Айналмалы пеште гипсті күйдірудің технологиялық процесі

Гипсті қазандықтағы қайнамалы қабатта пісіру әдісі іс жүзінде кең тараған. Осындай казандықтар, тік оське орнықтырылған, араластырғышы бар болатты цилиндр түрінде дайындалады. Оның ішіне гипсті ұнтақ артылады. Қазандықтың шет-шетінен қыздыратын құбырлар жүргізген. Гипс 100—105°С температурада пісіріледі — бөлінген су буының есебінен «қайнайды». Қазандықтың түбіндегі тор арқылы дайын өнім жинақтайтын қорапқа түседі. Көлемі 2 м³ қазандықтьщ қуаттылығы сағатына 1000 кг дейін. Жоғарғы берікті құрылыс гипсін қазандықтарда қысыммен (автоклавтарда) қайнатады. Өнімді дайын жағдайына дейін келтіруге 1—1,5 сағат уақыт шығындалады.

Қазіргі уақытта гипсті тұтқырларды күйдіру процесі жоғарғы температурада жүреді, айналмалы пештердегі өндірістің өзі эколо- гиялық жағынан едәуір тиімді деп саналады. Мұндай әдіс тек құры- лыс гипсін ғана емес, сонымен қатар басқа да гипсті тұтқырларды өндіруге мүмкіндік тудырады (3-сурет).

3-сурет. Айналмалы пеште гипсті күйдірудің технологиялық процесі:

1 — гипс тасын қабылдайтын қорап; 2 — дөрекі ұнтақтайтын диірмен; 3 — айналмалы пеш; 4 — тозаңды шөктіретін камера; 5 — күйдірілген гипстің қорабы; 6 — шарлы диірмен; 7 — дайын бұйым өнімі.

Құрылыс гипсінің касиеттері. Сумен араластырылған соң, гипс тез арада ұстасады және қатаяды. Қатаю процесінде гипстің көлемі шамамен 1% ұлғаяды, мұның өзі гипс тасындағы ішкі жүйенің тығыздығымен байланысты. Құрылыс гипсінің ұсталуы су мен гипстің араласуынан соң, 4—5 минуттан кейін басталады. Ұстасудың аяқталуы 6-дан 30 минутқа дейінгі аралықта болады. Нормальды қоюлықтағы гипс қамырын өндіру үшін 50—70% су қажет, ал жоғарғы беріктіктегі гипстен қалыпты қоюлықтағы қамырды өндіруде су сұранысы 30—45% толық гидратациялануы үшін гипс массасының 18— 19% мөлшерін құрайтын ғана су қажет. Гипсті бұйымдарды ылғалды жағдайда қолдануға болмайды, себебі гипстің беріктігі бұл жағдайда 50%-ға дейін кемиді. Суға төзімділігін арттыру үшін гипстен дайындалған бұйымдар мен бөлшектерді қанықтыру арқылы оқшаулау ұсынылады. Осыдан басқа гипстің суға тұрақтылығын арттыру үшін оған сөнбеген әкті, цементті, шлакты-ұнды, күлді және т.б. құрамында белсенді аморфты кремнеземі бар ұнтақталған заттарды қосу арқылы гипстің суға төзімділігі арттырылады.

Жарты сулы кальций сульфатының негізіндегі гипсті тұтқыр заттар (СаS0₄ • 0,5Н₂О) қысқандағы беріктігі жағынан 12 маркаға бөлінеді: Г2-ден Г25-ке дейін (2—25 МПа). Мұндай жағдайда гипсті бұйымның майысқыштығы, беріктігі 1,2-ден 8,0 МПа-ға дейін өзгереді. Қысылуға беріктік шегіне қарай стандарт бойынша гипсті тұтқыр заттар мына маркаларға бөлінеді (3-кесте).

Гипсті тұтқыр заттың ұнтақтығы өскен сайын оның беріктігі өседі. Құрылыс гипсі сапасы жағынан үш сортқа бөлінеді. Құрылыс гипсіне қойылатын талаптар 4-кестеде келтірілген.

3-кесте.Гипсті тұтқыр заттың қысылуға беріктігі

Гипсті тұтқыр заттьң маркалары	Өлшемдері 40x40x160 мм-лік гипс таяқшасының 2 сағаттан кейінгі беріктік шегі, МПа
Қысылуға беріктігі	Иілуге беріктігі
Г-2		1,2
Г-3		1,8
Г-4
Г-5		2,5
Г-6
Г-7		3,5
Г-10		4.5
Г-13		5,5
Г-16
Г-19		6,5
Г-22
Г-25

4-кесте.Құрылыс гипсіне қойылатын талаптар

Көрсеткіштері	Сорты
Ұстасудың басталуы, мин, ерте емес
Ұстасудың аяқталуы, мин, кеш емес
Майдалығы, №02 електегі қалдық (массасынан)
Ұстасудан 1,5 сағаттан кейінгі үлгілердің қысқандағы беріктігі, МПа
Ұстасудан 1,5 сағаттан кейінгі үлгілердің майысқандағы берікігі, МПа

Гипсті тұтқырдың ерігіштігі, яғни қанықты ерітіңдінің концентрациясы, оның кристалл өлшемдеріне байланысты. 25°С температурадағы гипстің кальций тотығына есептегендегі ерігіштігі, кристалл өлшемдері 2 мкм болганда 2,08 г/л жетеді, ал кристалл өлшемдері 3 мкм жетсе, онда 2,47 г/л болады. Кальцийдің сулы тотыгы бар ортадағы кальций сульфатының ерігіштігі төмендейді. Егер суға тұз немесе азот қышқылын, сондай-ақ кейбір тұзды ерітінділерді қосатын болсақ, онда гипстің ерігіштігі артады.

2.3 Гипсті байланыстырғыштардың қатаюы мен байланысуы

Гипстін катаюы. Гипстің қатаю процесі оның гидратациясымен байланысты, яғни жарты сулы жагдайынан екігидратты кристалды гипске айналады:

СаS0₄ • 0,5Н₂О +1,5Н₂0= СаS0₄ • 2Н₂0.

Гипсті тұтқырлы бұйымдарды кептіруде олардың беріктігі артады. Ол үшін гипсті бұйымдарды температурасы 70°С-ға дейінгі арнайы кептіру камераларында кептіреді. Құрылыс гипсінен бөлме аралық қалқалағьпп қабырғалық плиталарды, гипскартоңды табақтарды, қабырғалық блоктарды, қақпалы бұйымдарды өндіреді. Құрылыс гипсін, сондай-ақ ғимараттагы қабырғалардың ішкі бөлігін сылау мен өрлеуге, безендіретін заттар дайындауға қолданады. Гипстің отқа жоғары төзімділігін ескере отырып, одан желдеткіш қондырғыларының бөлшектерін, лифт кабиналарьш қаптайтьш табақтарды дайындайды.

Гипсті тасымалдау мен сақтау. Гипсті тұтқырлар мен бұйымдарды тасымалдау мен сақтау кездерінде оларды ылғал әсерінен сақтайтын шараларды қолданған жөн. Ашық ауада гипсті тұтқырды бір айдан көп емес уақытқа сақтауға болады, әйтпесе тұтқыр 20%-ға дейін және одан да көп беріктігін жоғалтады.

Гипстің қатаюына қоспалардың әсері. Ұстасу уақыты бойынша, гипсті тұтқырларды ұстасудың басталуы 2,6 минуттан ерте емес, ал ұстасудың аяқталуы 15 минуттан кеш емес тез қатаятын (А), қалыпты қатаятын (Б) ұстасудың басталуы 20 минуттан ерте болмайтын, ал аяқталуы 30 минуттан кем болмайтын және ұстасу уақыттары нормаланбайтын баяу қатаятын (В) түрлерге бөлінеді.

Тез қатаятын гипсті тұтқырларға құрылыстық, жоғарғы беріктік, қалыптайтын және медициналық гипстерді жатқызуға болады; кәдімгі қалыпты және баяу қатаятын гипсті тұтқырлар — ангидридті цементті және гипсті, жоғарғы температурада күйдірліген эстрих гипсті қамтиды.

Қату мерзіміне қарай гипсті тұтқыр заттарды мына түрлерге бөлуге болады (5-кесте).

Гипсті тұтқыр заттың қатуын баяулату үшін қосылатын суға желім немесе ЛСТ (лигносульфат техникалық) қосуға болады (гипс салмағынан 0,1...0,3 мөлшерде). Осы қосымша заттар гипс бөлшектерінің бетін қаптап, олардың суда еруін баяулатады, соның есебінен гипстің қатуы да баяулайды.

α-гипсті тұтқыр заттардың қатуын тездетету үшін ас тұзын, натрий сульфатын қосуға болады (гипс салмағынан 0,2...3 мөлшерде).

5-кесте.Гипсті тұтқыр заттардың түрлері

Тұтқыр заттың қатуына қарай	Қату мерзіміне карай индексі	Қату уакыты, минут
Тұтқырлануы	Аякталуы
Тез қататын	А
Орташа қататын	Б
Баяу қататын	В		Тұтқыр- ланбаған

6-кесте.Ұсақтық дәрежесіне қарай гипсті тұтқыр заттардың тұрлері

Ұсақтық дәрежесіне қарай гипсті тұтқыр заттардың түрлері	Ұсақтық дәрежесінің индексі	02 електе қалып қойған қалдық
Нашар ұсақталған	I
Орташа ұсақталған	II
Әбден жаншылған	III

Гипсті тұтқырлардың ұстасу уақыттары мен қатаюы шикізат қасиеттеріне, дайындау шартына, сақтау уақыты мен шартына, қоспа мен судың мөлшеріне (су мен гипс қатынасы — С/Г), судың температурасына, араластыру шартына байланысты. Жартысулы гипстің ерігіштігін өсіретін заттарды жылдамдатқыштар (катализаторлар), ал ерігіштігін кемітетіндерді баяулатқыштар деп атайды. Бұдан басқа, гипсті тұтқырдың гидратациялану жылдамдығы ерігіш заттың кон- центрациясы мен табиғатына байланысты. Мысалға, хлорлы натрий (NaС1) жарты гидратты гипстің қатаюын жылдамдатады, сонымен қатар ангидридті цементтің қасиеттеріне әсер етеді. Хлорлы кальций (СаС1₂) жарты гидратты гипстің қасиеттеріне әсер етпейді, бірақ эстрих гипс пен ангидридтің гидратациялану процесін баяулатады. Хлорлы магний (МgС1₂), жарты гидратты гипстің гидратациялануын жылдамдатады және керісінше эстрих гипс пен ангидридтің гидратациясын бәсендетеді.

Ұстасу процесін баяулату үшін гипсті тұтқырларға арнайы қоспалар — баяулатқыштарды қосады. Баяулатқыштар ретінде сүйек желімін, казеинді, глицеринді, желатинді, магний мен кальций тұздары ж.б. пайдаланады. Осы мақсатқа 60°С-қа дейін қыздырылған суды да қолдануға болады.