eine geringe Menge an freiem Calciumoxid enthält).

• II - ohne Wärmebehandlung erhaltene Bindemittel (nicht gebrannt): natürlicher Anhydrit, spezielle Zusätze werden eingeführt, um die Härtung zu aktivieren.
• III - Bindemittel, die durch Mischen von Gipsbindemitteln der Gruppen I oder II mit verschiedenen Komponenten (Kalk, Portlandzement und seinen Sorten, aktiven mineralischen Zusätzen, chemischen Zusätzen usw.) erhalten werden.

Bindemittel der Gruppen I und II sind nicht wasserbeständige (Luft-)Gipsbindemittel (NGB). Bindemittel der Gruppe III gehören mit wenigen Ausnahmen zu den wasserfesten Gipsbindemitteln (VGV).

Zur Herstellung der in Tabelle 1.1 angegebenen Gipsbindemittel werden Naturgips, Anhydritrohstoffe oder gipshaltige Abfälle verwendet.

Gipsbindemittel werden je nach Wärmebehandlungstemperatur in zwei Gruppen eingeteilt:

Niedrigfeuerungsgruppe

Niedrigkalziniert (eigentlich Gips, basierend auf CaSO 4 · 0,5 H 2 O), erhalten bei einer Temperatur von 120-180 ° C. Sie zeichnen sich durch schnelle Aushärtung und relativ geringe Festigkeit aus. Diese beinhalten:

• Baugips einschließlich Alabaster;
• Formgips;
• hochfester Gips;
• medizinisches Pflaster;

Hohe Brenngruppe

Hochkalziniert (Anhydrit, basierend auf CaSO 4 ), erhalten bei Temperaturen von 600-900°C. Anhydrit-Bindemittel unterscheiden sich von Gips-Bindemitteln durch langsamere Aushärtung und höhere Festigkeit. Diese beinhalten:

• Estrich-Gips (hochgebrannter Gips);
• Anhydrit-Zement;
• Finishing-Zement.

Vorteil Gipsbindemittel:

• hohe Setzgeschwindigkeit;
• chemische Neutralität, d. h. Umweltfreundlichkeit des Materials;
• zufriedenstellende Festigkeit;
• einfache Anwendung, Plastizität.

Nachteile Gipsbindemittel:

• begrenzte Wasserbeständigkeit;
• begrenzter Anwendungsbereich, hauptsächlich für interne Bau- und Ausbauarbeiten;
• unzureichende Hitzebeständigkeit;

Gipseinstellung

Nach der am Vika-Gerät ermittelten Abbindezeit wird Gips in drei Gruppen eingeteilt (A, B, C):

Die Erhärtungszeit von Gips hängt von der Gipsmarke, der Wassermenge, der Wassertemperatur und der Dispersion des Gipses ab. Bei einem geringen Wassergehalt wird die Mischung schlecht gegossen, härtet schnell aus, gibt eine erhöhte Wärmemenge bei gleichzeitiger Volumenzunahme ab.

Die Aushärtungszeit von Gips verlängert sich mit steigender Wassertemperatur, daher sollte kaltes Wasser verwendet werden.

Verzögern Sie das Abbinden von Gips mit Zusätzen:

• Holzkleber;
• Sulfitalkoholschlempe (SSB);
• technisches Ligninsulfonat (LST);
• Keratin-Verzögerer;
• Borsäure;
• Borax;
• Polymerdispersionen (zB PVA).

Gipshärten

Die Chemie der Gipshärtung besteht in der Umwandlung von Halbhydrat-Kalziumsulfat, wenn es mit Wasser gemischt wird, in Dihydrat: CaSO 4 . 0,5 H 2 O + 1,5 H 2 O → CaSO 4. 2H 2 O. Äußerlich äußert sich dies in der Umwandlung von plastischem Teig in eine feste steinartige Masse.

Der Grund für dieses Verhalten von Gips liegt darin, dass Halbhydrat-Gips sich fast 4-mal besser in Wasser löst als Dihydrat (Löslichkeit 8 bzw. 2 g/l bezogen auf CaSO 4 ). Beim Mischen mit Wasser löst sich Halbhydratgips unter Bildung einer gesättigten Lösung und hydratisiert sofort unter Bildung eines Dihydrats, in Bezug auf das die Lösung übersättigt ist. Kristalle von Gipsdihydrat fallen aus, Halbhydrat beginnt sich wieder aufzulösen usw.

Zukünftig kann das Verfahren den Weg der direkten Hydratation von Gips in der Festphase gehen. Die letzte Stufe der Aushärtung, die nach 1-2 Stunden endet, ist die Bildung eines kristallinen Aggregats aus ziemlich großen Kristallen von Gipsdihydrat.

Ein Teil des Volumens dieses Spleißes wird von Wasser eingenommen (genauer gesagt einer gesättigten Lösung von CaSO 4 · 2H 2 O in Wasser), das nicht mit Gips interagiert. Wenn der ausgehärtete Gips getrocknet wird, nimmt seine Festigkeit aufgrund der zusätzlichen Kristallisation von Gips aus der obigen Lösung an den Kontaktpunkten bereits gebildeter Kristalle merklich (1,5-2-mal) zu.

Bei wiederholter Befeuchtung läuft der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab und der Gips verliert etwas an Festigkeit. Der Grund für das Vorhandensein von freiem Wasser in gehärtetem Gips wird durch die Tatsache erklärt, dass etwa 20 Gew.-% Wasser für die Hydratation von Gips benötigt werden und 50–60 % Wasser für die Bildung von plastischem Gipsteig benötigt werden. Nach dem Aushärten eines solchen Teigs verbleiben 30-40% freies Wasser darin, was etwa der Hälfte des Materialvolumens entspricht. Dieses Wasservolumen bildet Poren, die vorübergehend von Wasser besetzt sind, und die Porosität des Materials bestimmt bekanntlich viele seiner Eigenschaften (Dichte, Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit usw.).

Der Unterschied zwischen der Wassermenge, die erforderlich ist, um das Bindemittel zu härten, und um daraus einen leicht formbaren Teig zu erhalten, ist das Hauptproblem in der Technologie von Materialien auf Basis mineralischer Bindemittel. Für Gips wurde das Problem der Verringerung des Wasserbedarfs und dementsprechend der Verringerung der Porosität und der Erhöhung der Festigkeit gelöst, indem Gips durch Wärmebehandlung nicht in Luft, sondern in einer gesättigten Dampfumgebung (in einem Autoklaven bei einem Druck von 0,3–0,4 MPa) oder erhalten wurde in Salzlösungen (CaCl 2 . MgCl 2 und andere). Unter diesen Bedingungen entsteht eine weitere kristalline Modifikation von halbwässrigem Gips – α-Gips, der einen Wasserbedarf von 35–40 % hat. Gips α

Modifikationen werden als hochfester Gips bezeichnet, da sie aufgrund des reduzierten Wasserbedarfs beim Erhärten ein weniger poröses und haltbareres Gestein bilden als gewöhnlicher β-Modifikationsgips. Aufgrund der Schwierigkeiten bei der Herstellung wurde hochfester Gips im Bauwesen nicht weit verbreitet.

Herstellung von Baugips

Rohstoffe für Baugips

Das Ausgangsmaterial für Gips ist hauptsächlich natürlicher Gipsstein, bestehend aus Calciumsulfat-Dihydrat (CaSO 4 · 2H 2 O) und verschiedenen mechanischen Verunreinigungen (Ton usw.).

Nach GOST 4013 - 82 Gipsstein zur Herstellung von Gipsbindemitteln muss enthalten:

ich benote	nicht weniger	95 %	CaSO4. 2H 2 O+ Verunreinigungen
Klasse II	nicht weniger	90%	CaSO4. 2H 2 O+ Verunreinigungen
Klasse ІІІ	nicht weniger	80%	CaSO4. 2H 2 O+ Verunreinigungen
Klasse IV	nicht weniger	70%	CaSO4. 2H 2 O+ Verunreinigungen

Verunreinigungen: SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3.

Als Rohstoffe können auch gipshaltige Industrieabfälle eingesetzt werden, beispielsweise Fluorgips, Borogips, die beispielsweise bei der Verarbeitung entsprechender Rohstoffe mit Säuren entstehen

Ca 5 (PO 4) 3 F + H 2 SO 4 → H 3 PO 4 + HF + CaSO4. nH2O

All dies deutet darauf hin, dass es keine Probleme mit Rohstoffen für Gipsbindemittel gibt.

Entwässerungsschemata für Baugips

Die Herstellung aller Gipsbindemittel basiert auf der Dehydratisierung von Rohstoffen während der Wärmebehandlung. Je nach Bedingungen entstehen bei steigender Temperatur verschiedene Dehydratisierungsprodukte.

Das allgemeine Schema zur Dehydratisierung von Calciumsulfat-Dihydrat lässt sich schematisch darstellen:

Das Diagramm zeigt die Übergangstemperaturen unter Laborbedingungen; In der Praxis müssen bei großen Materialmengen und Schwankungen in der chemischen Zusammensetzung höhere Temperaturen angewendet werden, um das Brennen zu beschleunigen.

Je nach Temperatur und Brennbedingungen kann Calciumsulfathalbhydrat (Hemihydrat) α erhalten werden

Und β-Modifikationen, α

Und β-löslicher Anhydrit, unlöslicher Anhydrit.

Heute ist allgemein anerkannt, dass Bildung α

Oder β-Modifikationen von Halbhydratgips (sie sind in der Struktur des Kristallgitters ähnlich) hängen von den Bedingungen der Wärmebehandlung ab: α-Halbhydrat wird bei einer Temperatur von 107-125 ° C und darüber gebildet, sofern Wasser freigesetzt wird ein tropfenflüssiger Zustand, für den eine Autoklavenbehandlung vorgesehen ist; Die β-Modifikation von halbwässrigem Gips wird durch Erhitzen auf 100–160°C in offenen Apparaten (Drehrohröfen oder Kocher) unter Entzug von Wasser in Form von Dampf erhalten.

Hochfestes α-Hemihydrat kristallisiert in Form wohlgeformter großer transparenter Nadeln oder Prismen; gewöhnlicher Baugips - β-Halbhydrat - besteht aus den kleinsten, schlecht ausgedrückten Kristallen, die Aggregate bilden.

Daraus ergeben sich die unterschiedlichen Eigenschaften des Produkts: β-Halbhydrat zeichnet sich durch einen höheren Wasserbedarf, eine höhere Wechselwirkungsrate mit Wasser, eine geringere Dichte und Festigkeit des resultierenden Gipssteins aus. Trotzdem ist β-Halbhydrat deutlich günstiger und macht den Großteil der Gipsbindemittel aus.

Für praktische Zwecke sind die Bedingungen zum Erhalt von Modifikationen von Calciumsulfathalbhydrat (Hemihydrat) von besonderer Bedeutung. Die Dehydratisierungsreaktion von Gipsdihydrat unter Bildung eines Halbhydrats verläuft unter Wärmeaufnahme und hat die Form:

2(CaSO 4 . 2H 2 O) => 2CaSO 4 . H2O + 3H2O

Diese Reaktion wird oft in einer etwas konventionellen Form geschrieben:

CaSO4. 2H 2 O => CaSO 4 . 0,5H2O + 1,5H2O

Fabrikbaugips, der bei Temperaturen gebrannt wird, die höher sind als theoretisch für die Halbhydratbildung erforderlich, enthält neben Halbhydratgips auch löslichen und sogar unlöslichen Anhydrit, der die Eigenschaften des Produkts beeinflusst. Löslicher Anhydrit in der Luft nimmt Feuchtigkeit auf und verwandelt sich in ein Halbhydrat.

Folglich steigt die Qualität von leicht gebranntem Gips während der Alterung, während die Beimischung von unverbranntem Gips bei unzureichendem Brand Ballast ist und die mechanische Festigkeit des erhärteten Bindemittels sowie die Abbindegeschwindigkeit negativ beeinflusst.

Der gleichzeitige Gehalt an löslichem Anhydrit und Rohgips im Baugips bewirkt ein sehr schnelles Abbinden, da sich ersterer schnell auflöst und in Gipsdihydrat übergeht und letzterer Kristallisationszentren bildet.

Industrielle Herstellung von Gipsbindemitteln

Baugips wird mit Kochern, Drehrohröfen und kombinierten Mahl- und Brennanlagen hergestellt. Die gebräuchlichste Herstellung von Baugips unter Verwendung von Kochern.

Produktionsstufen:

• Brechen von Gipsstein (Backen- und Hammerbrecher).
• Mahlen kombiniert mit Trocknen (Schachtmühle).
• Wärmebehandlung bei Atmosphärendruck oder im Autoklaven (Kochen im Gipskessel).
• Schmachten (in einem Bunker liegen).
• Sekundärvermahlung (Kugelmühle).

Die Verwendung von Gips

• Als Baustoff findet es in der Industrie und im Bauwesen breite Anwendung. In seiner reinen Form wird es selten, hauptsächlich als Zusatzstoff, als Bindemittel verwendet. Das Haupteinsatzgebiet ist die Einrichtung von Trennwänden.
• Bei Reparaturen werden sie als Hauptveredelungs- oder Nivellierungsmaterial verwendet. Zum Nivellieren werden vorgefertigte Platten, Gipssteine, Gipsplatten verwendet.
• Akustikplatten werden aus Gips hergestellt.
• In verschiedenen Ausführungen wird es für feuerhemmende Beschichtungen von Metallkonstruktionen verwendet.
• Eine kleine, aber wichtige Verwendung von Gips: dekorative architektonische Details (Stuckleisten) und Skulpturen.
• Aus gebranntem Gips werden Formen (z. B. für Keramik) für Gussteile und Abgüsse (Flachreliefs, Gesimse usw.) hergestellt. Es wird verwendet, um haltbare Formen zum Füllen von Figuren herzustellen.
• In der Zahnmedizin werden sie verwendet, um Abdrücke von Zähnen zu machen.
• In der Medizin zur Fixierung von Brüchen (medizinisches Pflaster).

Die Geschichte der Verwendung von Gips

Gips ist eines der ältesten mineralischen Bindemittel. In Kleinasien wurde Gips bereits 9.000 v. Chr. zu dekorativen Zwecken verwendet. Bei archäologischen Ausgrabungen in Israel wurden 16.000 Jahre v. Chr. Mit Gips bedeckte Böden gefunden. Gips war auch im alten Ägypten bekannt, er wurde beim Bau der Pyramiden verwendet. Das Wissen um die Herstellung von Baugips aus Ägypten verbreitete sich bis auf die Insel Kreta, wo im Palast des Königs von Knossos viele Außenmauern aus Gipsstein errichtet wurden. Die Fugen im Mauerwerk wurden mit Gipsmörtel verfüllt. Weitere Informationen über Gips gelangten über Griechenland nach Rom. Von Rom aus gelangten Informationen über Gips nach Mittel- und Nordeuropa. Gips wurde besonders geschickt in Frankreich verwendet. Nach der Vertreibung der Römer aus Mitteleuropa ging das Wissen um die Gewinnung und Verwendung von Gips in allen Regionen nördlich der Alpen verloren.

Und erst ab dem 11. Jahrhundert nahm die Verwendung von Gips wieder zu. Unter dem Einfluss der Klöster verbreitete sich eine Technik, nach der die Hohlräume im Inneren von Fachwerkbauten mit einer Mischung aus Gips mit Heu oder Rosshaar ausgefüllt wurden. Im frühen Mittelalter war in Deutschland, insbesondere in Thüringen, die Verwendung von Gips für Estriche, Mauermörtel, Ziergegenstände und Denkmäler bekannt. In Sachsen-Anhalt sind Reste von Gipsböden aus dem 11. Jahrhundert erhalten.

Mauerwerk und Estriche aus der damaligen Zeit zeichnen sich durch ihre außerordentliche Dauerhaftigkeit aus. Ihre Festigkeit ist vergleichbar mit der von normalem Beton.

Die Besonderheit dieser mittelalterlichen Gipsmörtel liegt darin, dass Bindemittel und Füllstoffe aus identischen Materialien bestanden. Als Füllstoffe wurde Gipsstein, zu runden Körnern gemahlen, nicht spitz und nicht lamellar, verwendet. Nachdem die Lösung aushärtet, wird eine gebundene Struktur gebildet, die nur aus Calciumsulfat-Dihydrat besteht.

Ein weiteres Merkmal mittelalterlicher Mörser ist die hohe Feinheit der Gipsmahlung und der extrem geringe Wasserbedarf. Das Verhältnis von Wasser zu Bindemittel beträgt weniger als 0,4. Die Lösung enthält wenige Luftporen, ihre Dichte beträgt etwa 2,0 g/cm3. Spätere Gipsmörtel wurden mit einem viel höheren Wasserbedarf hergestellt, daher sind ihre Dichte und Festigkeit viel geringer.